CN214303854U - 油气管道对接式拖管施工用位置校正装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种油气管道对接式拖管施工用位置校正装置。所述装置包括防脱结构和能够置于套管内的偏心结构，其中，所述偏心结构包括定位管和支撑件，所述支撑件与定位管连接并具有可预设或可调节的长度，且能够调节定位管位于所述套管的套管鞋处的一端与套管的偏心距；所述防脱机构将定位管的另一端与所述套管的套管口连接且能够限制定位管与套管的相对运动，所述定位管的内径超过钻头外径80～100mm。本实用新型采用可预设或可调节长度的支撑件来改变定位管在套管鞋处的偏心距，以此来全部或部分抵消孔道在套管鞋处的沉降量。

Description

油气管道对接式拖管施工用位置校正装置

技术领域

本实用新型涉及石油天然气管道安装技术领域，具体来讲，涉及一种油气管道对接式拖管施工用位置校正装置。

背景技术

采用非开挖的方式进行管道铺设，受穿越公路、铁路等地面构筑物或隔离卵砾石层技术要求的限制。目前时常会面临将彼岸的预制管道，通过拖管的方式将其准确拉入己岸的套管内。若成孔时，孔道偏离预定轨迹，将会导致对接拖管失败，引发孔道及套管报废等质量事故及工期延误。其中，孔道偏离预定轨迹的常见原因为：从套管方向开始成孔时，钻具产生的自重压力及旋转切削、惯性转动作用将导致孔道中心线下沉。因此，亟需一种能够改变钻具在套管鞋(即处于地层的套管端面处)处的偏心距的装置，以部分或全部抵消孔道在套管鞋处的沉降量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本实用新型的目的之一在于部分或全部抵消孔道在套管鞋处的沉降量。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种油气管道对接式拖管施工用位置校正装置，所述装置包括防脱结构和能够置于套管内的偏心结构，所述偏心结构包括定位管和支撑件，所述支撑件与定位管连接并具有可预设或可调节的长度，且能够调节定位管位于所述套管的套管鞋处的一端与套管的偏心距；所述防脱机构将定位管的另一端与所述套管的套管口连接且能够限制定位管与套管的相对运动，所述定位管的内径超过钻头外径80～100mm。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述定位管可由多节法兰管串联连接而成。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述支撑件可包括支座、以及与支座固定连接的支腿，且所述支腿具有可更换的不同长度或具有可调节的长度，所述支座与定位管的侧壁固定连接，且相邻两个支座沿定位管横截面形成90～150°的夹角。此外，所述支腿可通过螺栓连接在所述支座上。此外，所述支座和支腿可以均为型钢。另外，所述夹角可以为120°以下。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述支撑件还可包括防磨套，所述防磨套套装在所述支撑件靠近套管内壁的部分上。

在本实用新型的一个示例性实施例中，套管鞋处的所述偏心距可与套管口处的偏心距保持一致。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述防脱结构可包括卡槽和十字吊卡，所述卡槽能够焊接在所述套管口上，所述十字吊卡能够套装在所述定位管上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：提供一种油气管道对接式拖管施工用位置校正装置，采用可预设或可调节长度的支撑件来改变定位管在套管鞋处的偏心距，以此来抵消钻具钻进所形成的孔道在套管鞋处的部分或全部沉降量。

附图说明

图1示出了本实用新型中一个示例性实施例的油气管道对接式拖管施工用位置校正装置的结构示意图；

图2示出了本实用新型中一个示例性实施例的偏心结构的局部示意图；

图3示出了本实用新型中一个示例性实施例的十字吊卡的结构示意图。

图中标记：

10-定位管，20-法兰管，30-支撑件，31-支座，32-支腿，40-卡槽，50-十字吊卡，51-第一半月形十字环箍，52-第二半月形十字环箍，60-防磨套，70-稳固件。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例及附图来详细说明本实用新型的油气管道对接式拖管施工用位置校正装置。本文中，“第一”、“第二”、等仅仅是为了方便描述和便于区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性或具有严格的顺序性。

