CN106812516A - 应用于分段压裂工艺的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种应用于分段压裂工艺的装置。该应用于分段压裂工艺的装置包括：压裂头，压裂头包括主管段和与主管段连通的多个加砂口；加砂管线，多个加砂管线与多个加砂口一一对应地连通；控制阀组，控制阀组连接在压裂头上以控制主管段的通断。本发明的应用于分段压裂工艺的装置无需不断频繁拆装加砂管线便可以进行后续的工艺，大大降低了分段压裂工艺的时间和施工人员的劳动强度。

Description

应用于分段压裂工艺的装置

技术领域

本发明涉及机械采油装置技术领域，具体而言，涉及一种应用于分段压裂工艺的装置。

背景技术

随着连续油管分段压裂工艺近年来的发展使用，环空压裂技术应用越来越广，常规笼统压裂通道采用井口装置采油树油管出口通道和油管头套管出口通道进行加砂压裂，需频繁拆卸连接快速接头方可继续后续工艺实施，此举费时费力，也不满足大排量加砂的需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种应用于分段压裂工艺的装置，以解决现有技术中的采用井口装置采油树油管出口通道和油管头套管出口通道进行加砂压裂费时费力的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种应用于分段压裂工艺的装置，包括：压裂头，压裂头包括主管段和与主管段连通的多个加砂口；加砂管线，多个加砂管线与多个加砂口一一对应地连通；控制阀组，控制阀组连接在压裂头上以控制主管段的通断。

进一步地，主管段的两端均设置有第一连接法兰，控制阀组通过连接在主管段第一端的第一连接法兰与压裂头连接。

进一步地，加砂管线的轴线与主管段的轴线的夹角为锐角。

进一步地，加砂管线为快速接头管线，快速接头管线通过油壬转换法兰与加砂口连通。

进一步地，主管段的直径在Φ93mm至Φ113mm的范围内，加砂口的直径在Φ68mm至Φ88mm的范围内。

进一步地，控制阀组包括第一控制阀，第一控制阀通过第一连接法兰连接在主管段的第一端。

进一步地，控制阀组还包括第二控制阀，第二控制阀通过第二连接法兰连接在第一控制阀的远离压裂头的一端。

进一步地，第一控制阀为液动平板阀，第二控制阀为手动旋塞阀。

进一步地，应用于分段压裂工艺的装置还包括控制柜，控制柜与第一控制阀和\或第二控制阀控制连接。

进一步地，应用于分段压裂工艺的装置还包括油壬提升环，油壬提升环通过油壬连接在第二控制阀的远离第一控制阀的一端。

应用本发明的技术方案，压裂头包括主管段和与主管段连通的多个加砂口；多个加砂管线与多个加砂口一一对应地连通；控制阀组连接在压裂头上以控制主管段的通断。使用本发明的应用于分段压裂工艺的装置时，将压裂头连接在采油树井口上，由于本发明中的压裂头上设置有多个加砂口，并对应在加砂口处设置有加砂管线，在进行分段压裂工艺的过程中，无需不断频繁拆装加砂管线便可以进行后续的工艺，大大降低了分段压裂工艺的时间和施工人员的劳动强度。此外，本发明的应用于分段压裂工艺的装置中配备的控制阀组还可以对主管段的通断进行控制，便于满足压裂、酸化、连续油管作业、冲砂等工艺的需求。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本发明的应用于分段压裂工艺的装置的主视图；以及

图2示意性示出了本发明的压裂头的主视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、压裂头；11、主管段；12、加砂口；20、加砂管线；30、控制阀组；31、第一控制阀；32、第二控制阀；40、油壬提升环；50、第一连接法兰；60、第二连接法兰；70、控制柜；80、油壬转换法兰。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

正如背景技术记载那样，现有技术中采用井口装置采油树油管出口通道和油管头套管出口通道进行加砂压裂，需要频繁拆卸连接快速接头方可继续后续工艺实施，费时费力，且不满足大排量加砂的需求。为了解决现有技术中的上述缺陷，本实施例中提供了一种应用于分段压裂工艺的装置。

