CN109653701B - 一种具有过滤功效的多头压裂井口 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有过滤功效的多头压裂井口，包括封井器、排油阀、第一检测管路、除杂管路、排杂管路、生产总阀、缓冲管道、多头压裂管路、井口开关阀、洗井阀、井口四通、第二检测管路，井口四通下端连接出油井口，上端连接井口开关阀，侧边通路连接洗井阀，井口开关阀上端连接多头压裂管路，多头压裂管路上端连接缓冲管道，缓冲管道上端连接生产总阀下端，生产总阀上端连接排杂四通下端，排杂四通上端连接除杂四通下端，除杂四通上端连接排油四通下端，排油四通上端设有封井器，侧边通路连接排油阀。该发明综合使用多头压裂管路、缓冲管道等，增加油气开采效率，减小阀门开闭噪音，减轻介质中颗粒对管路磨损，降低配件更换频率，降低成本。

Description

一种具有过滤功效的多头压裂井口

技术领域

发明涉及井口装置技术领域，具体为一种具有过滤功效的多头压裂井口。

背景技术

井口装置是指采油（气）树、油管头、套管头及相关配件，是用于悬挂、支撑、控制、调节等的采油（气）设备。作为油气生产的重要设备，其性能的优劣关系到油气井能否安全、高效地生产，国内外均进行了大量研发，但国内外井口装置仍与国际水平存在差异。

目前石油天然气开采技术日趋成熟，而对于低产量、低渗透率、低孔隙度的油田则需要采用压裂技术来提高油气田产量，现有设备注水提高油气开采能力效率低，缺少行之有效的解决办法。除此之外，还存在一些问题，列如：高速油气对管道和阀门的冲击，致使噪音较大；油气里面的颗粒杂质对后续出油管道和阀门的侵蚀作用，导致需要频繁更换配件，增加了成本。

发明内容

发明的目的在于提供一种具有过滤功效的多头压裂井口，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，发明提供如下技术方案：

一种具有过滤功效的多头压裂井口，包括封井器、排油阀、第一检测管路、除杂管路、排杂管路、生产总阀、缓冲管道、多头压裂管路、井口开关阀、洗井阀、井口四通、第二检测管路，所述井口四通的下端连接出油井口，上端连接井口开关阀下端，所述第二检测管路连接到井口四通的侧边一条通路，所述井口四通的另一条侧边通路连接到洗井阀，所述井口开关阀上端连接多头压裂管路的下法兰盘，所述多头压裂管路的上法兰盘连接缓冲管道的下连接法兰，所述缓冲管道的上连接法兰连接到生产总阀的下端，所述生产总阀的上端连接到排杂管路的排杂四通下端，所述排杂四通上端连接到除杂管路的除杂四通下端，所述除杂四通上端连接到排油四通下端，所述排油四通上端安装有封井器，所述排油四通的侧边一条通路连接排油阀，排油四通侧边的另一条通路连接第一检测管路。

优选的，所述除杂管路包括除杂四通、除杂通道、除杂阀、过滤模块、倾斜坡道，所述除杂四通两个侧边通道分别连接着一个除杂通道，每个除杂通道的远离除杂四通的端部竖直连接着除杂阀，所述过滤模块通过除杂四通的下端法兰安装到除杂四通内腔中间，所述倾斜坡道设置于除杂通道内。

优选的，所述过滤模块包括上过滤网、上密封圈、中间主轴、支撑条、下过滤网和下密封圈，所述中间主轴的顶部连接着上过滤网，所述上过滤网的边缘设置有上密封圈，所述中间主轴的中下部设置有下过滤网，所述下过滤网的边缘设置有下密封圈，所述支撑条数量至少有三条，均匀分布在上过滤网和下过滤网之间，呈圆周分布，所述上过滤网和下过滤网为锥形，锥度为十五度，所述上过滤网的孔径比下过滤网的孔径小。

优选的，所述倾斜坡道倾斜度数与下过滤网的锥度相同，且倾斜坡道高一侧边缘为圆弧形，与下过滤网边缘接触在一起。

优选的，所述排杂管路包括排杂四通、杂质止回阀和排杂阀，所述排杂四通的两个侧边通路分别连接一个杂质止回阀，所述杂质止回阀上相对于远离排杂四通的一端连接排杂阀，所述杂质止回阀与排杂阀之间连接着除杂阀的下端。

