CN109804133A - 压裂出油管系统 - Google Patents

Abstract

用于将压裂歧管流体连接到压裂树的出油管系统包括：与歧管预组装在一起的第一出油管组件，第一出油管组件包括多个预组装的第一出油管部件和位于歧管远端的第一连接构件；连接到树的第二出油管组件，第二出油管组件包括多个预组装的第二出油管部件和位于树的远侧的第二连接构件。第一连接构件和第二连接构件构造成可释放地连接在一起，从而将歧管流体连接到树上。

Description

压裂出油管系统

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求于2016年9月9日提交的美国临时专利申请No.62/385,813的优先权。

技术领域

本公开涉及一种用于诸如油气井压裂作业之类的出油管组件。更具体地，本发明涉及这样一种出油管组件，其包括许多新型旋转接头，使得出油管组件能够容易地安装和构造。本公开还涉及一种用于组装包括多个新型旋转接头的出油管组件的方法。

背景技术

水力压裂作业通常需要在高压下将大量压裂液通过井筒泵送到储存器中。该井筒通常加盖有一个或多个阀门(统称为采油树)，该阀门包含井筒内的压力。压裂液通过多个流体导管被引导到采油树并进入储存器，所述流体导管包括出油管和歧管，其将泵流体连接到采油树。

取决于压裂作业现场可用的空间，将歧管和泵定位成使得它们可以连接到采油树可能是困难的。在存在多个井筒/采油树的情况下，歧管与采油树之间的间隔可能是不均匀的，使得固定连接变得困难。

歧管与采油树之间的可调节出油管组件已经使用多年以克服对准问题。常见类型的可调节出油管组件(有时称为“压裂铁”)包括由型旋转接头联接在一起的多个管段或接头，其可根据需要在歧管和树之间自由调节和定位出油管组件。在某些现有系统中，旋转接头可能采用类似于图1中所示的型旋转接头10的形式。如图所示，旋转接头10包括两个90度弯曲部12和14，它们以三阶式接口16联接在一起，该三阶式接口16在弯曲部之间提供旋转自由度。旋转接头10还包括直线部分18，该直线部分18在与弯曲部12相对的端部处经由另一个三阶式接口20联接到弯曲部14，该三阶式接口20在直线部分18和弯曲部14之间提供旋转自由度。旋转接头10的一端端接螺纹连接件22，而另一端端接锤式螺母24，两者都可用于将旋转接头10联接到构成整体流水线组件的一部分的一个或多个管段或接头。当经由锤式活接头24联接到管段或接头时，管段可以相对于弯曲部12、14和旋转接头10共同旋转直到其与直线部分18和接口20连接。现有技术中也使用了具有弯曲部、直线部分和旋转接口的不同组合的现有旋转接头，例如具有单一弯曲部的旋转接头，该单一弯曲部经由旋转接口在两端连接到相应的直段，使得段或与其连接的接头可相对于弯曲部旋转。

尽管通常使用这些可调节的出油管组件，但由于每个出油管组件内所需的连接数量和特定压裂地点所需的出油管组件的数量的缘故，它们通常需要很长的时间来弥补。例如，在美国专利申请公开No.2010/0300672中说明的并入这种类型的连接的系统的示例在歧管和每个树之间需要多个可调节出油管组件。由于这些出油管组件中的每一个都需要使用锤式活接头、螺纹连接件等进行多次连接，因此需要相对长的时间来装配压裂系统。较新的系统(例如美国专利No.9,068,450中描述的系统)使用具有旋转凸缘的管段在单个出油管组件中提供可调节功能，所述旋转凸缘联接到多个90度弯头块。尽管该系统减少了出油管组件以及与附加出油管组件相关联的连接的总数，但是它很笨重并且难以管理，并且仍然需要在现场组成的多个连接。这些连接包括螺栓凸缘连接，这些连接比早期流水线系统中使用的锤式活接头花费的时间更长。

发明内容

根据本发明，通过提供一种出油管组件来克服现有技术中的这些和其它缺点，该出油管组件包括至少一个旋转接头组件，该旋转接头组件具有：承口毂，该承口毂包括大致立方体形状的承口主体部分、从承口主体部分的第一侧面线性地延伸的第一承口端部、轴向地形成在所述第一承口端部中的第一承口凹槽以及从所述承口主体部分的第二侧面线性延伸的第二承口端部，该第二侧面取向为与承口主体部分的第一侧面成大约90度；插口构件，包括圆柱形端部，该圆柱形端部构造成可旋转地容纳在第一承口凹槽中；以及第一装置，用于将插口构件的端部可旋转地固定在第一承口凹槽内。

根据本公开的一个方面，插口构件包括插口毂，该插口毂包括大致立方体形状的插口主体部分、从插口主体部分的第一侧面线性延伸的第一插口端部以及从插口主体部分的第二侧面线性延伸的第二插口端部，该第二侧面取向为与插口主体部分的第一侧面成大约90度。在该实施例中，插口构件的圆柱形端部包括第二插口端部的圆柱形外表面部分。

根据本公开的另一方面，旋转接头组件还包括位于第一插口端部的远端的第一连接器构件和位于第二承口端部的远端的第二连接器构件中的至少一个。

根据本公开的又一方面，第一插口端部和第二承口端部中的一个包括在其中轴向地形成的圆柱形第一端部凹槽，并且旋转接头组件还包括第一直管段，该第一直管段包括：第一端部，其构造成可旋转地容纳在第一端部凹槽中；以及第二装置，用于将第一端部可旋转地固定在第一端部凹槽内。

