CN116201515A - 具有多个安装于拖车的压裂歧管的水力压裂系统 - Google Patents

Abstract

一种压裂系统，包括安装于第一拖车的压裂歧管和安装于第二拖车的压裂歧管，安装于第一拖车的压裂歧管包括多个第一流体连接接头，安装于第二拖车的压裂歧管包括多个第二流体连接接头。柔性导管将第一接头的初始接头流体连接到第二接头的终端接头，以将安装于第一拖车的压裂歧管设置成与安装于第二拖车的压裂歧管串联连接。

Description

具有多个安装于拖车的压裂歧管的水力压裂系统

技术领域

本发明涉及一种水力压裂歧管。更具体地，本发明涉及可在多个构造之间配置的模块化水力压裂歧管。

背景技术

水力压裂是一种井增产技术，其通常涉及以足以在井筒周围的岩层中形成裂缝的速率和压力将水力压裂流体泵送到井筒中。这种井增产技术通常增强岩层的自然压裂，以便增加岩层的渗透性，从而提高水、油、天然气和/或其他流体的采收率。为了压裂这样的岩层，将水力压裂流体以足以超过目标地层的压裂梯度的压力和速率注入井筒中。在一些常规布置中，使用一系列泵来加压水力压裂流体。压裂歧管从泵接收加压的水力压裂流体，并以必要的泵送速率将水力压裂流体输送到注入点(例如，压裂树)。

为了减少安装和拆卸时间，通常在拖车上的工作地点之间运输压裂歧管。然而，拖车受到结构尺寸和重量限制以及地方政府限制的限制。此外，当前的压裂歧管拖车在所提供的接头的数量和压裂歧管系统中的压裂头的位置方面缺乏模块化。

在美国专利No.10,662,749(以下称为“'749参考文献”)中描述了示例性的水力压裂歧管。特别地，'749参考文献描述了一种安装在拖车上的水力压裂歧管。安装于拖车的压裂歧管包括安装在拖车上并从压裂泵接收压裂流体的特定数量的交叉接头。'749参考文献进一步描述了模块化配置，其中模块化歧管连接到安装于拖车的压裂歧管以提供额外的交叉连接。在'749参考文献中，模块式歧管必须精确地放置在靠近拖车安装的水力压裂歧管的位置，以便于通过刚性导管流体连接。然而，在拥挤的压裂场所中，将模块化歧管定位和附接到拖车安装的水力压裂歧管通常是困难且耗时的。此外，模块化歧管的布置可能受到限制，并且可能难以移动和定向。

本发明的示例性实施例旨在克服上述缺陷。

发明内容

示例性压裂系统包括第一拖车、第二拖车和柔性导管。所述第一拖车包括用于在地面上运输所述第一拖车的第一车轮；第一拖车底盘，其从第一端延伸到第二端，所述第一拖车底盘包括第一接头安装表面，所述第一接头安装表面从所述第一端朝向所述第二端延伸，所述第一车轮被布置成邻近所述第二端；以及多个第一接头，其经由第一刚性导管流体地连接并且联接至所述第一接头安装表面上，所述多个第一接头串联地包括邻近所述第一车轮的第一初始接头、至少一个第一中间接头、和邻近所述第一端的第一终端接头，所述第一初始接头、所述至少一个第一中间接头、以及所述第一终端接头经由第一刚性导管连接。所述第二拖车包括：第二拖车底盘，其从第三端延伸到第四端，所述第二拖车底盘包括第二接头安装表面；以及多个第二接头，其经由第二刚性导管流体地连接并联接至所述第二接头安装表面上，所述多个第二接头包括串联的第二初始接头、至少一个第二中间接头和邻近所述第二拖车底盘的所述第三端的第二终端接头，所述第二初始接头、所述至少一个第二中间接头和所述第二终端接头经由第二刚性导管连接。柔性导管将所述第一初始接头流体连接到所述第二终端接头，并且被配置成将压裂流体从所述第二终端接头输送到所述第一初始接头，以将所述多个第一接头与所述多个第二接头串联放置。

另一示例性压裂系统包括第一拖车、第二拖车和柔性导管。第一拖车包括第一拖车底盘和设置在所述第一拖车底盘上的多个第一接头，所述多个第一接头经由第一刚性导管串联连接并且包括第一初始接头、至少一个第一中间接头和第一终端接头，所述多个第一接头中的每一个被配置成经由高压流动管线从压裂泵接收压裂流体。第二拖车包括第二拖车底盘以及布置在所述第二拖车上的一个或多个第二接头，所述一个或多个第二接头包括第二终端接头；柔性导管将第一初始接头流体连接到第二终端接头。

