CN106968658A - 一种高效压裂井口装置 - Google Patents

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陈元庆
陈元琳
梁尚涛
黄旭
陈尚雨
吴非
曹兆明
刘丽
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    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/02—Valve arrangements for boreholes or wells in well heads

Abstract

本发明涉及一种高效压裂井口装置，其中变径法兰、第一平板闸阀和第二平板闸阀的上下端部均设置有连接法兰；其中连接法兰上均开设有固定螺栓孔；其中第二平板闸阀的下端与第一平板闸阀的上端相连接；其中第一平板闸阀的下端与变径法兰的上端相连接；其中压裂头固定连接在第二平板闸阀的顶部；其中压裂头的中央竖直方向上设置竖向压裂通道；其中压裂头的侧面方向上设置有侧向压裂通道；其中竖向压裂通道和侧向压裂通道的顶端分别通过连接螺栓连接有竖向由壬头和侧向由壬头。本发明能够提供一种密封安全可靠、手轮开关力矩小、压裂效果好、适用范围广且有效提高油藏开采速度和采收率的高效压裂井口装置。

Description

一种高效压裂井口装置
技术领域
本发明涉及石油开采装备技术领域，具体涉及一种高效压裂井口装置。
背景技术
在油田开发过程中，将水平井进行多级分段压裂是目前世界上最先进的技术，代表着采油采气工艺技术的发展方向,所谓多级分段压裂技术，就是在井筒内沿着水平井眼方向，根据油藏物性和储层特征，在储层物性较好的几个或更多水平段上，以技术措施严格控制射孔孔眼数量、孔径和射孔相位，通过一次压裂施工，同时压开几个或更多水平段油层的技术。对致密砂岩和页岩油气而言，只有增大它的泄油泄气体积和面积才能开采出来，而水平井多级分段压裂技术，就是达到这一目的、提高单井产量的核心技术，所以压裂井口装置是油田重点井进行大规模、高排量、多头注入压裂酸化增产作业的必备产品。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种密封安全可靠、手轮开关力矩小、压裂效果好、适用范围广且有效提高油藏开采速度和采收率的高效压裂井口装置。
为达到上述目的，本发明采用了如下技术方案。
一种高效压裂井口装置，包括变径法兰、第一平板闸阀、第二平板闸阀、压裂头、连接法兰、固定螺栓孔、第一调节手柄、第二调节手柄、竖向压裂通道、侧向压裂通道、竖向由壬头、侧向由壬头和连接螺栓，所述变径法兰、第一平板闸阀和第二平板闸阀的上下端部均设置有连接法兰；所述连接法兰上均开设有固定螺栓孔；所述第二平板闸阀的下端与第一平板闸阀的上端相连接；所述第一平板闸阀的下端与变径法兰的上端相连接；所述压裂头固定连接在第二平板闸阀的顶部；所述压裂头的中央竖直方向上设置竖向压裂通道；所述压裂头的侧面方向上设置有侧向压裂通道；所述竖向压裂通道和侧向压裂通道的顶端分别通过连接螺栓连接有竖向由壬头和侧向由壬头。
作为本发明进一步改进的，所述竖向压裂通道的数量为一个，所述侧向压裂通道的数量为四个。
作为本发明进一步改进的，所述竖向压裂通道与竖向由壬头、侧向压裂通道与侧向由壬头的连接处均安装有金属密封垫环。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明方案通过设置变径法兰，可以根据不同大小的井口情况连接不同直径的变径法兰，具有提高设备的适用范围的有益技术效果；本技术方案还设置了平板闸阀，可以在遇到异常情况时进行关闭，而且同时设置了两套，避免了其中一个出现故障时无法开闭，提高了装置的安全性和工作稳定性的有益技术效果；本技术方案还设置了六通压裂头，分别设置了四个侧向压裂通道与侧向由壬头，一个竖向压裂通道与竖向由壬头，具有可以实现多孔通道可以同时注入不同的压裂液完成一次压裂作业，提高了设备的压裂能力和工作效率的有益技术效果。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1为本发明的整体结构示意图；