根据本公开的一个方面，旋转接头组件还包括：第一连接器构件，其位于第一管段的远端处，以及第二连接器构件，其位于第一插口端部和第二承口端部中的另一个的远端处。

根据本公开的另一方面，第一插口端部包括在其中轴向地形成的圆柱形第一端部凹槽，第二承口端部包括在其中轴向地形成的圆柱形第二端部凹槽，并且旋转接头组件还包括：第一直管段，所述第一直管段包括一第一端部，该第一端部构造成可旋转地容纳在第一端部凹槽中；第二直管段，包括一第一端部，该第一端部构造成可旋转地容纳在第二端部凹槽中；第二装置，用于将第一直管段的第一端部可旋转地固定在第一端部凹槽内；以及第三装置，用于将第二直管段的第一端部可旋转地固定在第二端部凹槽内。

根据本公开的另一方面，旋转接头组件还包括：第一连接器构件，其位于第一管段的远端处；以及第二连接器构件，其位于第二管段的远端处。

根据本公开的另一方面，插口构件包括第一直管段，并且插口构件的圆柱形端部包括第一管段的圆柱形第一端部。

根据本公开的又一方面，第二承口端部包括轴向地形成在其中的第二承口凹槽，并且旋转接头组件还包括：第二直管段，其包括第一端部，该第一端部构造成可旋转地容纳在第二承口凹槽中；以及第二装置，用于将第二管段的第一端部可旋转地固定在第二承口凹槽内。

根据本公开的另一方面，出油管组件还包括位于第一管段的远端处的第一连接器构件和位于第二管段的远端处的第二连接器构件中的至少一个。

根据本公开的又一方面，出油管组件还包括第二承口毂，其包括大致立方体形状的承口主体部分、从所述承口主体部分的第一侧面线性延伸的第一承口端部、轴向地形成在所述第一承口端部中的第一承口凹槽以及从所述承口主体部分的第二侧面线性延伸的第二承口端部，该第二侧面取向为与承口主体部分的第一侧面成大约90度，其中第一管段包括：圆柱形第二端部，该第二端部构造成可旋转地容纳在第二承口毂的第一承口凹槽中；以及第二装置，用于将第一管段的第二端部可旋转地固定在第二承口毂的第一承口凹槽内。

根据本公开的另一方面，第一承口毂的第二承口端部和第二承口毂的第二承口端部中的至少一个包括在其中轴向地形成的圆柱形第一端部凹槽，并且其中旋转接头组件还包括：第二直管段，其包括第一端部，该第一端部构造成可旋转地容纳在第一端部凹槽中；以及第三装置，用于将第二管段的第一端部可旋转地固定在第一端部凹槽内。

根据本公开的另一方面，旋转接头组件还包括连接器构件，该连接器构件位于第二管段的远端。

根据本公开的又一方面，旋转接头组件还包括插口毂，该插口毂包括大致立方体形状的插口主体部分、从插口主体部分的第一侧面线性延伸的第一插口端部、轴向地形成在第一插口端部中的第一插口凹槽以及从插口主体部分的第二侧面线性延伸的第二插口端部，该第二侧面取向为与插口主体部分的第一侧面成大约90度，其中第一管段包括圆柱形第二端部，该第二端部构造成可旋转地容纳在第一插口凹槽中；以及第二装置，用于将第一管段的圆柱形第二端部可旋转地固定在第一插口凹槽内。

根据本公开的另一方面，第二承口端部和第二插口端部中的至少一个包括轴向地形成在其中的圆柱形第一端部凹槽，并且其中旋转接头组件还包括：第二直管段，其包括第一端部，该第一端部构造成可旋转地容纳在第一端部凹槽中；以及第三装置，用于将第二管段的第一端部可旋转地固定在第一端部凹槽内。

根据本公开的另一方面，旋转接头组件还包括连接器构件，该连接器构件位于第二管段的远端处。

根据本公开的又一方面，出油管组件还包括：第二承口凹槽，其轴向地形成在第二承口端部中；第二插口毂，其包括大致立方体形状的插口主体部分、从插口主体部分的第一侧面线性延伸的第一插口端部以及从插口主体部分的第二侧面线性延伸的第二插口端部，该第二侧面取向为与插口主体部分的第一侧面成大约90度，其中第二插口毂的第二插口端部包括：外表面部分，该外表面部分构造成可旋转地容纳在第二承口凹槽中；以及第二装置，用于将第二插口毂的第二插口端部的外表面部分可旋转地固定在第二承口凹槽内。

根据本公开的另一方面，旋转接头组件还包括第一连接器构件和第二连接器构件中的至少一个，第一连接器构件位于第一插口毂的第一插口端部的远端处，而第二连接器构件位于第二插口毂的第一插口端部的远端处。

根据本公开的另一方面，第一插口毂的第一插口端部和第二插口毂的第一插口端部中的至少一个包括在其中轴向地形成的圆柱形第一插口凹槽，并且其中旋转件接头组件还包括：第一直管段，其包括第一端部，该第一端部构造成可旋转地容纳在第一插口凹槽中；以及第三装置，用于将第一管段的第一端部可旋转地固定在第一插口凹槽内。

根据本公开的又一方面，旋转接头组件还包括连接器构件，该连接器构件位于第一管段的远端处。

在上述实施例中，连接器构件可各自包括例如夹持连接器、钻通凸缘式端部连接件、镶嵌式端部连接件、锤式活接头连接器、连接器或连接器。

本公开还涉及一种用于将压裂歧管流体连接到压裂树的方法。该方法包括以下步骤：(a)提供包括多个第一旋转接头的第一出油管组件；(b)将第一出油管组件的第一端连接到歧管；(c)提供第二出油管组件；(d)将第二出油管组件的第一端连接到树；并且(e)在第一出油管组件连接到歧管并且第二歧管组件连接到树之后，将第一出油管组件的第二端连接到第二出油管组件的第二端，从而将歧管流体连接到树。

