CN204899892U - 一种用于气井连续投球分层压裂工艺的集球收球装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于气井连续投球分层压裂工艺的集球收球装置，集球收球装置由出液管和储球筒两部份构成，增大了砂液的过流面积及过流通道，降低了砂液流经此处的流速，减少了冲蚀作用；集球收球筒的滤球网，将进入收球筒的砂子随液流一起进入排液管线之中，有效排除了砂粒在收球筒内的堆积，始终为收集钢球预留了空间，集球筒不被砂子填埋，解决了气井压裂后，放喷过程中，钢球或其它暂堵球阻挡在井口阀门处，在高压大气流的排液过程中，井内随气流返出的砂液将井口阀门冲蚀坏，给分层压裂工艺技术带来的可燃气体泄露，易引起爆炸，爆燃及人员气体中毒的安全风险，该集球收球装置采用整体安装方式，便于现场快速拆除，适用范围广。

Description

一种用于气井连续投球分层压裂工艺的集球收球装置

技术领域

本实用新型属于油气田勘探开发设备技术领域，具体涉及一种用于气井连续投球分层压裂工艺的集球收球装置，用于不动管柱连续分层压裂施工。

背景技术

随着油田气水平井施工超规模化，多层次酸化压裂等施工成为气层改造的主要增产措施。随着施工管柱的不断优化，现已经实现了一趟管柱通过投球打滑套压裂酸化方式完成20多层段的施工，施工进度得到了大幅提升。但是，在转入后期排液工序过程中，这些在酸化压裂等施工时投入井内的钢球对排液安全及排液进度带来不利影响。

首先，钢球在放喷时在管柱内集结，堵塞液体通道，导致后续施工无法进行，且存在较大风险；其次，钢球随放喷液返到井口堵塞井口针阀，导致返出携砂液长时间在节流情况下冲蚀井口，井口安全系数降低；再次，部分直径较小钢球进到地面放喷管线内积聚，造成放喷管线严重堵塞，在处理过程中存在较大安全风险，影响酸化压裂等施工后的正常排液；最后，返出钢球对针形阀、闸板阀等造成损坏，增加了施工成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决气井压裂后，放喷过程中，钢球或其它暂堵球阻挡在井口阀门处，在高压大气流的排液过程中，井内随气流返出的砂液将井口阀门冲蚀坏，给分层压裂工艺技术带来的可燃气体泄露，易引起爆炸，爆燃及人员气体中毒的安全风险的问题。

为此，本实用新型提供了一种用于气井连续投球分层压裂工艺的集球收球装置，包括水平出液管、垂直出液管和储球筒，所述的水平出液管的进口端通过第一直接三通和井口连接法兰连接在井口上，水平出液管的出口端通过第二直角三通连接储球筒的进口端，水平出液管的管壁上还开有出液口，该出液口通过第一变径接头连接着垂直出液管的进口端，第一变径接头内安装有第一滤球网。

所述的储球筒的出口端连接第三直角三通，第三直角三通的另外两个通道分别装有第二滤球网和取球堵头，装有第二滤球网的通道通过第二变径接头和第一连接法兰连接直角变头，直角变头的另一端通过连接直管连接第四直角三通，所述的垂直出液管的出口端通过第二连接法兰连接第四直角三通的另一个通道，第四直角三通剩余的第三个通道通过调整短节和第三连接法兰连接至排液管线。

所述的第一直接三通的两个呈垂直的通道分别连接水平出液管和井口连接法兰，剩余的一个通道安装第一堵头；所述的第二直角三通的两个呈垂直的通道分别连接水平出液管和储球筒，剩余的一个通道安装第二堵头。