附图2为本发明的竖向由壬头与侧向由壬头布置关系示意图。
图中：1.变径法兰；2.第一平板闸阀；3.第二平板闸阀；4.压裂头；5.连接法兰；6.固定螺栓孔；7.第一调节手柄；8.第二调节手柄；9.竖向压裂通道；10.侧向压裂通道；11.竖向由壬头；12.侧向由壬头；13.连接螺栓；14.金属密封垫环。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如附图1所示的一种高效压裂井口装置，包括变径法兰1、第一平板闸阀2、第二平板闸阀3、压裂头4、连接法兰5、固定螺栓孔6、第一调节手柄7、第二调节手柄8、竖向压裂通道9、侧向压裂通道10、竖向由壬头11、侧向由壬头12、连接螺栓13和金属密封垫环14，所述变径法兰1、第一平板闸阀2和第二平板闸阀3的上下端部均设置有连接法兰5；所述连接法兰5上均开设有固定螺栓孔6；所述第二平板闸阀3的下端与第一平板闸阀2的上端相连接；所述第一平板闸阀2的下端与变径法兰1的上端相连接；所述压裂头4固定连接在第二平板闸阀3的顶部；所述压裂头4的中央竖直方向上设置竖向压裂通道9；所述压裂头4的侧面方向上设置有侧向压裂通道10；所述竖向压裂通道9和侧向压裂通道10的顶端分别通过连接螺栓13连接有竖向由壬头11和侧向由壬头12；所述竖向压裂通道9的数量为一个，所述侧向压裂通道10的数量为四个；所述竖向压裂通道9与竖向由壬头11、侧向压裂通道10与侧向由壬头12的连接处均安装有金属密封垫环14。
当需要往井底进行压裂作业时，先将油管头大四通安装在套管头之上，之后依次下压裂用套管，最后通过气密封扣与油管悬挂器相连，座封在油管头大四通上部内孔处；再安装上金属密封环、变径法兰，变径法兰有多种规格，可以分别配置多种通径小于103mm和多种压力低105MPa的井口，遇到不同的井口，只要更换相应的变径法兰就可以利用一套本井口就可以完成相应的压裂任务。
一般情况下平板闸阀在压裂作业过程中是处于常开状态，当有异常情况时可快速关闭平板闸阀，六通式压裂头的侧翼有四个接口管线，可为分段压裂做好管汇联接准备；变径法兰的上部分别配有相应的接口，可方便与测井泵送桥塞防喷系统快速连接，压裂完成后需进行放喷作业，可采用对应型号的阀门放喷井口装置；六通上连接管线方便可拆卸掉。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高效压裂井口装置，其特征在于：包括变径法兰、第一平板闸阀、第二平板闸阀、压裂头、连接法兰、固定螺栓孔、第一调节手柄、第二调节手柄、竖向压裂通道、侧向压裂通道、竖向由壬头、侧向由壬头和连接螺栓，所述变径法兰、第一平板闸阀和第二平板闸阀的上下端部均设置有连接法兰；所述连接法兰上均开设有固定螺栓孔；所述第二平板闸阀的下端与第一平板闸阀的上端相连接；所述第一平板闸阀的下端与变径法兰的上端相连接；所述压裂头固定连接在第二平板闸阀的顶部；所述压裂头的中央竖直方向上设置竖向压裂通道；所述压裂头的侧面方向上设置有侧向压裂通道；所述竖向压裂通道和侧向压裂通道的顶端分别通过连接螺栓连接有竖向由壬头和侧向由壬头。
2.根据权利要求1所述的一种高效压裂井口装置，其特征在于：所述竖向压裂通道的数量为一个，所述侧向压裂通道的数量为四个。
3.根据权利要求1所述的一种高效压裂井口装置，其特征在于：所述竖向压裂通道与竖向由壬头、侧向压裂通道与侧向由壬头的连接处均安装有金属密封垫环。
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