根据本公开的一个方面，该方法还包括以下步骤：在步骤(b)之后但在步骤(e)之前，将歧管与连接到其的第一出油管组件一起运输到靠近树的场所。

根据本公开的另一方面，该方法还包括以下步骤：在步骤(b)和(d)之后但在步骤(e)之前，对第一出油管组件和第二出油管组件中的至少一个进行压力测试。

根据本公开的又一方面，该方法还包括以下步骤：提供提升装置；并且在步骤(b)和(d)之后但在步骤(e)之前，使用提升装置将第一出油管组件的第二端移动到用于连接到第二出油管组件的第二端的位置。

根据本公开的另一方面，第二出油管组件包括连接到树的固定T形件以及连接到固定T形件的第一管段，并且其中第一管段的远端包括第二出油管组件的第二端。

根据本公开的另一方面，第二出油管组件包括连接到树的固定T形件、连接到固定T形件的第一管段以及连接到第一管段的远端的第一出油管组件，其中第一出油管组件包括多个第二旋转接头，并且其中第一出油管组件的远端包括第二出油管组件的第二端。

根据本公开的又一方面，第二出油管组件包括连接到树的第二旋转接头以及连接到第二旋转接头的第一管段，并且其中第一管段的远端包括第二出油管组件的第二端。

根据本公开的另一方面，第二出油管组件包括连接到树的第二旋转接头，连接到第二旋转接头的第一管段以及连接到第一管段的远端的第一出油管子组件，其中第一出油管子组件包括多个第三旋转接头，并且其中第一出油管子组件的远端包括第二出油管组件的第二端。

根据本公开的另一方面，该方法还包括以下步骤：提供第三出油管组件，其中步骤(e)包括将第三出油管组件的第一端连接到第一出油管组件的第二端，并将第三出油管组件的第二端连接到第二出油管组件的第二端。

根据本公开的又一方面，该方法还包括以下步骤：提供提升装置；并且使用提升装置将第三出油管组件的第一和第二端分别移动到用于连接到第一出油管组件的第二端和第二出油管组件的第二端的位置。

本公开还涉及一种用于将压裂歧管流体连接到压裂树的出油管系统。该出油管系统包括：第一出油管组件，该第一出油管组件与歧管预组装在一起，第一出油管组件包括多个预组装的第一出油管部件以及一个位于歧管远侧的第一连接构件；以及连接到树的第二出油管组件，该第二出油管组件包括多个预组装的第二出油管部件以及一个位于树的远侧的第二连接构件，其中第一和第二连接构件构造成可释放地连接在一起，从而将歧管流体连接到树。

根据本公开的一个方面，第二出油管组件包括连接到树的固定T形件以及连接到固定T形件的第一管段，并且第二连接构件位于第一管段的远端。

根据本公开的另一方面，第二出油管组件包括连接到树的固定T形件、连接到固定T形件的第一管段以及连接到第一管段远端的第一出油管组件，该第一出油管组件包括多个旋转接头，并且该第二连接构件位于第一出油管组件的远端处。

根据本公开的又一方面，第二出油管组件包括连接到树的旋转接头和连接到旋转接头的第一管段，并且第二连接构件位于第一管段的远端处。

根据本公开的另一方面，第二出油管组件包括连接到树的第一旋转接头、连接到第一旋转接头的第一管段以及连接到第一管段的远端的第一出油管子组件，该第一出油管子组件包括多个第二旋转接头，并且第二连接构件位于第一出油管子组件的远端处。

根据本公开的另一方面，该系统还包括第三出油管组件，该第三出油管组件包括第一端和第二端，第三连接构件位于第一端上，而第四连接构件位于第二端上，其中第一和第三连接构件以及第二和第四连接构件分别构造成可释放地连接在一起，从而将歧管流体连接到树。

根据本公开的又一方面，该系统包括提升装置，该提升装置构造成将第三出油管组件移动到用于将第一连接构件连接到第三连接构件并且将第二连接构件连接到第四连接构件的位置。

因此，可以看出，本公开涉及一种用于提供改进型出油管组件的设备、方法和系统，该出油管组件用于将压裂歧管连接到压裂树或压裂系统的任何其他元件。该出油管组件以改进型旋转接头的形式提供可调节功能，这种旋转接头可以以各种方式组合以实现多个旋转自由度。此外，完整的出油管组件包括预组装的第一和第二出油管组件，每个出油管组件可以分别独立于其他出油管组件连接到树和歧管。结果，仅需要在压裂地点处形成单个连接(即，每个出油管组件之间的连接)来完成歧管和树之间的连接。

根据以下参考附图的详细描述，本公开的这些和其他目的和优点将变得显而易见。在附图中，相同的附图标记可以在各种实施例中用于表示类似的组成部分。

附图说明

图1是现有技术的型旋转接头的透视性局部剖视图；

图2是适用于本公开的出油管组件的旋转接头的第一实施例的剖视图；

图3是适用于本公开的出油管组件的旋转接头的第二实施例的剖视图；

图4是适用于本公开的出油管组件的旋转接头的第三实施例的剖视图；

图5是适用于本公开的出油管组件的旋转接头的第四实施例的剖视图；

图6是示出安装在可能例如用于压裂作业的代表性歧管和典型树之间的本公开的出油管组件的一个实施例的侧视图；

图7是图6中所示的出油管组件的顶视图；

图8是示出安装在可能例如用于压裂作业的代表性歧管和典型树之间的本公开的出油管组件的另一实施例的侧视图；

图9是图8中所示的出油管组件的顶视图；

图10是示出安装在可能例如用于压裂作业的代表性歧管和典型树之间的本公开的出油管组件的再一实施例的侧视图；

图11是图10中所示的出油管组件的顶视图；

图12是图10中所示的出油管组件的顶部透视图；

图13是示出将本公开的出油管组件安装在可能用于例如压裂作业的代表性歧管和典型树之间的一种方法的侧视图；以及

图14是示出将本公开的出油管组件安装在可能用于例如压裂作业的代表性歧管和典型树之间的另一种方法的侧视图。

具体实施方式

本公开涉及一种用于改进压裂系统的元件之间的流体连接的系统、设备和方法，其以改进型旋转接头的形式提供可调节功能，这种改进型旋转接头可以部署在单个流动路径中并且比现有技术的弯管块系统更易于安装且包括更少的现场连接。