所述的第一滤球网和第二滤球网为柱状结构，沿其轴向方向上贯通开有多个仅供砂液流过的砂液通道。

所述的水平出液管和连接直管为水平方向，垂直出液管和储球筒为竖直方向。

本实用新型的有益效果：

1.集球收球装置由出液管和储球筒两部份构成，相对以前的收球器，增大了砂液的过流面积及过流通道，降低了砂液流经此处的流速，减少了冲蚀作用。

2.集球收球筒的滤球网，将进入收球筒的砂子随液流一起进入排液管线之中，有效排除了砂粒在收球筒内的堆积，始终为收集钢球预留了空间，集球筒不被砂子填埋。

3.该集球收球装置可以收集井内返出的20-96mm的暂堵球，适用范围广。

4.该集球收球装置采用整体安装方式，便于现场快速拆除。

附图说明

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型在井口的安装示意图。

图3是滤球网的剖视图。

图4是图3的A向视图。

附图标记说明：1、井口连接法兰；2、第一直接三通；3、第一堵头；4、水平出液管；5、第一滤球网；6、第一变径接头；7、垂直出液管；8、第二连接法兰；9、第四直角三通；10、调整短节；11、第三连接法兰；12、第二直角三通；13、第二堵头；14、储球筒；15、第三直角三通；16、取球堵头；17、变径接头第二；18、第一连接法兰；19、直角变头；20、连接直管；21、第二滤球网；22、砂液通道。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供一种用于气井连续投球分层压裂工艺的集球收球装置，如图1所示，包括水平出液管4、垂直出液管7和储球筒14，所述的水平出液管4的进口端通过第一直接三通2和井口连接法兰1连接在井口上，水平出液管4的出口端通过第二直角三通12连接储球筒14的进口端，水平出液管4的管壁上还开有出液口，该出液口通过第一变径接头6连接着垂直出液管7的进口端，第一变径接头6内安装有第一滤球网5。

储球筒14的出口端连接第三直角三通15，第三直角三通15的另外两个通道分别装有第二滤球网21和取球堵头16，装有第二滤球网21的通道通过第二变径接头17和第一连接法兰18连接直角变头19，直角变头19的另一端通过连接直管20连接第四直角三通9，所述的垂直出液管7的出口端通过第二连接法兰8连接第四直角三通9的另一个通道，第四直角三通9剩余的第三个通道通过调整短节10和第三连接法兰11连接至排液管线。

如图2所示，安装的时候，水平出液管4和连接直管20为水平方向，垂直出液管7和储球筒14为竖直方向。

井内放喷砂液通过井口进入该集球收球装置的入口，如图2所示的井口连接法兰1处，再流经水平出液管4进入集球器内第一滤球网5处；其中大量砂液通过第一滤球网5进入垂直出液管7中，再流经第三连接法兰11进入排液管线中；而少量砂液及井内返出的钢球通过第二直角三通12进入储球筒14当之中，钢球被第二滤球网21阻挡在储球筒14当中，而随同钢球一起进入储球筒14之中的砂粒，通过第二滤球网21后随液流排至第三连接法兰11处，进入排液管线之中。

实施例2：

本实施例在上述实施例的基础上进一步进行说明，在本实施例中，第一直接三通2的两个呈垂直的通道分别连接水平出液管4和井口连接法兰1，剩余的一个通道安装第一堵头3；所述的第二直角三通12的两个呈垂直的通道分别连接水平出液管4和储球筒14，剩余的一个通道安装第二堵头13。

如图3和图4所示，所述的第一滤球网5和第二滤球网21为柱状结构，沿其轴向方向上贯通开有多个仅供砂液流过的砂液通道22。

以下以具体的尺寸管线接头进行进一步说明，如图1所示，采用41/2″承压35-70MPa的井口连接法兰1与通称直径为41/2″的高压三通第一直接三通2用丝扣相连接；第一直接三通2的上端采用丝堵第一堵头3将其堵住，可以在施工过程中，向井内投入钢球，进行分层压裂；第一直接三通2的另一出口与一根水平出液管4也采用丝扣进行连接，水平出液管4的连接第一滤球网5（第一滤球网5置于一个直角三通之内）。