在另一个示例中，配置压裂系统的示例方法包括：提供第一拖车，所述第一拖车包括第一拖车底盘和串联布置的多个第一接头；将所述第二拖车与所述第一拖车对准，所述第二拖车包括第二拖车底盘和串联布置的多个第二接头；提供柔性导管；以及将所述柔性导管的第一端联接到所述多个第二接头的终端接头上并且将所述柔性导管的第二端联接到所述多个第一接头的初始接头上以便将所述多个第一接头与所述多个第二接头串联放置。

附图说明

图1是根据本发明的示例的水力压裂系统的透视图。

图2是根据本发明的示例的图1的示例水力压裂系统的局部侧视图。

图3是根据本发明的示例的在图1的示例水力压裂系统中使用的示例柔性导管的图示。

图4是根据本发明的示例的用于图1的示例压裂系统中的示例柔性导管安装件的图示。

图5是示出根据本发明的示例的配置水力压裂系统的示例方法的流程图，该水力压裂系统是以第二配置示出的示例水力压裂歧管。

具体实施方式

本发明总体上涉及水力压裂系统的改进，包括用于水力压裂场所的改进的系统设计。虽然本发明的示例涉及水力压裂系统并且参考特定部件和布置示出，但是本文描述的概念可应用于其他部件和/或布置；本发明不限于所描述/公开的具体歧管组件或系统。在可能的情况下，相同的附图标记将贯穿附图用于指代相同或类似的特征。

图1描绘了示例性水力压裂系统100的透视图。例如，水力压裂系统100可以设置在水力压裂场所。可以理解，水力压裂场所还包括在水力压裂过程中与水力压裂系统100一起使用的附加设备。虽然图1描述了一些这样的设备，但是应当理解，需要额外的设备来进行水力压裂过程。为了清楚起见，在图1中省略了该附加设备。此外，在一些水力压裂系统中可以省略图1所示的某些设备。

如前所述，水力压裂是一种井增产技术，其需要将压裂流体高压注入井和相应的井筒中，以便水力压裂围绕井筒的岩层。虽然本文提供的描述在用于油气生产的井筒增产的背景下描述了水力压裂，但应理解的是，本文考虑了水力压裂的其他用途。例如，本文所述的水力压裂系统100可用于刺激地下水井、通过注入处理废物、测量地面中的应力、预处理和/或诱导用于采矿的洞穴、改善地热系统中的发电等。

水力压裂系统100包括第一拖车102和第二拖车104。更具体地，第一拖车102包括安装于拖车的压裂歧管，第二拖车104包括安装于拖车的压裂歧管。同样如图1所示，第一拖车102和第二拖车104通过柔性导管106流体连接。更具体地，并且如在此进一步详细描述的，柔性导管106将第一拖车102和第二拖车104串联放置，例如以便于更大的压裂操作。

第一拖车102包括通常沿轴线114从第一端110延伸到第二端112的拖车底盘108。车轮116设置在拖车底盘108的第二端112附近。尽管未在图1中示出，但是拖车底盘108可以包括靠近第一端110的一个或多个特征，以将拖车底盘108联接到卡车或其他用于沿地面移动第一拖车102的装置。更具体地，牵引车可以选择性地在一个或多个特征处联接到第一拖车102以经由车轮116移动第一拖车102。在一些示例中，拖车102和/或拖车底盘108被配置成符合运输准则，例如包括高度、重量、长度和/或宽度限制，使得牵引车可以将第一拖车102拖过道路、高速公路等。

拖车底盘108包括靠近第一端并从第一端110向第二端112延伸的接头安装表面118。拖车底盘108还包括靠近第二端112的升高表面120。升高表面120相对于地面高于接头安装表面118。升高表面120具有便于将车轮116放置在升高表面120和地面之间的高度。还如图1所示，拖车底盘108还可以包括在接头安装表面118和升高表面120之间的过渡部分122。过渡部分122相对于接头安装表面118和相对于升高表面120倾斜。在一些示例中，过渡部分122可以与图1的图示不同地形成角度。

第一拖车102还包括用于输送压裂流体以实施井增产的多个部件。例如，图1示出第一拖车102包括多个接头124，这些接头包括第一接头124(1)、第二接头124(2)、第三接头124(3)、第四接头124(4)、第五接头124(5)、第六接头124(6)和第七接头124(7)。尽管图1示出了七个接头124，但第一拖车102可包括更多或更少的接头。例如，第一拖车102上的接头124的数量可受到与拖车底盘108、接头124和/或第一拖车102的其他部件相关的尺寸、重量、设计规格和/或其他因素的限制。

接头124串联排列。更具体地，接头124配置成使得接头124的相邻实例通过刚性导管126连接。刚性导管126可以是传统的管段，例如由金属制成。刚性导管126被示出为将接头124互连的直部分。如本文进一步详述的，刚性导管126流体连接相邻的导管，例如使得流体可以在接头124之间流动。