优选的，所述多头压裂管路包括上法兰盘、翼阀、压裂头和下法兰盘，所述压裂头位于上法兰盘和下法兰盘中间，所述压裂头的外形为圆台外形，圆台外表面设置有至少两个法兰固定口，每个法兰固定口上连接一个翼阀。

优选的，所述缓冲管道包括上连接法兰、半球形腔壁、缓冲块、下连接法兰，所述上连接法兰下端连接着半球形腔壁，所述半球形腔壁下端连接着下连接法兰，半球形腔壁内侧安装有缓冲块，所述缓冲块与半球形腔壁内侧固定在一起。

优选的，所述缓冲块为不规则的凸起块。

与现有技术相比，该发明的有益效果是：

1、该发明设置有洗井阀，此处在对开采效率要求要求不高的情况下，可以只使用洗井阀连接泵车对井道进行注水；如果对要求效率比较高，需要大量注水来提高油气开采能力，则本发明中的多头压裂管路中的多个翼阀可以同时连接多辆泵车进行注水，可以提高注水速度和注水量，从而提高油气开采能力。

2、该发明中设置缓冲管道，缓冲管道使油气经过时，通径变大，流速减缓，再加上缓冲管道上设置的不规则缓冲块，可以有效的减缓油气流速，减轻油气对阀门的冲击，从而减轻阀门开闭时的噪音。

3、该发明中设置有除杂管路和排杂管路，除杂管路中设置有上过滤网和下过滤网，上过滤网的孔径比下过滤网的孔径小，这样需要过滤的杂质能通过下过滤网，而不能通过上过滤网，进而可以保证杂质经过排杂管路排出，这种结构设计，有效的过滤大杂质，减轻介质中颗粒对后续油路和阀门的压力，。

4、该发明综合使用多头压裂管路、缓冲管道、除杂管路和排杂管路，有效增加油气开采效率，减小管路阀门开闭噪音，减轻介质中颗粒对管路磨损，降低配件更换频率，降低成本。

附图说明

图1为发明的整体结构示意图；

图2为除杂管路和排杂管路的结构示意图；

图3为除杂管路内部结构示意图；

图4为生产总阀、缓冲管道和多头压裂管路的连接结构示意图；

图5为多头压裂管路的结构示意图；

图6为缓冲管道的结构示意图；

图7为过滤模块的结构示意图。

图中：1-封井器，2-排油阀，3-第一检测管路，4-除杂管路，401-除杂四通，402-除杂通道，403-除杂阀，404-过滤模块，4041-上过滤网，4042-上密封圈，4043-中间主轴，4044-支撑条，4045-下过滤网，4046-下密封圈，405-倾斜坡道，5-排杂管路，501-排杂四通，502-杂质止回阀，503-排杂阀，6-生产总阀，7-缓冲管道，701-上连接法兰，702-半球形腔壁，703-缓冲块，704-下连接法兰，8-多头压裂管路，801-上法兰盘，802-翼阀，803-压裂头，804-下法兰盘，9-井口开关阀，10-洗井阀，11-井口四通，12-第二检测管路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，发明提供一种技术方案：一种具有过滤功效的多头压裂井口，包括封井器1、排油阀2、第一检测管路3、除杂管路4、排杂管路5、生产总阀6、缓冲管道7、多头压裂管路8、井口开关阀9、洗井阀10、井口四通11、第二检测管路12，所述井口四通11的下端连接出油井口，上端连接井口开关阀9下端，所述第二检测管路12连接到井口四通11的侧边一条通路，所述井口四通11的另一条侧边通路连接到洗井阀10，所述井口开关阀9上端连接多头压裂管路8的下法兰盘804，所述多头压裂管路8的上法兰盘801连接缓冲管道7的下连接法兰704，所述缓冲管道7的上连接法兰701连接到生产总阀6的下端，所述生产总阀6的上端连接到排杂管路5的排杂四通501下端，所述排杂四通501上端连接到除杂管路4的除杂四通401下端，所述除杂四通401上端连接到排油四通下端，所述排油四通上端安装有封井器1，所述排油四通的侧边一条通路连接排油阀2，排油四通侧边的另一条通路连接第一检测管路。

