CN218030100U - 一种定向钻防管涌隔离封堵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种定向钻防管涌隔离封堵系统，该系统包括：引水孔，其设置在定向钻穿越管道的中线一侧，引水孔的起点位于定向钻入土点的一侧，引水孔的终点处封闭，引水孔的长度小于定向钻穿越管道的长度，引水孔的起点处设置挡墙，挡墙用于封堵所述引水孔；引水管，其贯穿挡墙，一端伸入所述引水孔内，另一端外露在引水孔外，且引水管上设有阀门。本实用新型的有益效果为：通过在定向钻穿越管道的中线一侧设置引水孔作为泄水通道，并将引水孔口封堵，通过阀门控制泄水，在进行定向钻施工时，能够有效减少地层水对定向钻的影响，以弥补普通隔离封堵措施承受水压不足的问题。

Description

一种定向钻防管涌隔离封堵系统

技术领域

本实用新型涉及定向钻技术领域，具体而言，涉及一种定向钻防管涌隔离封堵系统。

背景技术

随着油气管道行业的发展，油气管道敷设规模不断扩大，敷设环境条件和地质条件也越来越复杂。定向钻穿越作为一种经济、成熟的非开挖施工工艺，成为油气管道在山区穿越工程中最常见的手段。对于复杂裂隙发育地质条件的山体，其地层多为层状或片状，呈斜层理构造，节理裂隙发育，渗水性好，定向钻穿越时容易发生涌水现象，特别是南方地区，气候湿润，雨季周期长，涌水量大，水压大，普通的定向钻防管涌隔离封堵措施不足以承受较大的水压，实际工程中已不能满足施工的需要。

实用新型内容

针对上述问题中存在的不足之处，本实用新型提供一种能够承受大水压，防止定向钻穿越过程中因涌水量大而出现管涌的隔离封堵系统，适用于复杂裂隙发育地质的山体定向钻施工。

为实现上述目的，本实用新型提供一种定向钻防管涌隔离封堵系统，该系统包括：

引水孔，其设置在定向钻穿越管道的中线一侧，所述引水孔的起点位于定向钻入土点的一侧，所述引水孔的终点处封闭，所述引水孔的长度小于定向钻穿越管道的长度，所述引水孔的起点处设置挡墙，所述挡墙用于封堵所述引水孔；

引水管，其贯穿所述挡墙，所述引水管的一端伸入所述引水孔内，所述引水管的另一端外露于所述引水孔，且所述引水管上设有阀门A。

作为本实用新型进一步改进，所述引水孔设置在所述定向钻穿越管道的中线一侧2～3米处。

作为本实用新型进一步改进，所述引水孔的终点位于靠近所述定向钻穿越管道中部的位置。

作为本实用新型进一步改进，该系统还包括集水坑，所述集水坑设置在所述挡墙远离所述引水孔的一侧，所述引水管的出水口伸入所述集水坑中。

作为本实用新型进一步改进，所述挡墙为现浇混凝土挡墙。

作为本实用新型进一步改进，所述引水管伸入所述引水孔的长度为8～12米。

作为本实用新型进一步改进，所述系统还包括临时封堵器，所述临时封堵器设置在定向钻的导向孔的入口处。

作为本实用新型进一步改进，所述临时封堵器包括：

隔离钢套管，所述隔离钢套管设置在所述导向孔内，所述隔离钢套管的管径大于所述导向孔的直径，所述隔离钢套管的出口端设置密封结构，所述隔离钢套管上设置泥浆出口，所述泥浆出口处设置阀门B，定线钻的钻杆穿过所述密封结构并与所述密封结构之间形成密封连接。

作为本实用新型进一步改进，所述密封结构包括：

连接法兰片，所述连接法兰片固定连接在所述隔离钢套管的出口端；

密封垫，所述密封垫固定在所述连接法兰片上，所述密封垫用于封堵所述隔离钢套管的出口，所述密封垫上设有供所述钻杆穿过的通孔。

本实用新型的有益效果为：通过在定向钻穿越管道的中线一侧设置引水孔作为泄水通道，并将引水孔口封堵，通过阀门控制泄水，在进行定向钻施工时，能够有效减少地层水对定向钻的影响，以弥补普通隔离封堵措施承受水压不足的问题；定向钻导向孔钻进过程中设置临时封堵器，能够保证泥浆性能以及避免出土端涌水；同时整个定向钻防管涌隔离封堵系统可操作性强，使用材料简单、经济、方便采购，实用性强；更适用于复杂裂隙发育地质条件下的定向钻穿越。