接头124配置成经由一个或多个流体输入、导管或流动管线接收加压流体。这里，为了避免与刚性导管126混淆，术语“流动管线”用于描述向接头124提供高压流体的导管。然而，术语“流动管线”和“导管”可以互换使用并且旨在是同义的。具体地，第一接头124(1)被示出为与第一流动管线128(1)和第二流动管线128(2)流体连通。类似地，第二接头124(2)被示出为与第三流动管线128(3)和第四流动管线128(4)流体连通。例如，第一接头124(1)可以包括两个入口端口，第一流动管线128(1)和第二流动管线128(2)联接到这两个入口端口上，和/或第二接头124(2)可以包括两个入口端口，第三流动管线128(3)和第四流动管线128(4)联接到这两个入口端口上。其他接头124可类似地与另外的流动管线流体连通。总体上，可以包括第一流动管线128(1)、第二流动管线128(2)、第三流动管线128(3)、第四流动管线128(4)、和/或一个或多个另外的流动管线中的一个或多个的多个流动管线在此称为“流动管线128”。

尽管未在图1中示出，但是每个流动管线128可以与一个或多个泵流体连通。即，流动管线128的第一端连接到接头124之一，而流动管线128的相对端连接到泵。这种泵通常设置在靠近第一拖车102设置的一个或多个拖车上，例如用于流体连接。泵的具体构造可以变化，并且在一些情况下，可以在压裂场所使用多于一种类型的泵。在一些示例中，分立的泵可以与每个流动管线128相关联，而在另一些示例中，多个泵可以与每个流动管线相关联。泵可以包括一个或多个水力压裂泵，其可以包括各种类型的高容量水力压裂泵，例如三重泵或五重泵。另外地和/或可选地，泵可包括其他类型的往复式正排量泵或齿轮泵。所需的泵及其相应的设计可根据将被水力压裂的岩层的压裂梯度、所使用的泵的数量、完成水力压裂所需的流速、完成水力压裂所需的压力等而变化。水力压裂系统100可以包括其上具有泵以实现预定速率和压力的任何数量的拖车。每个泵式拖车的确切构造可以随拖车而变化和/或可以随地点而变化。

从上文可以理解，接头124配置成例如经由流动管线128接收高压压裂流体。如上所述，接头124和刚性导管126串联连接。因此，接头124和刚性导管126限定了有助于高压压裂流体行进通过接头124的歧管流动路径。例如，第一接头124(1)可以是初始接头，而第七接头124(7)可以是终端接头，高压流体例如大致沿轴线114从初始接头124(1)流向终端接头124(7)。在图1的示例中，压裂头132例如经由刚性导管126的另一示例附接到终端接头，使得歧管流动路径致使流穿过接头124并进入压裂头132中。压裂头132(通常称为“转辙机头”)从接头124接收压裂流体，并在水力压裂过程中将压裂流体输送到井(通过安装在井上的井口)。在一些示例中，压裂头132可以流体连接到多个井。在水力压裂过程中，井可以包括安装在各个井上的压裂树。

如图1所示，接头124和流动管线128安装或以其他方式连接到接头安装表面118。例如，拖车底盘108包括多个不同的安装表面、安装孔和/或用于接收和/或固定第一拖车102的部件的其他特征。在一些情况下，拖车底盘108可以由多个金属板、焊接件、角撑板或其他部件制成。

升高表面120相对于地面(或水平面)比接头安装表面118相对更高。如上所述，升高表面120可以升高以容纳车轮116。升高表面120还可以支撑压裂系统100的附加部件。如图1所示，包括横向管136和多个入口138的抽吸歧管134在第二端112处连接到升高表面120。此外，低压导管140从横向管沿升高表面120、过渡部分122和接头安装表面118的一部分延伸，以与出口141流体连通。如本领域中已知的，抽吸歧管134可以经由入口端口138从混合器(未示出)接收流体，并且将流体传递到泵，以便如上所述地注入到接头124中。混合器可以将从支撑剂储存单元接收的支撑剂与从水合单元接收的流体组合。

第二拖车104类似于第一拖车102，并且在一些情况下可以基本上与第一拖车102相同。例如，本发明的各方面可以涉及串联地布置两个(或更多个)安装于拖车的压裂歧管。单独的安装于拖车的压裂歧管可以以相同的方式构造，例如库存或标准拖车布置。

更详细地，第二拖车104包括通常沿轴线148从第一端144延伸到第二端146的拖车底盘142。如图所示，轴线148大致与第一拖车102的轴线114同轴。车轮150设置在拖车底盘142的第二端146附近。与第一拖车102一样，底盘142可以包括靠近第一端144的一个或多个特征，以将拖车底盘142连接到卡车或其他用于沿地面移动第二拖车104的装置。与拖车底盘108类似，拖车底盘142还包括接头安装表面152、升高表面154以及接头安装表面152和升高表面154之间的过渡部分156。