示例性实施例1

在本示例性实施例中，油气管道对接式拖管施工用位置校正装置包括防脱结构和能够置于套管内的偏心结构。偏心结构包括定位管和支撑件，支撑件与定位管连接并具有可预设或可调节的长度，且能够调节定位管位于所述套管的套管鞋处的一端与套管的偏心距。例如，定位管可由多节法兰管串联连接(例如，螺栓连接)而成，法兰管可以通过焊接在定位管上，也可以通过螺纹连接等方式。

例如，支撑件的长度可以相同，也可以不同。例如，预设的长度可以是更换支撑件的部分零部件来实现，可调节的长度可以是改变支撑件中零部件的相对位置来实现。例如，支撑件可包括支座、以及与支座固定连接的支腿，且支腿具有可更换的不同长度或具有可调节的长度，支座与定位管的侧壁固定连接(例如，螺纹连接，焊接)，且相邻两个支座沿定位管横截面形成90～150°的夹角。这里，若夹角小于90°，则支撑不稳定；若夹角大于150°，则支撑件易折断。例如，进一步地，该夹角可以为120°以下(例如，90°)，此时支撑件受力更加均衡，既可以保证稳定性，支撑件折断的概率也大幅降低。例如，支腿可通过螺栓连接在支座上。例如，可通过更换不同长度的支腿来改变支撑件的长度，也可通过调整支腿与支座的连接位置来改变支撑件的长度。例如，支座和支腿可以均为型钢(如H型钢、槽钢、方钢等)。例如，支撑件还可包括套装在该支撑件上靠近套管内壁的部分的防磨套。例如，通过防磨套可以防止支撑件磨损以及划伤套管内壁，同时能够填充支撑件与套管内壁的空隙。

例如，套管鞋处的偏心距可与套管口处的偏心距保持一致，也可以是套管鞋处的偏心距更大或更小。这里，偏心距保持一致指的是偏心距基本相等(例如，相差在20mm以内)。例如，定位管的中轴线与套管的中轴线所形成的夹角在0.3°以下，该夹角大于0°将使得定位管位于套管鞋的一端上扬。例如，该夹角过大，将可能导致回拖的油气管道在局部埋深不满足要求。

防脱机构将定位管的另一端与所述套管的套管口连接且能够限制定位管与套管的相对运动，定位管的内径超过钻头的外径80～100mm。例如，防脱结构可包括能够焊接在套管口的卡槽和能够套装在定位管上的十字吊卡。例如，通过将与定位管固定连接的十字吊卡置于卡槽内，来限制定位管的运动。例如，进一步地，十字吊卡可包括两个半月形十字环箍，两个半月形十字环箍可以通过螺栓连接并套装在定位管上。例如，此处限制的相对运动可包括沿着套管倾斜方向的运动，也可以是沿着套管周向的旋转运动。这里，钻头的指的是定向钻进形成初始孔道所使用的钻头。这里，若定位管的内径超出钻头外径超过100mm，则对钻具产生约束性能变差，成孔过程中，将导致钻具在套管空腔内因自重发生弯曲变形，同时转动时发生大幅度摆动，钻进方向难以控制，从而成孔偏离预定轨迹；若定位管的内径超出钻头外径低于80mm，则钻具旋转时将产生惯性转动半径(即钻具整体以一定的圆周半径偏离中轴线转动，其大小与钻具的重量与转速有关)，在过小的环空空间，可能导致惯性转动时无法释放钻具扭应力，从而引起钻具损坏。

实施例2

图1示出了本实用新型中一个示例性实施例的油气管道对接式拖管施工用位置校正装置的结构示意图；图2示出了本实用新型中一个示例性实施例的偏心结构的局部示意图；图3示出了本实用新型中一个示例性实施例的十字吊卡的结构示意图。下文将结合图1～3阐述下述示例性实施例。

定向钻进的一般流程为导向孔钻进-多次扩孔-清孔-管道回拖。在本示例性实施例中，钻孔时采用的钻头的外径为228.6～241.3mm，使用的套管内径为972～1378mm。

