[发明专利]一种超高压压裂管汇与井口装置间的联接管路

说明书

一种超高压压裂管汇与井口装置间的联接管路，包括联接管道和支撑架：联接管道为一倾斜管线，由两根弯管、一根长直管和一或两根短直管所组成，所有直管和弯管均采用锻件切削加工而成，其内、外直径相同，且均用其端面法兰、密封垫环和螺柱螺母相联接；支撑架均支撑在弯管和短直管的法兰联接处，由上卡圈、下卡座、长立柱或短立柱、底盘、圆螺母、手柄和配套的螺纹联接件所组成，长立柱或短立柱与底盘均为螺纹联接，并能相对于下卡座、底盘进行旋转和上下运动。另外，两根弯管的弯弧圆心角α在30°～60°之间，其常用的圆心角α为45°。相对已有的联接管路，具有重量轻、阻力小、能耗低、寿命长、支撑好等特点。

技术领域

本发明涉及石油机械，油气井压裂开采设备中的压裂管路。

背景技术

采用100MPa以上超高压的压裂技术和设备，对难以开采的油气资源进行开采，是我国当前和今后油气资源开采的一个重要方向。目前，在超高压压裂作业过程中，由于压裂液输送管路的壁厚相对较薄，且难以用硬质合金材料加固，加之活接头和直角弯管等零部件对超高压的压裂液适应性较差，所以在压裂作业过程中，经常会首先发生爆管事故，给施工单位造成重大经济损失。为了减少爆管事故的发生，现在大多数超高压压裂管汇与井口装置之间的联接管路，多采用正方形的三通或四通零件和多根锻造后切削加工的直管，用金属法兰、密封垫环和螺柱螺母联接成两个直角转折的联接管路，虽能明显的减少了爆管事故，但也带来了两个新的问题：一是两个直角转折的管路，流动线路长、流动阻力大，增加了很多的能源消耗；二是由正方形的三通或四通零件组成的联接管路极其笨重，加之没有良好的支撑条件，经常会给高高耸立的压裂井口装置相联接的一侧，带来不平衡的重负，不仅影响压裂井口装置的使用性能和寿命，而且存在一定的安全风险。所以，对超高压压裂管汇与井口装置之间的联接管路进行优化设计，就很有必要。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供，一种重量轻、阻力小、能耗低、寿命长、支撑好的压裂管汇与井口装置之间的专用联接管路。

本发明包括联接管道和支撑架；其特别之处是：联接管道为一倾斜管线，由两根弯管、一根长直管和一或两根短直管所组成，所有直管和弯管均采用锻件切削加工而成，其内、外直径相同，且均用其端面法兰、密封垫环和螺柱螺母相联接；支撑架均支撑在弯管和短直管的法兰联接处，由上卡圈、下卡座、长立柱或短立柱、手柄、圆螺母、底盘和配套的螺纹联接件所组成，长立柱或短立柱与底盘均为螺纹联接，并能相对于下卡座、底盘进行旋转和上下运动。

由于本发明采用同一直径的倾斜联接管路，相对于两个直角转折的联接管路，能大大改善压裂液的流动性能、可以减少了不必要的能源消耗；同时还能大大的减轻管道的重量，不仅可以节约钢材，而且还改善了支撑条件。本发明的联接管道全部采用锻件切削加工，用其端面法兰、密封垫环和螺柱螺母相联接；相对于用活接头、直角弯管和直管联接成的压裂管道，明显地改善了压裂液的流动性，提高了管道和密封件的耐磨、耐蚀和防爆性能，能有效地延长管道的使用寿命。本发明支撑架，均支撑在弯管和短直管的法兰联接处，可防止管道受力变形；支撑架由上卡圈、下卡座、长立柱或短立柱、手柄、圆螺母、底盘和配套的螺纹联接件所组成，不仅显示出自身的特点，而且提高了零部件的通用性；支撑架中的长立柱或短立柱与底盘均为螺纹联接，并能相对于下卡座和底盘进行旋转以及上下运动，因而在安装和使用过程中，能够对管路实行有效支撑，防止管路对井口装置相联接的一侧形成不平衡的重负。

附图说明

图1是本发明用两个支撑架实施例的总体结构示意图；

图2是本发明用一个支撑架实施例的总体结构示意图。

附图中标号所示的零部件名称如下：

1、短直管，2、弯管，3、长直管，4、密封垫环，5、螺柱螺母，6、上卡圈，7、螺栓螺母，8、下卡座，9、防滑螺钉，10、长立柱，11、手柄，12、圆螺母，13、底盘，14、胀管螺栓，15、短立柱。

具体实施方式