本公开的出油管组件采用多个旋转接头以赋予组件灵活性。图2中示出了一个这样的旋转接头的第一实施例。该实施例的旋转接头(总体上用附图标记26标识)包括插口毂28，该插口毂28可旋转地连接到承口毂30。插口毂28包括大致立方体形状的插口主体部分28a(例如参见图6)；第一插口端部32，其从插口主体部分的第一侧面线性延伸；圆柱形凹槽34，其形成在第一插口端部中；第二插口端部36，其包括圆柱形外径表面并从插口主体部分的第二侧面线性地延伸，该第二侧面取向为与第一侧面成大约90度；以及插口出油孔，其从凹槽的底部延伸穿过插口毂到达第二插口端部的远端。插口出油孔包括：第一插口出油孔部分38，其延伸穿过插口主体部分28a和第一插口端部32到达凹槽34；以及第二插口出油孔部分40，其以与第一插口出油孔部分38成一角度(例如90度)地延伸穿过第二插口端部36的远端。

承口毂30包括：大致立方体形状的承口主体部分30a(例如参见图6)；第一承口端部42，其从承口主体部分的第一侧面线性延伸；第一承口凹槽44，其形成在第一承口端部中；第二承口端部46，其从承口主体部分的第二侧面线性延伸，该第二侧面取向为与第一侧面成大约90度；第二承口凹槽48，其形成在第二承口端部中；以及承口出油孔，其从第一承口凹槽的底部延伸穿过承口毂到达第二承口凹槽的底部。该承口出油孔包括：第一承口孔部分50，其延伸穿过承口主体部分30a和第一承口端部42到达第一承口凹槽44；以及第二承口孔部分52，其以与第一承口孔部分成一定角度(例如90度)地延伸到达第二凹槽48。

插口毂28和承口毂30可以使用美国专利No.5,149,148中所述的那种旋转连接方式可旋转地连接，该专利在通过引用并入本申请。仍然参考图2，插口毂28的第二插口端部36容纳在承口毂30的第一承口凹槽44中，并通过例如合适的推力轴承54固定在其中，该推力轴承54容纳在第二插口端部和第一承口凹槽中的相应对准径向槽中。而且，多个套筒轴承56位于第二插口端部36和第一承口凹槽44之间，以便于它们之间的相对旋转。以这种方式，插口毂28可旋转地连接到承口毂30。另外，通过例如位于第二插口端部36的外径表面和第一承口凹槽44之间的合适径向密封件58，还可能是位于第二插口端部的远端与形成在第一承口孔部分50和第一承口凹槽的交叉处的肩部之间的合适端部密封件60，将插口毂28密封到承口毂30。

在图2所示的本公开的实施例中，旋转接头26还包括可旋转地连接到插口毂28的第一直管段62和可旋转地连接到承口毂30的第二直管段64，每个直管段例如使用上述类型的旋转连接将插口毂可旋转地连接到承口毂。第一管段62包括第一端部66，该第一端部66构造成容纳在第一插口端部34的插口凹槽34中。类似地，第二管段64包括第一端部68，该第一端部68构造成容纳在第二承口端部46的第二承口凹槽48中。使用类似于上述用于将插口毂28的第二插口端部36固定和密封到承口毂30的第一承口凹槽44的方式，可以分别将第一端部66、68固定和密封到插口凹槽34和第二承口凹槽48。

第一管段62包括第一管道出油孔70，其连接到插口毂28的第一插口出油孔38，而第二管段64包括第二管道出油孔72，其连接到承口毂30的第二承口出油孔52。第一管段62还包括第二端部76，第一连接器(例如第一夹持连接器78)可固定到第二端部76，以使插口毂28能够连接到出油管组件的第二部件(未示出)。同样，第二管段64包括第二端部80，第二连接器(例如第二夹连接器82)可固定到第二端部80，以使插口毂28能够连接到出油管组件的第三部件(未示出)。以这种方式，旋转接头26在出油管组件的第二和第三部件之间提供密封的流体管道。而且，第一管段62和插口毂28之间、插口毂和承口毂30之间以及承口毂和第二管段64之间的旋转连接在第二和第三部件之间提供三个旋转自由度，这使得出油管组件的构造具有很大的灵活性。

图3中示出了本公开的旋转接头的第二实施例。该实施例的旋转接头(总体上标识为附体标记84)在许多方面类似于上述的旋转接头26。因此，旋转接头84包括插口毂28，其使用上述类型的旋转连接可旋转地连接到承口毂30。然而，与旋转接头26相比，旋转接头84不包括分别可旋转地连接到插口毂28和承口毂30的第一直管段62和第二直管段64。相反，第一插口端部32构造成固定到合适的第一连接器，例如第一夹持连接器78，而第二承口端部构造成固定到合适的第二连接器，例如第二夹持连接器82。因此，旋转接头84在经由第一夹持连接器78和第二夹持连接器82连接到旋转接头的部件(未示出)之间提供单个旋转自由度。