同样类似于第一拖车102，第二拖车104包括多个接头158，包括第一接头158(1)、第二接头158(2)、第三接头158(3)、第四接头158(4)、第五接头158(5)、第六接头158(6)和第七接头158(7)。尽管图1示出了七个接头158，但是第二拖车104可以包括更多或更少的接头。如同接头124一样，接头158串联对准，相邻的接头158通过刚性导管160连接。刚性导管160可以是传统的管段，例如由金属制成。刚性导管160被示出为将接头158互连的直部分。如本文进一步详述的，刚性导管160流体连接相邻的导管，例如使得流体可以在接头158之间流动。

接头158以与上述接头124相同的方式起作用。具体地，接头158和刚性导管160限定有助于高压压裂流体行进通过接头158的歧管流动路径。在所示的例子中，接头158通过流动管线162从泵(未示出)接收高压流体。例如，第一接头158(1)可以是初始接头，第七接头158(7)可以是终端接头，高压流体从初始接头158(1)流过中间接头158(2)-158(6)，并流到终端接头158(7)。与第一拖车102不同，第二拖车104不包括连接到终端接头158(7)的压裂头。

相反，在本发明的方面中，第二拖车104的终端接头158(7)流体连接到第一拖车102的初始接头124(1)。具体地，柔性导管106在第一端164处连接到第二拖车104上的终端接头158(7)，并且在第二端166处连接到第一拖车102上的初始接头124(1)。通过以这种方式流体连接第一拖车102和第二拖车104，拖车102、104有效地形成单个歧管，该歧管包括接头124和接头158，终止于压裂头132。

如图1所示，第一拖车102的轴线114和第二拖车104的轴线148基本上是同轴的。例如，以这种方式布置拖车102、104可以适应泵拖车、搅拌器、水合源等相对于拖车102、104在通常常规位置的放置。此外，这种布置使接头124大致与接头158成一直线，例如，以保持相对直的高压流体流动路径。然而，第一拖车102和第二拖车104的端对端布置导致车轮116、升高表面120和/或抽吸歧管134的方面设置在第二拖车104的终端接头158(7)和第一拖车102的初始接头124(1)之间。由于这些障碍物，终端接头158(7)和初始接头124(1)不能如传统上优选的那样通过直的刚性导管连接。

尽管图1示出第一拖车102的轴线114和第二拖车104的轴线148基本上同轴，但是本发明不限于这种布置。例如但不限于，第一拖车102和第二拖车104可以对准，使得轴线114和轴线148基本上平行，但是例如在水平尺寸和/或垂直尺寸上偏移。在另外的示例中，第一拖车102和第二拖车104可以相对于彼此成角度，例如使得轴线114相对于轴线148成角度。如将理解的，柔性导管106可以允许在将第一拖车102和第二拖车104安排在压裂场所处的改进的灵活性。

本发明的方面使用柔性导管106来流体连接终端接头158(7)和初始接头124(1)。具体地，如下面参照图2进一步详细描述的，柔性导管106可配置成以将终端接头158(7)和初始接头124(1)之间的流动路径配置成弯曲到升高表面120(和安装在升高表面120上的部件)上方的方式。与包括弯头或其他成角度的连接器以提供高度变化和直线的刚性连接相比，可期望使用柔性导管106。例如，这种连接可能难以对准，成本过高，导致不希望的压力损失，和/或易于失效，尤其是在非线性部分处。相反，使用单个柔性导管提供了仅需要第一和第二端164、166连接到接头的可配置解决方案。

图2是水力压裂系统100的部分200的侧视图。在图2中，在图1中使用的与上述相同的附图标记用于标识相同的特征。具体地，图2的部分200包括第一拖车102靠近其第二端112的部分，包括升高表面120、接头安装表面118的一部分和初始接头124(1)。部分200还包括第二拖车104靠近其第一端144的部分，包括接头安装表面152和终端接头158(7)的一部分。部分200还示出了在第一拖车102的初始接头124(1)和第二拖车104的终端接头158(7)之间延伸并联接到第一拖车的初始接头和第二拖车的终端接头的柔性导管106。

图2示出了水力压裂系统100的各种部件的高度变化，例如高度变化。具体地，图2示出了例如相对于地面202的第一拖车102的接头安装表面118和升高表面120以及第二拖车104的接头安装表面142。地面202被示为水平的，仅用于说明。如图所示，接头安装表面118和接头安装表面142基本上共面，例如使得接头124和接头158相对于地面202布置在相同的高度。然而，在其他实现方式中，接头安装表面118、152可以被布置在不同的高度处。