所述除杂管路4包括除杂四通401、除杂通道402、除杂阀403、过滤模块404、倾斜坡道405，所述除杂四通401两个侧边通道分别连接着一个除杂通道402，每个除杂通道402的远离除杂四通401的端部竖直连接着除杂阀403，所述过滤模块404通过除杂四通401的下端法兰安装到除杂四通401内腔中间，所述倾斜坡道405设置于除杂通道402内。

所述过滤模块404包括上过滤网4041、上密封圈4042、中间主轴4043、支撑条4044、下过滤网4045和下密封圈4046，所述中间主轴4043的顶部连接着上过滤网4041，所述上过滤网4041的边缘设置有上密封圈4042，所述中间主轴4043的中下部设置有下过滤网4045，所述下过滤网4045的边缘设置有下密封圈4046，所述支撑条4044数量至少有三条，均匀分布在上过滤网4041和下过滤网4045之间，呈圆周分布，所述上过滤网4041和下过滤网4045为锥形，锥度为十五度，所述上过滤网4041的孔径比下过滤网4045的孔径小。

所述倾斜坡道405倾斜度数与下过滤网4045的锥度相同，且倾斜坡道405高一侧边缘为圆弧形，与下过滤网4045边缘接触在一起。

所述排杂管路5包括排杂四通501、杂质止回阀502和排杂阀503，所述排杂四通501的两个侧边通路分别连接一个杂质止回阀502，所述杂质止回阀502上相对于远离排杂四通501的一端连接排杂阀503，所述杂质止回阀502与排杂阀503之间连接着除杂阀403的下端。

所述多头压裂管路8包括上法兰盘801、翼阀802、压裂头803和下法兰盘804，所述压裂头803位于上法兰盘801和下法兰盘804中间，所述压裂头803的外形为圆台外形，圆台外表面设置有至少两个法兰固定口，每个法兰固定口上连接一个翼阀802。

所述缓冲管道7包括上连接法兰701、半球形腔壁702、缓冲块703、下连接法兰704，所述上连接法兰701下端连接着半球形腔壁702，所述半球形腔壁702下端连接着下连接法兰704，半球形腔壁702内侧安装有缓冲块703，所述缓冲块703与半球形腔壁702内侧固定在一起。

所述缓冲块703为不规则的凸起块。

所述第一检测管路3包括手动平板闸阀、截止阀和压力表；所述第二检测管路12包括手动平板闸阀、截止阀和压力表。

使用时，当使用洗井阀10进行注水操作时，要关闭井口开关阀9，然后洗井阀10连接泵车进行注水；当使用多头压裂管路8进行注水操作时，可以多辆泵车连接到翼阀802上，然后关闭洗井阀10，关闭生产总阀6，打开井口开关阀9，然后开始注水，水流经过翼阀802，通过压裂头803内部管路，再经过井口开关阀9和井口四通11，从而进入油气井中；当进行出油过程时，需要关闭洗井阀10，打开井口开关阀9，关闭翼阀802，打开生产总阀6，打开排油阀2，关闭杂质止回阀502和除杂阀402，然后油气依次经过井口四通11、井口开关阀9、多头压裂管路8、缓冲管道7、生产总阀6、排杂四通501、除杂四通401、出油四通，最后经过排油阀2排出；油气在到达除杂四通401时，进过过滤模块404过滤，杂质沉淀到除杂通道402中，最后经过排杂管道5中的排杂阀503排走。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种具有过滤功效的多头压裂井口，其特征在于：包括封井器（1）、排油阀（2）、第一检测管路（3）、除杂管路（4）、排杂管路（5）、生产总阀（6）、缓冲管道（7）、多头压裂管路（8）、井口开关阀（9）、洗井阀（10）、井口四通（11）、第二检测管路（12），所述井口四通（11）的下端连接出油井口，上端连接井口开关阀（9）下端，所述第二检测管路（12）连接到井口四通（11）的侧边一条通路，所述井口四通（11）的另一条侧边通路连接到洗井阀（10），所述井口开关阀（9）上端连接多头压裂管路（8）的下法兰盘（804），所述多头压裂管路（8）的上法兰盘（801）连接缓冲管道（7）的下连接法兰（704），所述缓冲管道（7）的上连接法兰（701）连接到生产总阀（6）的下端，所述生产总阀（6）的上端连接到排杂管路（5）的排杂四通（501）下端，所述排杂四通（501）上端连接到除杂管路（4）的除杂四通（401）下端，所述除杂四通（401）上端连接到排油四通下端，所述排油四通上端安装有封井器（1），所述排油四通的侧边一条通路连接排油阀（2），排油四通侧边的另一条通路连接第一检测管路。