图4中示出了本公开的旋转接头的第三实施例。该实施例的旋转接头(总体上标识为附体标记86)类似于上述的旋转接头26。因此，旋转接头86包括：插口毂28，其可旋转地连接到承口毂30；第一直管段62，其可旋转地连接到插口毂；以及第二直管段64，其可旋转地连接到承口毂，它们每个都使用上述类型的旋转连接。然而，在该实施例中，凸缘式端部连接件88(例如传统API 6A钻通凸缘式端部连接件)与第一管段62的第二端部76连接或一体形成。凸缘式端部连接件88使得第一管段62能够螺栓连接到出油管组件的另一部件的匹配连接件(未示出)。

图5中示出了本公开的旋转接头的第四实施例。该实施例的旋转接头(总体上标识为附体标记90)类似于上面讨论的旋转接头84。因此，旋转接头90包括插口毂28，其例如用上述类型的旋转连接可旋转地连接到承口毂30。然而，在该实施例中，插口毂28的第一插口端部32是截头式的并且被构造为镶嵌式端部连接件92，例如传统的API 6A镶嵌式端部连接件，其包括固定在第一插口端部的远端中的多个螺栓94。该镶嵌式端部连接件特别适合与上述旋转接头86的凸缘式端部连接件88一起使用。

从上面的描述中应该显而易见的是，刚刚描述的不同旋转接头可以连接在一起成为单个出油管组件，以使得出油管组件能够容易地构造用于在垂直和水平间隔开的部件之间的连接，这些部件以一定角度彼此偏移并采用不同的连接器。例如，旋转接头的端部可以预制有不同的端部凸缘，以容纳各种连接器，例如用于镶嵌式端部连接件的凸缘端部或用于或连接器的裸露凸缘。另外，直管段可以连接到相邻的旋转接头，并且可以使用上述旋转接头作为构件块来制造单个或三个弯曲部的旋转接头。而且，代替包括插口毂和承口毂的旋转接头，可以将旋转接头构造成有两个由一段直管连接的承口毂。

使用本公开的旋转接头构造的出油管组件的第一实施例示出在图6和7中。该实施例的出油管组件(总体上标识为附体标记100)被示出为用于将出油管歧管102连接到采油树104。出油管组件包括单弯曲旋转接头106，其使用凸缘式端部连接件110连接到采油树104上的阀块108，该凸缘式端部连接件110类似于上面结合旋转接头86描述的凸缘式端部连接件88。单弯曲旋转接头106通过直管段114可旋转地连接到三弯曲旋转接头112。三弯曲旋转接头112例如可包括：第一插口毂116，其可旋转地连接到直管段114；承口毂118，其可旋转地连接到第一插口毂；以及第二插口毂120，其可旋转地连接到承口毂并且包括凸缘式端部连接件122，其类似于上面结合旋转接头86描述的凸缘式端部连接件88。

出油管组件100还包括两个双弯曲旋转接头124、126，用于将第二插口毂120连接到歧管102上的阀块128。第一双弯曲旋转接头124包括：插口毂130，该插口毂130经由第二可旋转凸缘式端部连接件132连接到插口毂120的凸缘式端部连接件122；以及承口毂134，该承口毂134可旋转地连接到插口毂130。第一双弯曲旋转接头124通过直管段136可旋转地连接到第二双弯曲旋转接头126。第二双弯曲旋转接头126包括：承口毂138，其可旋转地连接到直管段136；以及插口毂140。其可旋转地连接到承口毂138。插口毂140又通过可旋转的凸缘式端部连接件142可旋转地连接到阀块128。

在组装出油管组件100期间，单弯曲旋转接头106和三弯曲旋转接头112的子组件预先安装在采油树104上。而且，将包括两个双弯曲旋转接头124、126的子组件连接到歧管102(其示出为安装在歧管滑动件144上)，进行压力测试，并且被送到歧管滑动件上的压裂地点。使用该方法，仅需要在现场制作单个连接，即凸缘式端部连接件122和132之间的连接，这极大地简化了歧管102与采油树104的连接。应该理解的是，凸缘式端部连接件122、132可以是任何其他类型的合适连接件，例如或连接器。而且，歧管滑动件可以是带有龙门臂(未示出)的拖车，用于展开两个双弯曲旋转接头124、126的子组件。

在本实施例中，第一出油管子组件(即单弯曲旋转接头106、管段116和三弯曲旋转接头112的组件)中的部件之间的连接和第二出油管子组件(即直管段136和两个双弯曲旋转接头124、126的组件)中的部件之间的连接是通常不在现场制造的那种类型的。例如，管段114与单弯曲旋转接头106和三弯曲旋转接头112中的每一个之间的连接如从图2的旋转接头实施例的描述中可以明显看出的那样，是通常在旋转接头组装期间制成的旋转式旋转连接。同样，双弯曲旋转接头124、126与管段136之间的连接也是通常在旋转接头组装期间制成的旋转式旋转连接。本公开允许第一出油管子组件在现场外制造，运输到压裂地点然后连接到采油树104。类似地，第二出油管子组件可以在现场外制造并连接到歧管102。此外，由于歧管102是可运输的，所以第二出油管子组件可以在现场外连接到歧管102，然后可以将整个组件运输到压裂地点。因此，一旦在压裂地点，为了完全展开出油管组件而必须完成的唯一连接是凸缘式端部连接件122、132之间的连接。

一旦组装好，出油管组件100就可以构造成使得三弯曲组件112和第一双弯曲组件124都搁置在支撑表面146(例如地面)上。例如，如图6所示，三弯曲组件112的插口毂116和双弯曲组件124的承口毂134支撑在支撑表面146上。由于插口和承口主体部分的大致立方体形状的构造，插口毂116和承口毂134在延伸区域上接触支撑表面146。这有助于稳定出油管组件100，从而减小旋转接头上的应力。另外，插口毂116和承口毂134的立方体形状构造确保连接管段(例如图9中的管段204)保持从支撑表面升高。