油气管道对接式拖管施工用位置校正装置包括偏心结构和防脱结构。如图1～2所示，偏心结构包括定位管10、支撑件30、稳固件70和防磨套60。定位管10通过多组法兰管20和螺栓串联连接而成，其中，法兰管20通过焊接的方式固定在定位管10上。支撑件30包括均为H型钢的支座31和支腿32，支座31焊接于定位管10的侧壁，支腿32通过连接板和螺栓固定于支座31。支撑件30包括有长度相同的若干组，每一组包括2个，且该两个支撑件30位于定位管10的同一横截面上，夹角为90°。当需要调整偏心距时，可通过更换不同长度的支腿32来实现。稳固件70与每组支撑件30位于同一横截面，也焊接在定位管10的侧壁但与支撑件30不在同一半区，用于防止作业时偏心结构发生大幅度晃动而影响作业效率。防磨套60套装在支腿32上，以防止划伤套管内壁。

防脱结构包括十字吊卡50和卡槽40。如图3所示，十字吊卡50包括第一半月形十字环箍51和第二半月形十字环箍52，第一半月形十字环箍51和第二半月形十字环箍52能够套装在定位管上，并能通过螺栓进行固定。

工作时，将设置好偏心距的偏心结构通过吊机等设备放入套管内腔，直至一端抵至套管鞋处，另一端则置于套管口处。将备好的十字吊卡50通过螺栓套装并固定在定位管10的圆周上，卡槽40相位焊接在套管口的圆周上，并将十字吊卡50分别置入卡槽40的缝隙中，以限制偏心结构的相对运动。将钻头放入定位管10中进行钻孔、扩孔和清孔作业。作业完成后，取出偏心装置，拆掉防脱结构，再进行管道回拖作业。经观察发现，在套管鞋处的孔道沉降量明显减少，说明本实用新型能够有效全部或部分抵消套管鞋处的孔道下沉。

综上所述，采用本实用新型的有益效果包括：采用可预设或可调节长度的支撑件来改变定位管在套管鞋处的偏心距，以此来抵消钻具钻进所形成的孔道在套管鞋处的部分或全部沉降量。

尽管上面已经结合示例性实施例及附图描述了本实用新型，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。

Claims (9)

1.一种油气管道对接式拖管施工用位置校正装置，其特征在于，所述装置包括防脱结构和能够置于套管内的偏心结构，其中，

所述偏心结构包括定位管和支撑件，所述支撑件与定位管连接并具有可预设或可调节的长度，且能够调节定位管位于所述套管的套管鞋处的一端与套管的偏心距；

所述防脱机构将定位管的另一端与所述套管的套管口连接且能够限制定位管与套管的相对运动，

所述定位管的内径超过钻头外径80～100mm。

2.根据权利要求1所述的油气管道对接式拖管施工用位置校正装置，其特征在于，所述定位管由多节法兰管串联连接而成。

3.根据权利要求1所述的油气管道对接式拖管施工用位置校正装置，其特征在于，所述支撑件包括支座、以及与支座固定连接的支腿，且所述支腿具有可更换的不同长度或具有可调节的长度，所述支座与定位管的侧壁固定连接，且相邻两个支座沿定位管横截面形成90～150°的夹角。

4.根据权利要求3所述的油气管道对接式拖管施工用位置校正装置，其特征在于，所述支腿通过螺栓连接在所述支座上。

5.根据权利要求3所述的油气管道对接式拖管施工用位置校正装置，其特征在于，所述支座和支腿均为型钢。

6.根据权利要求3所述的油气管道对接式拖管施工用位置校正装置，其特征在于，所述夹角为120°以下。

7.根据权利要求1所述的油气管道对接式拖管施工用位置校正装置，其特征在于，所述支撑件还包括防磨套，所述防磨套套装在所述支撑件靠近套管内壁的部分上。

8.根据权利要求1所述的油气管道对接式拖管施工用位置校正装置，其特征在于，套管鞋处的所述偏心距与套管口处的偏心距保持一致。

9.根据权利要求1所述的油气管道对接式拖管施工用位置校正装置，其特征在于，所述防脱结构包括卡槽和十字吊卡，所述卡槽能够焊接在所述套管口上，所述十字吊卡能够套装并固定在所述定位管上。

Images