2.如权利要求1所述的一种具有过滤功效的多头压裂井口，其特征在于：所述除杂管路（4）包括除杂四通（401）、除杂通道（402）、除杂阀（403）、过滤模块（404）、倾斜坡道（405），所述除杂四通（401）两个侧边通道分别连接着一个除杂通道（402），每个除杂通道（402）的远离除杂四通（401）的端部竖直连接着除杂阀（403），所述过滤模块（404）通过除杂四通（401）的下端法兰安装到除杂四通（401）内腔中间，所述倾斜坡道（405）设置于除杂通道（402）内。

3.如权利要求2所述的一种具有过滤功效的多头压裂井口，其特征在于：所述过滤模块（404）包括上过滤网（4041）、上密封圈（4042）、中间主轴（4043）、支撑条（4044）、下过滤网（4045）和下密封圈（4046），所述中间主轴（4043）的顶部连接着上过滤网（4041），所述上过滤网（4041）的边缘设置有上密封圈（4042），所述中间主轴（4043）的中下部设置有下过滤网（4045），所述下过滤网（4045）的边缘设置有下密封圈（4046），所述支撑条（4044）数量至少有三条，均匀分布在上过滤网（4041）和下过滤网（4045）之间，呈圆周分布，所述上过滤网（4041）和下过滤网（4045）为锥形，锥度为十五度，所述上过滤网（4041）的孔径比下过滤网（4045）的孔径小。

4.如权利要求2所述的一种具有过滤功效的多头压裂井口，其特征在于：所述倾斜坡道（405）倾斜度数与下过滤网（4045）的锥度相同，且倾斜坡道（405）高一侧边缘为圆弧形，与下过滤网（4045）边缘接触在一起。

5.如权利要求1所述的一种具有过滤功效的多头压裂井口，其特征在于：所述排杂管路（5）包括排杂四通（501）、杂质止回阀（502）和排杂阀（503），所述排杂四通（501）的两个侧边通路分别连接一个杂质止回阀（502），所述杂质止回阀（502）上相对于远离排杂四通（501）的一端连接排杂阀（503），所述杂质止回阀（502）与排杂阀（503）之间连接着除杂阀（403）的下端。

6.如权利要求1所述的一种具有过滤功效的多头压裂井口，其特征在于：所述多头压裂管路（8）包括上法兰盘（801）、翼阀（802）、压裂头（803）和下法兰盘（804），所述压裂头（803）位于上法兰盘（801）和下法兰盘（804）中间，所述压裂头（803）的外形为圆台外形，圆台外表面设置有至少两个法兰固定口，每个法兰固定口上连接一个翼阀（802）。

7.如权利要求1所述的一种具有过滤功效的多头压裂井口，其特征在于：所述缓冲管道（7）包括上连接法兰（701）、半球形腔壁（702）、缓冲块（703）、下连接法兰（704），所述上连接法兰（701）下端连接着半球形腔壁（702），所述半球形腔壁（702）下端连接着下连接法兰（704），半球形腔壁（ 702） 内侧安装有缓冲块（703），所述缓冲块（703）与半球形腔壁（702）内侧固定在一起。

8.如权利要求7所述的一种具有过滤功效的多头压裂井口，其特征在于：所述缓冲块（703）为不规则的凸起块。

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