图8和9示出了根据本公开的出油管组件的第二实施例。该实施例的出油管组件(总体上标识为附体标记200)在许多方面类似于上述的出油管组件100。然而，在本实施例中，单弯曲旋转接头106通过单弯曲旋转接头与三弯曲旋转接头的插口毂116的凸缘连接件202(图8中未示出)可旋转地连接到三弯曲旋转接头112的第一插口毂116上。而且，三弯曲旋转接头112的插口毂120通过直管段204可旋转地连接到第一双弯曲旋转接头124的插口毂130。

在组装期间，单弯曲旋转接头106预先安装在采油树104上，并且包括三弯曲旋转接头112和两个双弯曲旋转接头124、126的子组件被连接到歧管102，进行压力测试，并送到歧管滑动件上的压裂地点。因此，在现场仅需要制造一个连接件，即，单弯曲旋转接头106和三弯曲旋转接头112之间的凸缘连接件202。一旦组装好，出油管组件200就可以构造成使得三弯曲组件112和第一双弯曲组件124都搁置在支撑表面146上。而且，凸缘连接件202可以是任何其他类型的合适连接件，例如或连接器。

图10-12示出了本公开的出油管组件的第三实施例。该实施例的出油管组件(总体上标识为附体标记300)有点类似于上述的出油管组件100。然而，在该实施例中，省略了单弯曲旋转接头106。代之以将树104上的阀块108连接到固定T形件302，该T形件302又使用例如类似于上面结合旋转接头90讨论的镶嵌式端部连接件92的镶嵌式端部连接件304可旋转地连接到三弯曲旋转接头112的插口毂116。

在组装期间，将包括T形件302和三弯曲旋转接头112的子组件预先安装在采油树104上，并且将包括两个双弯曲旋转接头124、126的子组件连接到歧管102，进行压力测试，并送到歧管滑动件146上的压裂地点。使用这种方法，仅需要在现场制造仅仅一个连接，即凸缘式端部连接件122、132之间的连接。如在前面的实施例中那样，凸缘式端部连接件122、132可以用任何其他合适的连接件(例如或连接器)代替。

图13中示出了本公开的出油管组件的另一个实施例。该实施例的出油管组件(总体上标识为附体标记400)类似于刚刚描述的出油管组件300。然而，在出油管组件400中，将固定T形件302使用夹持连接器402连接到三弯曲旋转接头112，将三弯曲旋转接头使用直管段404和一对夹持连接器406连接到第一双弯曲旋转接头124，将第一双弯曲旋转接头使用直管段408和一对夹持连接器410类似地连接到第二双弯曲旋转接头126，并且将第二双弯曲旋转接头使用夹持连接器412连接到阀块128，该夹持连接器412连接到直管段414，而该直管段414又用螺栓固定到阀块上。当然，可以使用其他类型的连接器来代替一个或多个夹持连接器。

在组装期间，将固定T形件302预先安装在采油树104上，并且将出油管组件400的其余部分预组装地连接到歧管402，必要时进行压力测试，并且被送到歧管滑动件146上的压裂地点。一旦歧管滑动件146到达树104，该组件就可以利用起重机或其他提升装置(未示出)连接到固定T形件302，该起重机或其他提升装置包括绳索416，绳索416被引导穿过附着到T形件的支点孔眼418并固定到插口毂116上的连接点420。以这种方式，可以将起重机用于把插口毂116提升到用于连接到T形件302的位置。因此，仅需要在现场制造一个连接件，即夹持连接器402。

用于在歧管102和树之间连接出油管组件400的另一种方法如图14所示。根据该方法，三弯曲旋转接头112和第一双弯曲旋转接头124和第二双弯曲旋转接头126预组装在中间滑动件422上，中间滑动件422还可包括手动起重机424和/或活塞提升装置426。在使用中，起重机424和/或活塞提升装置426可用于提升和调平出油管组件400，使得三弯曲旋转接头112可连接到固定T形件302并且第二双弯曲旋转接头126可以连接到直管段414，该直管段414连接到歧管阀块128。

应该认识到，虽然已经参考某些实施例呈现了本公开，但是本领域技术人员可以在不脱离本公开的原理的情况下，开发结构和操作细节的广泛变型。例如，可以以上面未示出的方式组合不同实施例中示出的各种元素。因此，以下权利要求应被解释为涵盖落入本公开的真实范围和精神内的所有等同物。

Claims (38)

1.一种出油管组件，包括：

至少一个旋转接头组件，其包括：

承口毂，其包括大致立方体形状的承口主体部分、从所述承口主体部分的第一侧面线性延伸的第一承口端部、轴向地形成在所述第一承口端部中的第一承口凹槽以及从所述承口主体部分的第二侧面线性延伸的第二承口端部，该第二侧面取向为与所述承口主体部分的第一侧面成大约90度；

插口构件，其包括圆柱形端部，该圆柱形端部构造成可旋转地容纳在所述第一承口凹槽中；以及

第一装置，用于将插口构件的端部可旋转地固定在所述第一承口凹槽内。

2.根据权利要求1所述的出油管组件，其中所述插口构件包括：

插口毂，其包括大致立方体形状的插口主体部分、从所述插口主体部分的第一侧面线性延伸的第一插口端部以及从所述插口主体部分的第二侧面线性延伸的第二插口端部，该第二侧面取向为与所述插口主体部分的第一侧面成大约90度，

其中所述插口构件的圆柱形端部包括所述第二插口端部的圆柱形外表面部分。

3.根据权利要求2所述的出油管组件，其中所述旋转接头组件还包括位于所述第一插口端部的远端处的第一连接器构件和位于所述第二承口端部的远端处的第二连接器构件中的至少一个。

