[发明专利]一种天然气定向钻管道隔离管封堵系统

说明书

本发明提供一种天然气定向钻管道隔离管封堵系统，属于定向钻管道封堵技术领域。在套管和天然气管道之间设置管道隔离管，管道隔离管通过可变径支撑环支撑在天然气管道外侧，管道隔离管插入套管的部分为内部端头，此内部端头与天然气管道和套管之间都采用填料密封；管道隔离管未插入套管的部分为外部端头，此外部端头与天然气管道之间采用拉紧的密封唇圈密封，此外部端头与套管之间视空间的大小采用钢板焊接密封或采用拉紧的密封唇圈密封。管道隔离管与天然气管道和套管之间的空隙填满聚氨酯浆液。本发明的管道隔离管的封堵操作方便，更换和拆卸简单，成本较低。

技术领域

本发明涉及一种天然气定向钻管道隔离管封堵系统，属于定向钻技术领域。

背景技术

随着油气管道非开挖技术的发展，定向钻成为油气管道非开挖穿越河流的一种最为常见的手段。定向钻穿越的地层也越来越复杂，大量工程都需要在出入土点设置套管以隔离不良地层。然而由于套管与管道之间存在空隙，渗透水流很容易顺着该空隙形成渗流通道，而套管下端土中细颗粒也很可能在形成的孔隙通道中移动，流失，土的孔隙不断扩大，渗流量也随之加大，最终导致土体内形成贯通的渗流通道，土体发生破坏的现象，特别是在洪水位较高存在水头差时，管涌的形成风险较高，严重时可能危及到防洪大堤的安全。

传统的定向钻穿越工程仅仅采用粘土夯填+止水环的处理方式回应防洪评价要求，对套管与管道内空隙不进行处理，部分工程采用了在套管与管道内直接注浆的方式，此方法注浆量大，施工周期长，而且由于管间空隙与土壤直接相连，浆液易渗流入地层内，施工质量不容保证，注浆量也不好控制，因此需要一种全新的防管涌定向钻管道隔离管封堵装置。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种天然气定向钻管道隔离管封堵系统，利用天然气管道和套管之间设置一个套管隔离管，利用可变直径的支撑架将管道隔离管支撑在天然气管道的上，然后利用反向拉紧的密封唇圈进行密封，并填充聚氨酯浆液充盈缝隙；套管与管道隔离管之间采用钢板焊接密封，并具有支撑连接的作用。

本发明的具体技术方案为：一种天然气定向钻管道隔离管封堵系统，在天然气管道的一段套装套管，在天然气管道和套管之间插装有管道隔离管，管道隔离管通过可变直径的支撑架支撑在天然气管道的外圆面上，套管套装在管道隔离管的外侧面上；管道隔离管插入套管内部某一距离为内部段，管道隔离管另一端远离套管的端头另一距离的为外部段，所述的套管隔离管的内部段与套管和天然气管道之间的空隙采用调料密封，并填充聚氨酯浆液充盈空隙，所述的套管隔离管的外部段与天然气管道之间采用反向拉紧的密封唇圈密封，所述套管隔离管与套管之间采用环形钢板焊接密封并依靠焊接后的钢板固定连接管道隔离管。

进一步的，根据套管和管道隔离管之间空隙的大小和现场的实际施工情况，套管隔离管与套管之间采用可变直径的支撑架固定连接，并采用反向拉紧的密封唇圈密封。

进一步的，可变直径的支撑架由两组半环架组成，两个半环架依靠连接螺栓固定安装在一起；半环架上设置有多组楔形滑台，每组楔形滑块滑动安装楔形滑台上，在楔形滑台上设置有螺栓孔和螺母槽，楔形滑台的螺母槽上利用孔用弹性挡圈固定卡装有螺母，楔形滑块上设置有长圆孔，大螺栓穿过楔形滑块的长圆孔后旋转在螺母上，在大螺栓与楔形滑块之间套装有平垫片和预紧弹簧，大螺栓伸出螺母的一端还套装有大垫片，大螺栓的端头有销孔，大螺栓的端头的销孔上卡装有小开口销。

进一步的，反向拉紧的密封唇圈包括有唇圈和拉块，两个拉块通过销轴铰接在一起形成一个拉块组，销轴依靠防脱垫片和细开口销防脱；每个拉块组的两个拉块依靠内六角螺钉分别固定在唇圈上下两个侧面上。每个拉块上设置有开口球槽，球头拉杆的球头段卡装在拉块的开口球槽中，球头拉杆的另一端有螺纹，其螺纹上旋装一拉紧螺母。

进一步的，唇圈内部设置有弹性金属骨架；所述的安装于唇圈的拉块组的数量偶数且均分整个圆周。