图2还示出了柔性导管106的高度变化。在图2的示例中，柔性导管106在第一端164处以第一高度固定到第二拖车104上的终端接头158(7)。靠近第一端164，柔性导管106包括向上弯曲(例如，相对于地面202)的第一端部分204。第一端部分204具有第一弯曲半径r₁。邻近第一端部分204的是中间部分206。中间部分206示出为大致弧形，具有第二弯曲半径r₂。第二端部分208邻近中间部分206，靠近柔性导管106的第二端166。如图所示，第二端部分208具有第三弯曲半径r₃，其从中间部分206过渡到第二拖车104的终端接头158(7)。

在示例中，第一弯曲半径r₁和第三弯曲半径r₃可以基本上相同。例如，第一弯曲半径r₁和第三弯曲半径r₃可以在约65至70英寸或更大的最小值的量级上。第二弯曲半径r₂可以基本上更大，例如大约240英寸或更大。如将从图2的示例中理解的，中间部分206基本上长于第一端部分204和第二端部分208，因此第二弯曲半径也可以显著更大。如所指出的，弯曲半径可以是最小弯曲半径，例如以减小柔性导管106的总高度和/或使可能冲击其中的高压压裂流体的流的突然的方向变化最小化。例如，第一和第三弯曲半径可以是最小弯曲半径，以提供用于柔性导管106的轨迹，该柔性导管仅稍微位于升高表面120和设置在其上的部件的上方。使第一和第三弯曲半径最小化对于保持从终端接头158(7)流向初始接头124(1)的高压压裂流体的期望流量可能是期望的。

图2还示出了第一导管安装件210和第二导管安装件212。具体地，第一导管安装件210配置成安装到升高表面120上，并将柔性导管106保持在升高表面120上方的期望位置。第二导管安装件212类似地配置成将柔性导管106保持在所需位置，但第二导管安装件212安装在地面202上。导管安装件210、212被示出为在沿着导管长度的不同位置处支撑柔性导管106。在该示例中，第一导管安装件210和第二导管安装件212都接触柔性导管106的中间部分206，尽管导管安装件210、212(和/或附加的或替代的导管安装件)可以被提供在沿着柔性导管106的长度的其他位置处。下面参照图4进一步详细描述柔性导管安装件210、212的示例。

在图2中，第一拖车102和第二拖车104可以间隔第一距离d₁，例如，入口170和终端接头158(7)之间的距离。该间隔可将终端接合部158(7)定位在距初始接合部124(1)第二距离d₂处。在示例中，第一距离d₁可以在大约12英尺到大约15英尺的量级上，这可以提供足够的间隙以接近第一拖车102和/或第二拖车104的部件，例如，操作者、机械、机器等的接近。还可以选择第一距离以为附加部件提供间隙，附加部件包括但不限于连接到入口170的导管或流动管线等。同样在示例中，第二距离d₂可以在大约30-40英尺的量级上。因此，柔性导管106也可具有约400英寸或更大的线性长度。

图3更详细地示出了柔性导管106。如图所示，柔性导管106包括软管302，其可以由复合材料例如复合聚合物形成。软管302限定了高压压裂流体通过的孔。例如，软管302可以限定大约2英寸或更大的孔，并且可以用于高达约15,000psi的流体。如上所述，软管302的长度可以例如根据应用而变化。在示例性水力压裂系统100中，软管302可以是大约35英尺或更多。尽管在图3中不可见，

柔性导管106还包括靠近软管302端的套环304。例如，套环304可以是配置成联接到软管302的金属套环。凸缘306也设置在柔性导管106的端164、166处。孔308穿过凸缘306形成。孔308可以是标准尺寸和/或以标准图案布置。例如，凸缘306可以是美国石油协会(API)凸缘。具体地，孔308可配置成便于将凸缘306联接到接头，例如终端接头158(7)和初始接头124(1)。尽管图3的示例示出了便于将柔性导管106联接到接头124、158的凸缘306，但是也可以使用其他安装结构来代替。例如但不限于，柔性导管106可包括焊接连接器、螺纹连接器、插塞、锤式接头和/或便于将柔性导管106联接到接头124、158的其他连接特征或布置。

图4示出了示例性柔性导管安装件400。柔性导管安装件400例如可以是第一导管安装件210或第二导管安装件212。柔性导管安装件400被配置成将柔性导管106保持在期望的位置，例如期望的高度，如以上参考图2所讨论的。柔性导管安装件400可基本上坚固以将柔性导管106保持在所需位置，即使柔性导管106的重量可为约90磅/英尺，且可经历超过10,000psi的流速。柔性导管安装件400仅是举例，因为可以使用其他安装件和/或安排来将柔性导管106保持在期望位置。