4.根据权利要求2所述的出油管组件，其中所述第一插口端部和所述第二承口端部中的一个包括在其中轴向地形成的圆柱形第一端部凹槽，并且其中所述旋转接头组件还包括：

第一直管段，所述第一直管段包括第一端部，该第一端部构造成可旋转地容纳在所述第一端部凹槽中；以及

第二装置，用于将所述第一端部可旋转地固定在所述第一端部凹槽内。

5.根据权利要求4所述的出油管组件，其中所述旋转接头组件还包括：第一连接器构件，其位于所述第一管段的远端处；以及第二连接器构件，其位于所述第一插口端部和第二承口端部中的另一个的远端处。

6.根据权利要求2所述的出油管组件，其中所述第一插口端部包括在其中轴向地形成的圆柱形第一端部凹槽，所述第二承口端部包括在其中轴向地形成的圆柱形第二端部凹槽，并且所述旋转接头组件还包括：

第一直管段，其包括第一端部，该第一端部构造成可旋转地容纳在所述第一端部凹槽中；

第二直管段，其包括第一端部，该第一端部构造成可旋转地容纳在所述第二端部凹槽中；

第二装置，用于将所述第一直管段的第一端部可旋转地固定在所述第一端部凹槽内；以及

第三装置，用于将所述第二直管段的第一端部可旋转地固定在所述第二端部凹槽内。

7.根据权利要求6所述的出油管组件，其中所述旋转接头组件还包括：第一连接器构件，其位于所述第一管段的远端处；以及第二连接器构件，其位于所述第二管段的远端处。

8.根据权利要求1所述的出油管组件，其中所述插口构件包括第一直管段，并且所述插口构件的圆柱形端部包括所述第一管段的圆柱形第一端部。

9.根据权利要求8所述的出油管组件，其中所述第二承口端部包括在其中轴向地形成的第二承口凹槽，并且所述旋转接头组件还包括：

第二直管段，所述第二直管段包括第一端部，所述第一端部构造成可旋转地容纳在所述第二承口凹槽中；以及

第二装置，用于将所述第二管段的第一端部可旋转地固定在所述第二承口凹槽内。

10.根据权利要求9所述的出油管组件，还包括位于所述第一管段的远端处的第一连接器构件和位于所述第二管段的远端处的第二连接器构件中的至少一个。

11.根据权利要求8所述的出油管组件，还包括：

第二承口毂，其包括大致立方体形状的承口主体部分、从所述承口主体部分的第一侧面线性延伸的第一承口端部、轴向地形成在所述第一承口端部中的第一承口凹槽以及从所述承口主体部分的第二侧面线性延伸的第二承口端部，该第二侧面取向为与所述承口主体部分的第一侧面成大约90度，

其中所述第一管段包括圆柱形第二端部，其构造成可旋转地容纳在所述第二承口毂的第一承口凹槽中；以及

第二装置，其用于将所述第一管段的第二端部可旋转地固定在所述第二承口毂的第一承口凹槽内。

12.根据权利要求11所述的出油管组件，其中所述第一承口毂的第二承口端部和所述第二承口毂的第二承口端部中的至少一个包括在其中轴向地形成的圆柱形第一端部凹槽，并且其中所述旋转接头组件还包括：

第二直管段，其包括第一端部，该第一端部构造成可旋转地容纳在所述第一端部凹槽中；以及

第三装置，其用于将所述第二管段的第一端部可旋转地固定在所述第一端部凹槽内。

13.根据权利要求12所述的出油管组件，其中所述旋转接头组件还包括连接器构件，所述连接器构件位于所述第二管段的远端处。

14.根据权利要求8所述的出油管组件，还包括：

插口毂，其包括大致立方体形状的插口主体部分、从所述插口主体部分的第一侧面线性延伸的第一插口端部、轴向地形成在第一插口端部中的第一插口凹槽以及从所述插口主体部分的第二侧面线性延伸的第二插口端部，该第二侧面取向为与所述插口主体部分的第一侧面成大约90度，

其中所述第一管段包括圆柱形第二端部，其构造成可旋转地容纳在所述第一插口凹槽中；以及

第二装置，用于将所述第一管段的圆柱形第二端部可旋转地固定在所述第一插口凹槽内。

15.根据权利要求14所述的出油管组件，其中所述第二承口端部和所述第二插口端部中的至少一个包括在其中轴向地形成的圆柱形第一端部凹槽，并且其中所述旋转接头组件还包括：

第二直管段，其包括第一端部，该第一端部构造成可旋转地容纳在所述第一端部凹槽中；以及

第三装置，其用于将所述第二管段的第一端部可旋转地固定在所述第一端部凹槽内。

16.根据权利要求15所述的出油管组件，其中所述旋转接头组件还包括连接器构件，所述连接器构件位于所述第二管段的远端处。

17.根据权利要求2所述的出油管组件，还包括：

第二承口凹槽，其轴向地形成在所述第二承口端部中；

第二插口毂，其包括大致立方体形状的插口主体部分、从所述插口主体部分的第一侧面线性延伸的第一插口端部以及从所述插口主体部分的第二侧面线性延伸的第二插口端部，所述第二侧面取向为与所述插口主体部分的第一侧面成大约90度，

其中所述第二插口毂的第二插口端部包括外表面部分，该外表面部分构造成可旋转地容纳在所述第二承口凹槽中；以及

第二装置，其用于将所述第二插口毂的第二插口端部的外表面部分可旋转地固定在所述第二承口凹槽内。

18.根据权利要求17所述的出油管组件，其中所述旋转接头组件还包括第一连接器构件和第二连接器构件中的至少一个，所述第一连接器构件位于所述第一插口毂的所述第一插口端部的远端处，而所述第二连接器构件位于第二插口毂的第一插口端部的远端处。