附图说明

图1为本实用新型的定向钻穿越过程示意图；

图2为本实用新型一种定向钻防管涌隔离封堵系统的定向钻穿越引水孔位置示意图；

图3为本实用新型一种定向钻防管涌隔离封堵系统的定向钻穿越引水孔封堵示意图；

图4为本实用新型一种定向钻防管涌隔离封堵系统的定向钻穿越临时封堵器示意图。

图中：1、定向钻钻机；2、钻孔导向支架；3、山体；4、钻杆；5、钻头；6、预制焊接管道；7、定向钻穿越管道；8、引水孔；9、挡墙；10、引水管；11、阀门A；12、集水坑；13、隔离钢套管；14、连接法兰片；15、密封垫；16、螺栓；17、泥浆出口；18、阀门B。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

需要说明的是，本实用新型中使用的“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的定向钻穿越过程，如图1所示，油气管道山体定向钻穿越过程包括利用定向钻钻机1，按照定向钻曲线设计要求，从定向钻入土端向出土端，通过钻杆4连接并带动钻头5钻进导向孔，导向孔钻进至距离出土端约50m处停止，不钻穿，导向孔完成后通过钻杆4连接扩孔器进行分级扩孔，直到最后一级扩孔时打穿，再通过钻杆4与预制焊接管道6连接回拖至定向钻孔洞中，即完成定向钻穿越。当定向钻穿越山体存在复杂裂隙发育地质时，存在涌水量大、水压大的问题，普通定向钻防管涌隔离封堵措施不能满足施工的需要。

本实用新型实施例所述的一种定向钻防管涌隔离封堵系统，如图2和3所示，该系统包括：

引水孔8，引水孔8设置在定向钻穿越管道7的中线一侧，引水孔8的起点位于定向钻入土点的一侧，引水孔8的终点处封闭，即不打通，引水孔8的长度小于定向钻穿越管道7的长度，引水孔8的起点处设置挡墙9，挡墙9用于封堵引水孔8的出水口；

引水管10，引水管10贯穿挡墙9，引水管10的一端伸入引水孔8内，引水管10的另一端外露于引水孔8，且引水管10上设有阀门A 11；假设挡墙9与引水孔8连接的一侧称为挡墙内侧，另一侧称为挡墙外侧，阀门A 11设置在挡墙外侧的引水管10上，通过控制阀门A的关闭控制排泄引水孔8内的水，防止定向钻在进行导向孔、扩孔和管道回拖过程中出现管涌，影响定向钻施工。引水管10例如可以是金属引水管或PE引水管，优选PE引水管；阀门A11例如可以采用PE阀门，优选自动控制阀门。

一种可选的实施方式，在设计定向钻穿越管道7中线一侧2～3m处，采用定向钻钻进引水孔8，即引水孔8设置在定向钻穿越管道7的中线一侧2～3m处，引水孔8和定向钻穿越管道7的中线最好是平行的，既可以起到防止在定向钻钻入导向孔时出现涌水，又可以避免引水孔对定向钻管道穿越施工(钻孔、扩孔和管道回拖施工)造成影响。施工时，先钻入引水孔8，之后撤出钻头4和钻杆5，采取临时封堵措施后，再进行定向钻穿越的施工。

一种可选的实施方式，在设计定向钻穿越管道7中线一侧，采用定向钻钻进引水孔8，钻入深度至定向钻曲线的中间位置，使得引水孔8的终点位于靠近定向钻穿越管道7中部的位置，即引水孔8的长度约为定向钻穿越管道7的长度的一半，既可以节约施工时间，又可以保证避免发生涌水现象。

一种可选的实施方式，该系统还包括集水坑12，集水坑12设置在挡墙9远离引水孔8的一侧(即挡墙外侧)，引水管10的出水口伸入集水坑12中。引水孔8的起点也是引水孔8的排水口，引水管10的一端设置在引水孔8中，引水管10穿过挡墙9后另一端伸入到集水坑12中，挡墙9将引水孔8隔离封堵，只能通过引水管10将引水孔8中的水排放到集水坑12中，避免排出的水对外部施工环境造成影响，引水管10靠近集水坑12的一侧设置阀门A11，通过阀门A 11控制排水，防止在定向钻穿越施工过程中发生涌水。