如图4所示，柔性导管安装件400包括基部402和通过柱406与基部402间隔开的套环404。在一些示例中，基部402可以被配置用于固定到安装表面。安装表面可以是升高表面120、地面202或一些其他表面。例如，基部402可具有多个穿过其形成的孔(未示出)，诸如螺纹紧固件的紧固件可穿过这些孔以螺纹连接到安装表面。柱406可以根据应用来确定尺寸。例如，柱406可具有将套环404相对于地面202、升高表面120等放置在期望高度的高度。在示例中，基部402可以是金属板，柱406可以是金属杆、梁或其他刚性结构。例如，柱406可以焊接到基部402。此外，尽管未在图4中示出，但可设置角撑板等以加强安装件400。

套环404由支柱支撑，并且通常包括下弓形部分408和上弓形部分410。如图4所示，下弓形部分408和上弓形部分410对准以形成开口412，该开口的尺寸适于在其中容纳柔性导管106。螺纹紧固件414(例如螺栓)穿过弓形部分410的耳状件418中的孔416，并且螺母420拧到螺纹紧固件414上。可以理解，将螺母420紧固在螺纹紧固件414上将选择性地减小开口412的尺寸，例如，以夹紧柔性导管106的外表面。

还可以设想对柔性导管安装件400的修改。例如但不限于，柱406可以包括高度调节特征。例如，柱406可包括例如经由配合螺纹、滑动布置等可相对于彼此移动的两个部分。高度调节特征可便于套环404的现场调节，从而允许柔性导管106的受控定位。此外，尽管图4的示例示出了例如通过相对于下弓形部分408移动上弓形部分410来调节套环404的螺母420和螺栓，但是受益于本发明的本领域普通技术人员将理解其他布置。例如，套环404可以包括夹具、杠杆等，以固定柔性导管106。

图5示出了用于配置压裂系统(例如水力压裂系统100)的示例性过程500。虽然图5描述了用于配置水力压裂系统100的步骤，但是过程500可以以与所示和所述的顺序不同的顺序执行。

参照图5，在操作502，过程500包括定位第一安装于拖车的压裂歧管。例如，安装于拖车的压裂歧管可以是上述第一拖车102或第二拖车104，包括接头124、158并终止于压裂头132。牵引车或其他机器可用于将安装于拖车的压裂歧管定位在压裂场所处的适当位置处。一旦定位，牵引车可以与安装于拖车的压裂歧管分离，并且可以配置歧管的多个方面。在没有限制的情况下，接头124、158可以联接到泵，和/或压裂头132可以联接到与井筒流体连通的导管。

在操作504处，过程500包括将第二安装于拖车的压裂歧管定位成与第一安装于拖车的压裂歧管端对端对准。第二安装于拖车的压裂歧管可以是第二拖车104或第一拖车102。实际上，因为拖车102、104可在其相应的第一端110、144附近联接到牵引车，所以第二拖车104可在操作502中首先定位，牵引车可脱离联接并远离第二拖车104移动，并且第一拖车102可定位成其第二端112布置在第二拖车104的第一端144附近。在这种布置中，第一拖车102的轴线114可以与第二拖车104的轴线148基本上同轴。然而，可能不需要同轴。例如，因为第一拖车102和第二拖车104将通过柔性导管106连接，所以柔性导管106可配置成提供轴线114、148的一些角度或横向偏移。

在操作506处，过程500包括提供柔性导管，并且在操作508处，过程500包括将柔性导管的第一端联接到第一安装于拖车的压裂歧管上的终端接头，并且将柔性导管的第二端联接到第二安装于拖车的压裂歧管上的初始接头。柔性导管可以是上述柔性导管106。柔性导管106的第一端164连接到第二拖车104上的终端接头158(7)，柔性导管106的第二端166连接到第一拖车102的初始接头124(1)。如图3所示，柔性导管106可在其端164、166处包括带凸缘的配件，该配件可固定到接头上的安装表面，以使柔性导管106与终端接头158(7)和初始接头124(1)流体连通。通过这种布置，第一安装于拖车的压裂歧管和第二安装于拖车的压裂歧管串联放置。

在操作510，过程500还可以包括将柔性导管固定在期望位置。柔性导管106由于其提供第一安装于拖车的压裂歧管和第二安装于拖车的压裂歧管的可靠流体连接的能力而可能是合乎需要的，即使当不可能直接(例如，直的)连接时。在上述示例中，柔性导管106配置成越过拖车底盘108的升高表面120和其上的部件。与铁溶液不同，柔性导管106可能仅需要两个连接，例如在终端接头158(7)和初始接头124(1)处。然而，柔性导管106可能需要沿其长度安装或固定。因此，例如，图2示出了导管安装件210、212，并且图4示出了柔性导管安装件400，该柔性导管安装件可以用于在操作510中将柔性导管106固定在所希望的位置/构型中。在一些情况下，柔性导管106的部分可以通过起重机或其他机器保持在适当位置，用于在操作508将柔性导管106的端联接到接头124(1)、158(7)，并且用于在操作510通过安装件210、212、400固定。