参见图1和图2所示，根据本发明的实施例，应用于分段压裂工艺的装置包括压裂头10、加砂管线20以及控制阀组30。

其中，压裂头10包括主管段11和与主管段11连通的多个加砂口12；多个加砂管线20与多个加砂口12一一对应地连通；控制阀组30连接在压裂头10上以控制主管段11的通断。

使用本实施例的应用于分段压裂工艺的装置时，将压裂头10连接在采油树井口上，由于本实施例中的压裂头10上设置有多个加砂口12，并对应在加砂口12处设置有加砂管线20，在进行分段压裂工艺的过程中，无需不断频繁拆装加砂管线20便可以进行后续的工艺，大大降低了分段压裂工艺的时间和施工人员的劳动强度。

此外，本实施例的应用于分段压裂工艺的装置中配备的控制阀组30还可以对主管段11的通断进行控制，便于满足压裂、酸化、连续油管作业、冲砂等工艺的需求。

为了便于将本实施例中的压裂头10与其他结构连接在一起，本实施例的压裂头10的主管段11的两端均设置有第一连接法兰50，安装时，控制阀组30通过连接在主管段11第一端的第一连接法兰50与压裂头10连接，通过设置在压裂头10第二端的第一连接法兰50与采油树井口连接。

本实施例中的加砂管线20的轴线与主管段11的轴线的夹角为锐角。也就是说，本实施中的加砂管线20与主管段11之间成Y型设计，在加砂的过程中，能够实现快速加砂，并能够防止加砂管线20与主管段11垂直而在加砂过程中对主管段11造成磨损，减小加砂过程对主管段11的冲蚀，有效提高了本实施例中的压裂头10的使用寿命。

再次参见图1和2所示，本实施例中的加砂管线20为快速接头管线，该快速接头管线通过油壬转换法兰80与加砂口12连通，结构简单，稳定性高。

在本发明的一种优选的实施例中，主管段11的直径在Φ93mm至Φ113mm的范围内，例如Φ103mm，设置在主管段11的两端的第一连接法兰50的尺寸为加砂口12采用Y型设计，直径在Φ68mm至Φ88mm的范围内，例如Φ78mm，油壬转换法兰80的尺寸为本实施例中的加砂口12为四个，油壬转换法兰80也为四个，能够满足分段压裂的施工连续性以及大排量的需求。整个应用于分段压裂工艺的装置的承压级别为69MP。

本实施例中的控制阀组30包括第一控制阀31和第二控制阀32。

其中，第一控制阀31通过第一连接法兰50连接在主管段11的第一端；第二控制阀32通过第二连接法兰60连接在第一控制阀31的远离压裂头10的一端，便于对主管段11的通断进行控制，省时省力，且便于满足压裂、酸化、连续油管工作以及冲砂等工艺的需求。

优选地，第一控制阀31为液动平板阀，第二控制阀32为手动旋塞阀，使用过程中，通过液动平板阀的作用，便于对主管段11的通断进行控制，而对应在第一控制阀31的远离压裂头10一端设置手动旋塞阀，在进行分段压裂工艺的工程中，便于利用投球的方式启动整个工艺，结构简单，便于操作。

在本发明的其他实施例中，还可以不设置第二控制阀32而只设置第一控制阀31。当然，第一控制阀31和第二控制阀32还可以设置为同一种控制阀，例如都为液动平板阀或都为手动旋塞阀，当然，第一控制阀31和第二控制阀32还可以设置为其他形式的开关阀。

在本发明的一种优选的实施例中，应用于分段压裂工艺的装置还包括控制柜70，该控制柜70与第一控制阀31和\或第二控制阀32控制连接，便于实现整个装置的自动控制，省时省力，确保了施工安全有序进行的同时降低了施工人员的劳动的强度。