19.根据权利要求17所述的出油管组件，其中所述第一插口毂的第一插口端部和所述第二插口毂的第一插口端部中的至少一个包括在其中轴向地形成的圆柱形第一插口凹槽，并且其中所述旋转接头组件还包括：

第一直管段，其包括第一端部，该第一端部构造成可旋转地容纳在所述第一插口凹槽中；以及

第三装置，用于将所述第一管段的第一端部可旋转地固定在所述第一插口凹槽内。

20.根据权利要求19所述的出油管组件，还包括连接器构件，所述连接器构件位于所述第一管段的远端处。

21.根据权利要求3、5、7、10、13、16、18或20所述的出油管组件，其中所述连接器构件包括夹持连接器、钻通凸缘式端部连接件、镶嵌式端部连接件、锤式活接头连接器、连接器或连接器。

22.一种用于将压裂歧管流体连接到压裂树的方法，该方法包括：

(a)提供包括多个第一旋转接头的第一出油管组件；

(b)将所述第一出油管组件的第一端连接到歧管；

(c)提供第二出油管组件；

(d)将所述第二出油管组件的第一端连接到树上；并且

(e)在所述第一出油管组件连接到歧管并且所述第二歧管组件连接到树之后，将所述第一出油管组件的第二端连接到所述第二出油管组件的第二端，从而将所述歧管流体连接到所述树。

23.根据权利要求22所述的方法，还包括：在步骤(b)之后但在步骤(e)之前，将所述歧管与连接到其上的所述第一出油管组件一起运输到靠近树的场所。

24.根据权利要求22或23所述的方法，还包括：在步骤(b)和(d)之后但在步骤(e)之前，对所述第一出油管组件和所述第二出油管组件中的至少一个进行压力测试。

25.根据权利要求22所述的方法，还包括：

提供提升装置；以及

在步骤(b)和(d)之后但在步骤(e)之前，使用所述提升装置将所述第一出油管组件的第二端移动到用于连接到所述第二出油管组件的第二端的位置。

26.根据权利要求22所述的方法，其中所述第二出油管组件包括连接到所述树的固定T形件和连接到所述固定T形件的第一管段，并且其中所述第一管段的远端包括所述第二出油管组件的第二端。

27.根据权利要求22所述的方法，其中所述第二出油管组件包括连接到所述树的固定T形件、连接到所述固定T形件的第一管段和连接到所述第一管段的远端的第一出油管子组件，其中所述第一出油管子组件包括多个第二旋转接头，并且其中所述第一出油管子组件的远端包括所述第二出油管组件的第二端。

28.根据权利要求22所述的方法，其中所述第二出油管组件包括连接到所述树的第二旋转接头和连接到所述第二旋转接头的第一管段，并且其中所述第一管段的远端包括所述第二出油管组件的第二端。

29.根据权利要求22所述的方法，其中所述第二出油管组件包括连接到所述树的第二旋转接头、连接到所述第二旋转接头的第一管段和连接到所述第一管段的远端的第一出油管子组件，其中所述第一出油管子组件包括多个第三旋转接头，并且其中所述第一出油管子组件的远端包括所述第二出油管组件的第二端。

30.根据权利要求22所述的方法，还包括：

提供第三出油管组件，

其中步骤(e)包括将所述第三出油管组件的第一端连接到所述第一出油管组件的第二端，并将所述第三出油管组件的第二端连接到所述第二出油管组件的第二端。

31.根据权利要求30所述的方法，还包括：

提供提升装置；以及

使用所述提升装置将所述第三出油管组件的第一和第二端分别移动到用于连接到所述第一出油管组件的第二端和所述第二出油管组件的第二端的位置。

32.一种用于将压裂歧管流体连接到压裂树的出油管系统，该出油管系统包括：

第一出油管组件，其与歧管预组装在一起，该第一出油管组件包括多个预组装的第一出油管部件和一个第一连接构件，该第一连接构件位于所述歧管的远端；以及

第二出油管组件，其连接到树，所述第二出油管组件包括多个预组装的第二出油管部件和位于所述树的远侧的第二连接构件，

其中第一和第二连接构件构造成可释放地连接在一起，从而将歧管流体连接到树上。

33.根据权利要求32所述的系统，其中所述第二出油管组件包括连接到所述树的固定T形件和连接到所述固定T形件的第一管段，并且其中所述第二连接构件位于所述第一管段的远端处。

34.根据权利要求32所述的系统，其中所述第二出油管组件包括连接到所述树的固定T形件、连接到所述固定T形件的第一管段和连接到所述第一管段的远端的第一出油管子组件，其中所述第一出油管子组件包括多个旋转接头，并且其中所述第二连接构件位于所述第一出油管子组件的远端处。

35.根据权利要求32所述的系统，其中所述第二出油管组件包括连接到所述树的旋转接头和连接到所述旋转接头的第一管段，并且其中所述第二连接构件位于所述第一管段的远端处。

36.根据权利要求22所述的系统，其中所述第二出油管组件包括连接到所述树的第一旋转接头、连接到所述第一旋转接头的第一管段和连接到所述第一管段的远端的第一出油管子组件，其中所述第一出油管子组件包括多个第二旋转接头，并且其中所述第二连接构件位于所述第一出油管子组件的远端处。

37.根据权利要求22所述的系统，还包括：

第三出油管组件，其包括第一端和第二端，第三连接构件位于所述第一端上，而第四连接构件位于所述第二端上，

其中第一和第三连接构件以及第二和第四连接构件分别构造成可释放地连接在一起，从而将歧管流体连接到树上。

38.根据权利要求37所述的系统，还包括提升装置，所述提升装置构造成将所述第三出油管组件移动到用于将所述第一连接构件连接到所述第三连接构件并且将所述第二连接构件连接到所述第四连接构件的位置。