[发明专利]一种大通径高压管汇装置及使用方法

说明书

本发明提供了一种大通径高压管汇装置及使用方法，包括第一多通管，所述多个第一多通管首尾相连组成一字型高压主通道，高压主通道一端设有第二多通管排出口，另一端设有第二法兰由壬，所述第一多通管两侧设有相平齐的进液侧通道，进液侧通道一侧设有高压阀，所述高压阀与进液侧通道连通，能满足目前大规模压裂施工高压力、大排量的施工需求，结构紧凑在减轻整体重量方面效果显著，一字型中心主管汇作为高压汇流传输管路，通径大、流道畅通、摩阻小，减小了管汇内壁冲蚀及压力损失，进液侧通道水平对齐，高压进液相互冲击对消，避免了对主管道的冲蚀，有助于缓解振动带来不利影响，增强管汇可靠性，延长管汇使用寿命，降低管汇刺漏或爆裂的风险。

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探开发水力压裂领域，尤其是涉及一种大通径高压管汇装置及使用方法。

背景技术

压裂管汇在水力压裂施工中是将混砂车输出的低压压裂液汇集后分配各多台压裂泵车，将泵车加压后的高压压裂液汇集并输送至井口的管汇装置，是压裂施工作业必不可少的设备。石油天然气勘探开发尤其是页岩气大规模压裂施工，具有压力高、排量大、作业时间长的特点，据统计目前最高施工压力123MPa,常规页岩气井施工压力也达到了80～92MPa,施工排量12～16m3/min,最大18 m3/min，连续作业时间长，如此恶劣的施工工况对高压管汇可靠性、安全性等提出更高要求。

目前应用于压裂施工的高压管汇结构形式众多，主要以两通道或三通道的为主的由壬连接高压管汇为主。由壬连接高压管汇最大规格4，140MPa高压管汇最大规格3,管汇通径受限，难以满足高压力、大排量的压裂施工。此外，由壬连接结构橡胶密封，连接接口处容易受振动影响出现疲劳破坏，对高强度施工的管汇的可靠性和安全性无法保障。因由壬式高压管汇固有结构特点，通径小，携砂的高压压裂液流速高，对管汇内壁冲蚀损伤严重，尤其管汇上多个由壬接口处、侧流道与主流道交汇处等冲蚀损伤较多，容易出管汇本体刺漏或爆裂，降低了管汇件使用寿命，同时也个现场人员和设备带来较大安全隐患。

中国专利CN110374575A“一种新型高压管汇装置”，结构较为复杂，零件连接面多，对密封性要求极高，在高压工作环境下工作寿命低，且第一进液管路与第二进液管路为高压流体进液口，但是进液口正对主通道内壁，高压流体对内壁的冲蚀极大，大大的降低了使用寿命。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种大通径高压管汇装置及使用方法，解决高压管汇通径小、结构复杂、可靠性不高、不耐冲蚀的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种大通径高压管汇装置，包括第一多通管，所述多个第一多通管首尾相连组成一字型高压主通道，高压主通道一端设有第二多通管排出口，另一端设有第二法兰由壬，所述第一多通管两侧设有相平齐的进液侧通道，进液侧通道一侧设有高压阀，所述高压阀与进液侧通道连通。

优选方案中，所述第一多通管为四通管，四通管垂直方向为法兰接口，管体中部为方形块，管体水平方向为螺纹接口，所述多个第一多通管首尾通过法兰连接，法兰连接处设有第一密封圈。

优选方案中，所述高压阀与进液侧通道之间设有转换接头，所述转换接头一端的螺纹接口与进液侧通道螺纹连接，转换接头另一端的由壬接口与高压阀连接。

优选方案中，所述高压阀一端与第一多通管法兰连接，高压阀另一端为由任端。

优选方案中，所述转换接头与进液侧通道连接处设有第二密封圈。

优选方案中，所述第二法兰由壬一端与第一多通管法兰连接，另一端设有压力传感器。

优选方案中，所述第二多通管为八通管，八通管的主通道与高压主通道连通，八通管的六个侧向接口呈发散状均布，一个接口通道与高压主通道同轴。

优选方案中，所述第二多通管的侧向接口上设有第一法兰由壬，第一法兰由壬与侧向接口法兰连接，第一法兰由壬一端设有高压堵头。