专利名称：一种快穿透隔水导管管鞋的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种海上钻井设备，特别是关于一种应用于海上石油勘探开发过程中与隔水导管连接使用的快穿透隔水导管管鞋。
背景技术：
在海上石油勘探开发过程中，要求隔水导管打桩作业在尽可能短的时间内把导管打入泥线以下设计深度。由于不同海域海底土性质千差万别，土层强度变化很大，特别到了较深的高强度土层，在隔水导管打桩过程中贯入度很小，打桩时效很低。因此，如何提高管鞋穿透能力，增加打桩贯入度，节约打桩时间，提高海上打桩时效成为亟待解决的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种快穿透隔水导管管鞋，它能有效提高管鞋穿透能力，增加打桩贯入度，节约打桩时间，提高海上打桩时效。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:一种快穿透隔水导管管鞋，其特征在于:它包括管鞋主体和与其一体成型的楔形结构，所述楔形结构底部呈锥角设置，所述锥角的角度为α ;在所述楔形结构下端楔形面周缘处间隔设置有若干管鞋牙齿；从所述管鞋主体中上部至所述楔形结构底端，沿所述管鞋主体和楔形结构外周轴向还间隔设置有若干加强筋。所述锥角的角度α小于90°。所述锥角的角度α根据海底土土质强度大小来确定，强度越大的地层，所述锥角角度α越小。所述楔形结构下端楔形面周缘处间隔设置有20 40个所述管鞋牙齿。在所述管鞋主体和楔形结构外周轴向间隔设置有10 20个所述加强筋。本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本发明由于采用管鞋主体和与其一体成型的楔形结构，且楔形结构底部呈锥角设置，这样当管鞋内形成土塞以后，管鞋处相当于一个楔形结构，在打桩过程中具有很好的导向性，并能有效提高管鞋穿透能力。2、本发明由于采用在楔形结构下端楔形面周缘处间隔设置有若干管鞋牙齿，随着隔水导管入泥深度的增加，地层会变得越来越硬，这种带有若干管鞋牙齿的楔形结构管鞋具有劈土效果，更容易使管鞋下部土体向两边挤开，大大提高其贯入度。3、由于在打桩过程中会遇到较大的石块或较大体积的坚硬物体等障碍物，本发明采用的楔形结构管鞋能够在不损伤隔水导管主体的情况下具有良好的通过性。本发明可广泛应用于各种石油勘探开发领域及建筑行业基础施工中。
图1是本发明的整体结构示意图；图2是图1的主视图3是图1的侧视图；图4是本发明的快穿透隔水导管管鞋贯入过程中劈土示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。如图1 图3所示，本发明包括管鞋主体I和与其一体成型的楔形结构2，楔形结构2底部呈锥角3设置，该锥角3的角度为α，这样在打桩过程中，通过管鞋主体I底部的楔形结构2使隔水导管管鞋具有很好的导向性和快穿透能力。在楔形结构2下端楔形面周缘处间隔设置有若干管鞋牙齿4，通过锥角3和管鞋牙齿4可以有效提高本发明的快穿透隔水导管管鞋穿透能力。从管鞋主体I中上部至楔形结构2底端，沿管鞋主体I和楔形结构2外周轴向还间隔设置有若干加强筋5，以提高管鞋主体I和楔形结构2的整体强度。上述实施例中，锥角3的角度α小于90°，α具体的角度需要根据海底土土质强度大小来确定，强度越大的地层，锥角3角度α越小。上述各实施例中，楔形结构2下端楔形面周缘处间隔设置有20 40个管鞋牙齿4。上述各实施例中，在管鞋主体I和楔形结构2外周轴向间隔设置有10 20个加强筋5。本发明在使用时，如图4所示，由与管鞋主体I 一体成型的楔形结构2，使本发明在通过地层时拥有较好的导向性和贯入能力。随着隔水导管入泥深度的增加，在隔水导管中慢慢产生土塞，形成的土塞外形轮廓和楔形结构2的轮廓相同，然后随着隔水导管的下入，带有楔形结构的土塞相当于一个高强度的楔子，起到一个劈开地层的作用，使隔水导管管鞋刺穿地层的能力大大增强。这样会大大提高隔水导管打桩效率，缩短隔水导管打桩施工时间，提高油气田的开发效益。上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的连接和结构都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件的连接和结构进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
权利要求
1.一种快穿透隔水导管管鞋，其特征在于:它包括管鞋主体和与其一体成型的楔形结构，所述楔形结构底部呈锥角设置，所述锥角的角度为α ;在所述楔形结构下端楔形面周缘处间隔设置有若干管鞋牙齿；从所述管鞋主体中上部至所述楔形结构底端，沿所述管鞋主体和楔形结构外周轴向还间隔设置有若干加强筋。
2.如权利要求1所述的一种快穿透隔水导管管鞋，其特征在于:所述锥角的角度α小于 90°。
3.如权利要求2所述的一种快穿透隔水导管管鞋，其特征在于:所述锥角的角度α根据海底土土质强度大小来确定，强度越大的地层，所述锥角角度α越小。
4.如权利要求1或2或3所述的一种快穿透隔水导管管鞋，其特征在于:所述楔形结构下端楔形面周缘处间隔设置有20 40个所述管鞋牙齿。
5.如权利要求1或2或3所述的一种快穿透隔水导管管鞋，其特征在于:在所述管鞋主体和楔形结构外周轴向间隔设置有10 20个所述加强筋。
6.如权利要求4所述的一种快穿透隔水导管管鞋，其特征在于:在所述管鞋主体和楔形结构外周轴向间隔设置有10 20个所述加强筋。
全文摘要
本发明涉及一种快穿透隔水导管管鞋，其特征在于它包括管鞋主体和与其一体成型的楔形结构，所述楔形结构底部呈锥角设置，所述锥角的角度为α；在所述楔形结构下端楔形面周缘处间隔设置有若干管鞋牙齿；从所述管鞋主体中上部至所述楔形结构底端，沿所述管鞋主体和楔形结构外周轴向还间隔设置有若干加强筋。本发明由于采用管鞋主体和与其一体成型的楔形结构，且楔形结构底部呈锥角设置，这样当管鞋内形成土塞以后，管鞋处相当于一个楔形结构，在打桩过程中具有很好的导向性，并能有效提高管鞋穿透能力。本发明可广泛应用于各种石油勘探开发领域及建筑行业基础施工中。
文档编号E21B17/14GK103075117SQ201310003629
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月6日 优先权日2013年1月6日
发明者刘书杰, 谢仁军, 杨进, 周建良, 王平双, 吴怡, 魏倩, 周波, 文敏, 周长所 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油研究总院, 中国石油大学(北京)