SU1270237A1 - Оголовок трубопровода - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области строительства трубопроводов (ТП). прокладываемых под нрен тствием в дугообразной подзем пой скважипе (ДПС), зано пенной буровой жидкостью. Цель изобретени  - повышепие надежности прокладки ТП за счет снижени  веро тпости заклинивани  его в участках ДПС с различной кривизной. Оголовок 1 включает цилиндрический натрубок (П) 2 и заг.пшку 3 с т говым элементом 4. Заглушка выполнена за одно целое с П 2 в виде сфероида, ди-аметр которого большедиаметра 11 2 в 1,1-2,0 раза. Полости заглушки 3 и П 2 выполнены герметичными и сообщены с земной поверхностью но крайней мере двум  ТП 6. Подача воздуха и воды по ТП 6 измен ет нлавучесть оголовка 1 в соответствии с радиусом кривизны ДПС. Элементом 4 через ДПС протаскивают ТП 7. На пр молинейных ее участках Г1 2 прижимаетс  к своду ДПС. под действием плавучести. На криволинейном участке ДПС за счет своей жесткости П 2 стараетс  сохран ть пр молинейto ность. Но под действием сил плавучести П 2 изгибаетс , что обеспечивает его протаскивание без зак,тинивани . 2 ил.

Description

Изобретение отноеитс  к строительству трубопроводов, в частиоети к оголовкам трубопроводов, прокладываемых под преп тствием в дугообразной подземной скважине, заполненной буровой жидкостью, и может найти применение нри строительстве трубопроводов , например, через реки, озера, дороги и другие преп тстви .

Цель изобретени  - повьпнение надежности прокладки трубопровода за счет спижепи  веро тности заклинивани  его в участках скважины с различной кривизной.

На фиг. I показан оголовок трубопровода; на фиг. 2 - схема его работы в процессе протаскивани  трубопровода через ду1-ообразную подземную скважину.

Оголовок 1 трубопровода, прокладываемого в дугообразной подземной скважине, заполненной буровой жидкостью, включает нолый патрубок 2 и заглуп1ку 3 с т говым элементом 4. Заглу1пка 3 выполнена за одно целое с натрубко.м 2 и и.меет полую обтекаемую объемную форму сфероида (inaра ), диаметр которого болыне диаметра патрубка 2 в 1,1-2,0 раза.

Диаметры патрубка 2 и 11рокладываемо|-о трубонровода равны между собой. В патрубке 2 может быть установлена стенка 5 с отверсти ми. Полости заглушки 3 и патрубка 2 посредством трубопроводов 6, пропуп;енных через внутреь{нюю полость прокладываемого трубопровода 7, соединены с наземными устройствами (не показаны) дл  нагнетани  воздуха и подачи воды дл  изменени  нлавучести патрубка 2 и заглу1нки 3 в соответствии с изменением радиуса кривизны скважины 8, предварительно пробуренной под водной преградой 9, например, рекой.

В процессе протаскивани  к концу трубонровода прикладывают дополнительную нодьемную силу Q, достаточную дл  обеспечени  изгиба концевого участка трубонровода , соответствующего радиусу кривизны скважины 8. Величина этой си,1Ы определ етс  следующим образом;

РР

П--Ш- (1) RB

е 9-еосредоточенна  нагрузка на конце патрубка, равна  плавучести полой заглушки в форме шара, кг; EI - жесткость трубонровода, кг-м-;

R - радиус кривизны скважины, через которую протаскивают трубопровод , м;

Р-равномерно раснределенна  н-агрузка по длине патрубка, равна  положительной нлавучеети заглушенного трубопровода в жидкой среде, кг/м;

- рассто ние от точки прижати  трубопровода к своду скважины до вертикальной оси заглушки, вынолненной в форме шара. м.

Величина Q, обеспечивающа  пзгиб т)убопровода , соответствующий радиусу кривизны скважин1 1 R, задаетс  с использованием зависимости

,,п,,, -jv« X

у/ Цгч -du. D%6 X

Ч )

(2)

н.ютность, соответственно буровой жидкости и материала труб, кг/м;

наружн1)1Й диаметр трубо |р{)В (;да и за1, в форме Hjapa, внутренний диаметр заглу пки в фо|)ме inapa соответственно, м; толщина степки заглуп1ки в

фо)ме шара, м. опреде.1 ем

ff

Затем О11реде.1 етс  прогиб конца трубо25 нровода

(4)

e

f

EI

где f - прогиб конца трубопровода, м.