在操作512，过程500还包括操作压裂系统。在第一安装于拖车的压裂歧管和第二安装于拖车的压裂歧管通过柔性导管106串联连接的情况下，高压压裂流体可以例如通过流动管线128、162供应到接头124、158。压裂流体在流动方向上从第二拖车104上的接头158的初始接头158(1)穿过接头124、158，穿过剩余接头158(2)-158(7)，穿过柔性导管106，穿过第一拖车102上的接头124(1)-124(7)，并且到达压裂头132。根据该布置，两个安装于拖车的压裂歧管串联连接，以给压裂系统100提供增加的压力和流速。

工业实用性

本发明描述了包括多个拖车压裂歧管的水力压裂系统100(或其他流体泵系统)。在此描述的水力压裂系统100使用传统的拖车安装的歧管系统以提供具有增加的流动速率的复合系统，该复合系统易于构造，从而降低系统的安装和维护的总成本。在示例中，水力压裂系统100包括第一拖车102和第二拖车104，第一拖车具有布置在其上的多个第一接头124，第二拖车具有布置在其上的多个第二接头158。第一拖车102和第二拖车104端对端地布置，使得第一拖车102的轴线114大致与第二拖车104的轴线148对准。柔性导管106在第一端164处连接到第二接头158的终端接头158(7)，并且在第二端166处连接到第一接头124的初始接头124(1)。柔性导管106将第一接头124与第二接头158串联放置，从而提供更大的复合歧管作为压裂系统100。

由于这种布置，本文所述的水力压裂系统100提供了许多益处。例如，水力压裂系统100增加了水力压裂系统100在水力压裂(或其他泵处理)期间可以提供的更大范围的流速。此外，柔性导管106可以相对于终端接头158(7)和初始接头124(1)之间存在的障碍物进行配置，这些障碍物可以存在于传统的拖车安装系统中。

虽然已经参照上述实施例具体示出和描述了本发明的各方面，但是本领域技术人员将理解，在不脱离所公开内容的精神和范围的情况下，可以通过对所公开的机器、系统和方法的修改来设想各种附加实施例。这样的实施例应当被理解为落入基于权利要求及其任何等同物确定的本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种水力压裂系统，其包括：

第一拖车，其包括：

用于在地面上运输第一拖车的第一车轮；

第一拖车底盘，其从第一端延伸到第二端，所述第一拖车底盘包括第一接头安装表面，所述第一接头安装表面从所述第一端朝向所述第二端延伸，所述第一车轮被布置成邻近所述第二端，

多个第一接头，其经由第一刚性导管流体地连接并且联接至所述第一接头安装表面上，所述多个第一接头串联地包括邻近所述第一车轮的第一初始接头、至少一个第一中间接头、和邻近所述第一端的第一终端接头，所述第一初始接头、所述至少一个第一中间接头、以及所述第一终端接头经由第一刚性导管连接；

第二拖车，包括：

第二拖车底盘，其从第三端延伸到第四端，所述第二拖车底盘包括第二接头安装表面；以及

多个第二接头，其经由第二刚性导管流体地连接并且联接至所述第二接头安装表面，所述多个第二接头包括串联的第二初始接头、至少一个第二中间接头、以及邻近所述第二拖车底盘的所述第三端的第二终端接头，所述第二初始接头、所述至少一个第二中间接头、以及所述第二终端接头经由第二刚性导管连接；以及

柔性导管，其将所述第一初始接头流体连接到所述第二终端接头，并且被配置成将压裂流体从所述第二终端接头输送到所述第一初始接头，以将所述多个第一接头与所述多个第二接头串联放置。

2.如权利要求1所述的水力压裂系统，其中：

所述第一拖车底盘沿第一轴线从所述第一端延伸到所述第二端；

所述第二拖车底盘沿第二轴线从所述第三端延伸到所述第四端；以及

所述第一拖车和所述第二拖车布置成所述第一轴线基本上与所述第二轴线同轴。

3.如权利要求2所述的水力压裂系统，其中：

所述多个第一接头基本上沿所述第一轴线对准；以及

所述多个第二接头基本上沿所述第二轴线对准。

4.如权利要求1所述的水力压裂系统，其中：

所述柔性导管包括被配置成被联接至所述第一初始接头的第一柔性导管端，被配置成被联接至所述第二终端接头的第二柔性导管端；以及中间段，其包括被配置成相对于所述第一柔性导管端和所述第二柔性导管端弯曲的聚合物材料。

5.如权利要求4所述的水力压裂系统，其中：

所述第一拖车底盘包括靠近所述第一拖车底盘的所述第二端的升高表面，所述升高表面相对于所述地面高于所述第一接头安装表面；以及

所述中间段的一部分设置在升高表面上方和所述第一柔性导管端和所述第二柔性导管端上方的高度处。

6.如权利要求5所述的压裂系统，其中所述压裂系统还包括柔性导管支撑件，所述柔性导管支撑件联接到所述升高表面并配置成接触所述中间段以将所述中间段的所述部分保持在所述高度处。