一种可选的实施方式，引水孔8的起点处设置挡墙9，即引水孔8的出水口设置挡墙9，通过挡墙9封堵引水孔8，挡墙9为现浇混凝土挡墙，挡墙9的一部分深入到引水孔8的内部，通过现浇混凝土挡墙，引水管10埋设在混凝土挡墙中，使得挡墙、山体、引水孔和引水管形成一个整体结构，能够承受较大的水压，提供了定向钻防管涌隔离封堵系统的可靠性，使用材料简单、经济。除了上述现浇混凝土挡墙，挡墙9也可以采用现场组装的钢质或铝合金挡墙。

一种可选的实施方式，引水管10伸入引水孔8的长度为8～12米，引水管10例如采用PE引水管(DN90×4mm)，下入引水孔8，并在引水管10设置控制PE阀门一个，引水孔8的入口支模现浇混凝土挡墙封堵入口，引水管10下入引水孔8一定深度，可以及时的将引水孔8中的水及时排出，避免大水压对挡墙9和山体3的连接处造成破坏，避免防管涌隔离封堵系统失效。

一种可选的实施方式，该系统还包括临时封堵器，临时封堵器设置在定向钻的导向孔的入口处，在定向钻的导向孔钻进过程中设置临时封堵器，以保证泥浆性能以及避免出土端涌水。

可选的，临时封堵器包括：隔离钢套管13，隔离钢套管13设置在导向孔内，隔离钢套管13的管径稍大于导向孔的直径，优选隔离钢套管13的管径比导向孔直径大300mm，隔离钢套管13的出口端(即靠近导向孔入土侧的一端)设置密封结构，隔离钢套管13上设置泥浆出口17，泥浆出口17处设置阀门B18，优选的，泥浆出口17设置在隔离钢套管13靠近出口端的侧壁上，定向钻的钻杆4穿过密封结构并与密封结构之间形成密封连接。

可选的，密封结构包括：连接法兰片14，连接法兰片14固定连接在隔离钢套管13的出口端；密封垫15，密封垫15固定在连接法兰片14上，密封垫15用于封堵隔离钢套管13的出口，密封垫15上设有供钻杆4穿过的通孔。连接法兰片14与隔离钢套管13的出口端焊接，密封垫15例如采用橡胶密封垫，橡胶密封垫的厚度优选为50mm，将50mm厚度橡胶密封垫利用螺栓16与连接法兰片14固定，泥浆出口17和阀门B18的规格例如为DN150mm。导向孔钻进至距离出土端50m处停止，不钻穿，以保证泥浆性能以及避免出土端涌水，之后再进行逐级扩孔，直到最后一级扩孔时打穿，可进行定向钻回拖，即可完成定向钻管道敷设。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种定向钻防管涌隔离封堵系统，其特征在于，该系统包括：

引水孔，其设置在定向钻穿越管道的中线一侧，所述引水孔的起点位于定向钻入土点的一侧，所述引水孔的终点处封闭，所述引水孔的长度小于定向钻穿越管道的长度，所述引水孔的起点处设置挡墙，所述挡墙用于封堵所述引水孔；

引水管，其贯穿所述挡墙，所述引水管的一端伸入所述引水孔内，所述引水管的另一端外露于所述引水孔，且所述引水管上设有阀门A。

2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述引水孔设置在所述定向钻穿越管道的中线一侧2～3米处。

3.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述引水孔的终点位于靠近所述定向钻穿越管道中部的位置。

4.根据权利要求1所述系统，其特征在于，该系统还包括集水坑，所述集水坑设置在所述挡墙远离所述引水孔的一侧，所述引水管的出水口伸入所述集水坑中。

5.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述挡墙为现浇混凝土挡墙。

6.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述引水管伸入所述引水孔的长度为8～12米。

7.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述系统还包括临时封堵器，所述临时封堵器设置在定向钻的导向孔的入口处。

8.根据权利要求7所述系统，其特征在于，所述临时封堵器包括：

隔离钢套管，所述隔离钢套管设置在所述导向孔内，所述隔离钢套管的管径大于所述导向孔的直径，所述隔离钢套管的出口端设置密封结构，所述隔离钢套管上设置泥浆出口，所述泥浆出口处设置阀门B，定向钻的钻杆穿过所述密封结构并与所述密封结构之间形成密封连接。

9.根据权利要求8所述系统，其特征在于，所述密封结构包括：

连接法兰片，所述连接法兰片固定连接在所述隔离钢套管的出口端；

密封垫，所述密封垫固定在所述连接法兰片上，所述密封垫用于封堵所述隔离钢套管的出口，所述密封垫上设有供所述钻杆穿过的通孔。

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