优选地，应用于分段压裂工艺的装置还包括油壬提升环40，该油壬提升环40通过油壬连接在第二控制阀32的远离第一控制阀31的一端，便于对本发明的应用于分段压裂工艺的装置进行吊装。

根据上述的描述可以知道，整套压裂总成承压级别69MPa，压裂头10的主管段11可以为Φ103mm，上下两端法兰采用螺栓连接，法兰尺寸为加砂口12采用Y型设计，缓冲高压高速砂液冲击施工管柱，确保施工安全有序进行，降低施工人员来劳动强度，加砂口12通径可以为Φ78mm，油壬转换法兰80尺寸Y型出口四个，连接油壬转换法兰80为四个；压裂头10上端连接液动平板阀，液动平板阀主通径Φ103mm；液动平板阀连接控制柜70，实现全程自动化控制；液动平板阀上端连接的第二连接法兰60；第二连接法兰60上端连接4in手动旋塞阀，满足压裂、酸化、连续油管作业、冲砂等工艺的需求；手动旋塞阀上端连接油壬提升环40。可见，本发明的压裂头的结构设计能够满足大排量压裂加砂作业，加砂口采用Y型设计有减小管柱冲蚀作用，配套液动平板阀实现自动化控制，省时省力，配套手动旋塞阀满足压裂、酸化、连续油管作业、冲砂等工艺的需求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于分段压裂工艺的装置，其特征在于，包括：

压裂头(10)，所述压裂头(10)包括主管段(11)和与所述主管段(11)连通的多个加砂口(12)；

加砂管线(20)，多个所述加砂管线(20)与多个所述加砂口(12)一一对应地连通；

控制阀组(30)，所述控制阀组(30)连接在所述压裂头(10)上以控制所述主管段(11)的通断。

2.根据权利要求1所述的应用于分段压裂工艺的装置，其特征在于，所述主管段(11)的两端均设置有第一连接法兰(50)，所述控制阀组(30)通过连接在所述主管段(11)第一端的所述第一连接法兰(50)与所述压裂头(10)连接。

3.根据权利要求1所述的应用于分段压裂工艺的装置，其特征在于，所述加砂管线(20)的轴线与所述主管段(11)的轴线的夹角为锐角。

4.根据权利要求3所述的应用于分段压裂工艺的装置，其特征在于，所述加砂管线(20)为快速接头管线，所述快速接头管线通过油壬转换法兰(80)与所述加砂口(12)连通。

5.根据权利要求1所述的应用于分段压裂工艺的装置，其特征在于，所述主管段(11)的直径在Φ93mm至Φ113mm的范围内，所述加砂口(12)的直径在Φ68mm至Φ88mm的范围内。

6.根据权利要求2所述的应用于分段压裂工艺的装置，其特征在于，所述控制阀组(30)包括第一控制阀(31)，所述第一控制阀(31)通过所述第一连接法兰(50)连接在所述主管段(11)的第一端。

7.根据权利要求6所述的应用于分段压裂工艺的装置，其特征在于，所述控制阀组(30)还包括第二控制阀(32)，所述第二控制阀(32)通过第二连接法兰(60)连接在所述第一控制阀(31)的远离所述压裂头(10)的一端。

8.根据权利要求7所述的应用于分段压裂工艺的装置，其特征在于，所述第一控制阀(31)为液动平板阀，所述第二控制阀(32)为手动旋塞阀。

9.根据权利要求7所述的应用于分段压裂工艺的装置，其特征在于，所述应用于分段压裂工艺的装置还包括控制柜(70)，所述控制柜(70)与所述第一控制阀(31)和\或所述第二控制阀(32)控制连接。

10.根据权利要求7所述的应用于分段压裂工艺的装置，其特征在于，所述应用于分段压裂工艺的装置还包括油壬提升环(40)，所述油壬提升环(40)通过油壬连接在所述第二控制阀(32)的远离所述第一控制阀(31)的一端。