7.如权利要求6所述的压裂系统，其中所述柔性导管支撑件包括下弓形构件和上弓形构件，所述下弓形构件和所述上弓形构件经联结形成开口，所述中间段安置在所述开口中，在所述下弓形构件与所述上弓形构件之间。

8.如权利要求4所述的水力压裂系统，其中：

所述柔性导管在所述第一柔性导管端附近具有在约70英寸与约80英寸之间的第一半径；

所述柔性导管在所述第二柔性导管端附近具有在约70英寸与约80英寸之间的第二半径；以及

所述柔性导管在所述中间段具有在约225英寸与约275英寸之间的第三半径。

9.如权利要求1所述的压裂系统，进一步包括：

压裂头，其流体连接到所述第一终端接头，所述第二拖车没有压裂头。

10.一种压裂系统，其包括：

第一拖车，其包括第一拖车底盘和设置在所述第一拖车底盘上的多个第一接头，所述多个第一接头经由第一刚性导管串联连接并且包括第一初始接头、至少一个第一中间接头和第一终端接头，所述多个第一接头中的每一个被配置成经由高压流动管线从压裂泵接收压裂流体；

第二拖车，其包括第二拖车底盘以及布置在所述第二拖车上的一个或多个第二接头，所述一个或多个第二接头包括第二终端接头；以及

柔性导管，其将所述第一初始接头流体地连接到所述第二终端接头上。

11.如权利要求10所述的水力压裂系统，其中：

所述第一拖车沿第一轴线延伸，

所述第二拖车沿第二轴线延伸；以及

所述第一拖车和所述第二拖车端对端地对准，使得所述第一轴线和所述第二轴线基本上同轴。

12.如权利要求11所述的水力压裂系统，其中：

所述第一拖车包括在沿所述第一轴线的第一方向上与第二端间隔开的第一端；

所述第二拖车包括在沿所述第二轴线的第二方向上与第四端间隔开的第三端；以及

所述第一拖车的第二端面向所述第二拖车的第三端。

13.如权利要求12所述的水力压裂系统，其中：

所述第一拖车底盘包括从所述第一端朝向所述第二端延伸的第一接头安装表面，以及在所述第二端处的升高表面，所述升高表面相对于地面高于所述第一接头安装表面；

所述多个第一接头联接至所述第一接头安装表面；以及

所述第一拖车进一步包括在所述升高表面和地面之间的位置处连接到所述第一拖车底盘的多个车轮。

14.如权利要求13所述的水力压裂系统，其中：

所述柔性导管包括被配置成被联接至所述第一初始接头的第一柔性导管端，被配置成被联接至所述第二终端接头的第二柔性导管端；以及中间段，其包括被配置成相对于所述第一柔性导管端和所述第二柔性导管端弯曲的聚合物材料。

15.如权利要求14所述的压裂系统，其中所述中间段的一部分设置在升高表面上方和所述第一柔性导管端和所述第二柔性导管端上方的高度处。

16.如权利要求15所述的压裂系统，其中所述压裂系统还包括导管支撑件，所述导管支撑件联接到所述升高表面并配置成接触所述中间段以将所述中间段的所述部分保持在所述高度处。

17.如权利要求16所述的压裂系统，其中所述导管支撑件包括下弓形构件和上弓形构件，所述下弓形构件和所述上弓形构件经耦合以形成开口，所述中间段安置在所述开口中，在所述下弓形构件与所述上弓形构件之间。

18.一种配置压裂系统的方法，所述方法包括：

提供第一拖车，所述第一拖车包括第一拖车底盘和串联布置的多个第一接头；

将所述第二拖车与所述第一拖车对准，所述第二拖车包括第二拖车底盘和串联布置的多个第二接头；

提供柔性导管；以及

将所述柔性导管的第一端联接到所述多个第二接头的终端接头上并且将所述柔性导管的第二端联接到所述多个第一接头的初始接头上以便将所述多个第一接头与所述多个第二接头串联放置。

19.如权利要求18所述的方法，进一步包括：

将所述柔性导管的中间段固定在所述第一拖车底盘的升高部分上方，靠近所述第一拖车底盘的面向所述第二拖车底盘的端。

20.如权利要求18所述的方法，其中：

所述第一拖车底盘沿第一轴线从第一端延伸到第二端；

所述第二拖车底盘沿第二轴线从第三端延伸到第四端；以及

将所述第二拖车与所述第一拖车对准包括将所述第一轴线与所述第二轴线对准，其中所述第一拖车底盘的第二端面向所述第二拖车底盘的第三端。

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