Например, при протаскивании трубопровода диаметром 720 мм с толщиной 8 мм, имеющего жесткость EI 2,3-10 кг м, через скважину с радиусом кривизны R 700 м, заполненную буровой жидкостью плотностью 1200 кг/м, в которой ноложительпа  плавучесть рассматриЕ5аемого трубопровода состав.:1 ет Р 340 , устанав .шваем но формуле (4) значение Q но выбранным параметрам;

DH, 1,63 м; Отр ,18 м; б|-. 0,008

Q 785 кг. По формуле (5) находим значение I: Е 9,57 м и но формуле (4) значение I; f 0,025 м.

Минимальный диаметр СКЕШЖИНЫ д.ч  5 успешной прокладки трубопровода равен D™, Dm-I- 1,205 м.

Таким образом, если диа.метр скважины равный 1205 мм, то это обеснечивает достижение ноставленной цели при нротаски вании через скважины трубонровода диаметром 720Х 8 мм.

Оголовок трубопровода работает следующим образом.

Claims (1)

1. Предварительно изготовленн1 1Й и испытанный трубопровод 7, оснангенный пред,1а5 гаемым оголовком 1, содержащим полый патрубок 2 равного с трубопроводом 7 диаметра , и 3ar:iyHJKy 3 в форме тара, устанав .аивают на рОо1икооноры снусковсл дорожки (не показана) в створ нсрехода через водную нреграду 9. Спускова  дорожка имеет угол наклона 4° к горизонту, что облегчает ввод трубопровода 7 в скважину 8, угол входа в которую предусмотрен например , 9°. К оголовку 1 трубопровода 7 прикрепл ют т говый элемент 4, например трос, проход щий внутри скважины 8 и св занный с буровой установкой БУ 60/140, закрепленной на противоположном берегу преграды 9, с помощью которой по известной техно.чогии бур т, а затем рас1нир ют скважину 8 с радиусом кривизны, равным 700 м. С номощью этой же установки, способпой развивать силу т гИгна себ  в 380 т, производ т протаскивание трубопровода 7 через криволинейную скважину 8, заполненную буровой жидкостью. Скважина 8 имеет в устье нр молинейный участок аЬ и далее дугообразный участок be. На пр молинейном участке а& полый натрубок 2 прижимаетс  к своду скважины 8 под действием своей положительной плавучести равномерно раснределенной по длине натрубка 2 и трубопровода 7. При дальнейп ем продвижении трубопровода 7 вглубь скважины 8 после точки /;, где начи наетс  дугообразный участок, трубопровод V стараетс  сохранить нр молинейность за счет жесткости, но под воздействием сил плавучести изгибаетс , что обеспечивает его усcneinnoe протаскивание без зак.пинивани  через дугообразную скважину 8. При протаскивании трубопровода 7 через дугообразную скважину с переменным радиусом кривизны иримен етс  ого.човок 1 трубопровода 7 с измен емой плавучестью, который работает следующим образом. Из наземных устройств, насоса или компрессора (не показаны) по трубопроводам 8 подают воду или воздух во внутреннюю полость патрубка 2, котора   вл етс  обшей с полостью заглушки 3, выполненной в форме тара. Количество подаваемой воды или воздуха зависит от необходимости увеличении или снижени  плавучести оголовка трубопровода 7, определ емой радиусом кривизны скважины 8 н рассчитываемой по формуле (1). Предлагаемый оголовок трубопровода  вл етс  наиболее рациона,чык)й конструкцией даже в с.чучае eix) контакта со стенкой HjHi сводом скважины, по которым он нроскальзывает под воздействием си,чы т ги, что также способствует иск.1юче11пк) возможности зак,1ипивани  трубонрО1и)да в дугообразной скважине. Формула изобретени  Ого.ювок трубоировода, вк,чючающий цилиндрический натрубок с заглушкой и т говый элемент, отлнчамщиис.  тем, что с целью повьипепи  надежности нрокладки трубопровода за счет снижени  веро тности заклинивани  его в участках скважины с различной кривизной, заглунжа выполнена в виде сфероида, при этом диаметр заглушки превып1ает диаметр патрубка в 1,1--2 раза, а внутренние по.тости иатрубка и заглу|пки вынолпены герметичными и сообщены с земной новерхностью по крайней мере двум  трубонроводами дл  иодачи воздуха и воды.