[发明专利]一种可调节高压管汇及系统

说明书

本发明涉及石油及天然气钻探设备技术领域，特别涉及一种可调节高压管汇及系统，所述高压管汇包括旋转管节和旋转伸缩管节，所述旋转管节包括第一芯轴和第一壳体，所述第一芯轴一端伸入所述第一壳体内，并能相互旋转，所述旋转伸缩管节包括第二芯轴和第二壳体，所述第二芯轴一端伸入所述第二壳体内，并能相互旋转和轴向移动，所述第一芯轴与所述第二壳体或所述第二芯轴连接或一体成型，使高压管汇能够调整长度、自适应流体压力波动，具有较好的减振效果，安装连接方便，使用效果较好，有效提高高压管汇输送流体的效率。

技术领域

本发明涉及石油及天然气钻探设备技术领域，特别涉及一种可调节高压管汇及系统。

背景技术

在石油、天然气和其它地下资源开采领域，为了促进石油、天然气和其它地下资源的开采，经常需要采用钻采系统来提取该资源，钻采系统通过钻采井深入岩层，压裂过程需要将砂和水混合组成的压裂流体注入井中以增加井的压力并形成人造裂缝，压裂流体一般经压裂管汇通过压裂管线向一个或多个井口输送，但是，压裂管汇和井口、压裂泵和压裂管汇之间连接的压裂管线通常庞大且笨重，使得在压裂管汇与井口之间进行连接的调整变得非常困难。

目前，国内压裂现场地面部分的压裂管线一般采用高压由壬管线，该高压由壬管线由多由壬、多弯头，采用由壬螺纹连接、法兰刚性连接的结构形式组成，安装时需要采用锤击敲紧，运行工况下螺纹处易出现损伤、断裂的情况，安全性能较差，同时，由于每口井之间、井口和压裂管汇之间、压裂泵和压裂管汇之间一般会存在距离差，与高压由壬管线进行连接的对接面还可能存在方位偏差，导致无法准确的预先定好每口井之间、井口和压裂管汇之间、压裂泵和压裂管汇之间的连接管线长度和安装方位，而现有的高压由壬管线两端连接面之间的距离和方位并不容易调整，法兰螺栓孔较小的误差错位也需要通过较长的具有多次转向的管线进行安装调整，导致压裂管线连接部件较多，安装调整较为复杂，且流体需要经过多次转向，在输送过程中对压裂管线造成极大的冲击，导致输送过程压裂管线振动较大，对各连接部位的有效密封造成较大的考验。

所以，目前亟需要一种技术方案，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有的高压由壬管线不容易根据待连接面之间的距离、方位进行调整，待连接面较小的偏差也需要较长的经过多次转向的管线进行连接，导致压裂管线连接部件较多，结构复杂，安装调试困难，且振动较大，影响管线寿命的技术问题，提供了一种可调节高压管汇及其系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种可调节高压管汇，包括旋转管节和旋转伸缩管节，所述旋转管节包括第一芯轴和第一壳体，所述第一芯轴一端伸入所述第一壳体内，并能相互旋转，所述第一芯轴和所述第一壳体之间设置密封区和支撑区，所述密封区用于设置密封件，所述支撑区用于设置低摩擦件，所述旋转伸缩管节包括第二芯轴和第二壳体，所述第二芯轴一端伸入所述第二壳体内，并能相互旋转和轴向移动，所述第二芯轴和所述第二壳体之间设置密封区、调压区和支撑区，所述调压区包括至少两个调压腔，所述第二壳体上设置分别连通所述调压腔的油孔，所有所述油孔通过控制开关连通，所述第一芯轴与所述第二壳体或所述第二芯轴连接或一体成型。

本发明的一种可调节高压管汇，通过设置旋转管节，第一芯轴和第一壳体在受力时能够相互旋转，改变高压管汇与待连接面之间的相对位置，方便高压管汇与待连接面进行连接，适配性较好，且将高压管汇内高压流体造成的压力转化为轴向力，减缓高压管汇的振动，延长高压管汇的使用寿命，有效提高高压管汇输送流体的效率，同时，通过设置旋转伸缩管节，第二芯轴和第二壳体在受力时不仅能够相互旋转还能够相互轴向移动，改变高压管汇两端与待连接面之间的相对距离和相对位置，进一步方便高压管汇与待连接面的连接，且将高压管汇内高压流体造成的压力转化为轴向力，通过第二芯轴和第二壳体的轴向移动，提高高压管汇对流体压力波动的适应性，减缓高压管汇的振动，延长高压管汇的使用寿命，同时，可根据实际情况，调整旋转管节、旋转伸缩管节的数量以及连接方式，使该高压管汇能够与待连接面的实际位置偏差相适应，适应范围较宽，使用效果更好。