第一滤球网5的出口下端用丝扣连接一个外径为27/8″垂直出液管7，垂直出液管7通过法兰连接盘连接一个外径为27/8″的第四直角三通9。

第一滤球网5的水平出口端再连接一个外径为41/2″的第二直角三通12，第二直角三通12的水平出口端采用第二堵头13堵住，而出口朝下的一端再连接一根外径为41/2″储球筒14，储球筒14再与一个外径为41/2″的第三直角三通15，第三直角三通15的一端用取球丝堵16封堵，第三直角三通15的另一端内装有滤球网21，该端用变径短节17通过第一连接法兰18连接外径为2″直角弯头19，直角弯头19通过一根外径为2″的连接直管20与第四直角三通9连接。

第四直角三通9另一端连接一根外径为27/8″的调整短节10，可通过第三连接法兰11与地面排液管线连接。

本实施例的这种集球收球装置中，应满足以下技术性能：

(1)工作压力：5000Psi（35Mpa）

(2)主通径：41/16″（103mm）

(3)性能级别：PR1

(4)规范级别：Psl3

(5)温度等级：L-U

(6)材料等级：EE

本实施例给出这种集球收球装置的具体的实施步骤，如下所示：

1.把集球收球装置如图2所示的连接方式，采用法兰及调节短节，连接到井口及地面排液管线上即可。

2.通过地面控制的放喷针阀，按照正常放喷的程序及流程进行控制放喷。

3.当放喷结束后，打开取球堵头16，即可将收集到的钢球或其它暂堵球取出。

4.也可在放喷过程中，停止放喷，将检查钢球或其它暂堵球是否返出井外。

5.放喷结束后，可随地面管线一起拆除，并运送到其它井场继续使用。

综上所述，本实用新型的这种用于气井连续投球分层压裂工艺的集球收球装置，解决了气井压裂后，放喷过程中，钢球或其它暂堵球阻挡在井口阀门处，在高压大气流的排液过程中，井内随气流返出的砂液将井口阀门冲蚀坏，给分层压裂工艺技术带来的可燃气体泄露，易引起爆炸，爆燃及人员气体中毒的安全风险。该集球收球装置器解决了常用收球器易出现砂液刺穿收球器，收不到暂堵球等一系列问题。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于气井连续投球分层压裂工艺的集球收球装置，包括水平出液管（4）、垂直出液管（7）和储球筒（14），其特征在于：所述的水平出液管（4）的进口端通过第一直接三通（2）和井口连接法兰（1）连接在井口上，水平出液管（4）的出口端通过第二直角三通（12）连接储球筒（14）的进口端，水平出液管（4）的管壁上还开有出液口，该出液口通过第一变径接头（6）连接着垂直出液管（7）的进口端，第一变径接头（6）内安装有第一滤球网（5）；

所述的储球筒（14）的出口端连接第三直角三通（15），第三直角三通（15）的另外两个通道分别装有第二滤球网（21）和取球堵头（16），装有第二滤球网（21）的通道通过第二变径接头（17）和第一连接法兰（18）连接直角变头（19），直角变头（19）的另一端通过连接直管（20）连接第四直角三通（9），所述的垂直出液管（7）的出口端通过第二连接法兰（8）连接第四直角三通（9）的另一个通道，第四直角三通（9）剩余的第三个通道通过调整短节（10）和第三连接法兰（11）连接至排液管线。

2.如权利要求1所述的用于气井连续投球分层压裂工艺的集球收球装置，其特征在于：所述的第一直接三通（2）的两个呈垂直的通道分别连接水平出液管（4）和井口连接法兰（1），剩余的一个通道安装第一堵头（3）；所述的第二直角三通（12）的两个呈垂直的通道分别连接水平出液管（4）和储球筒（14），剩余的一个通道安装第二堵头（13）。

3.如权利要求1或2所述的用于气井连续投球分层压裂工艺的集球收球装置，其特征在于：所述的第一滤球网（5）和第二滤球网（21）为柱状结构，沿其轴向方向上贯通开有多个仅供砂液流过的砂液通道（22）。

4.如权利要求1所述的用于气井连续投球分层压裂工艺的集球收球装置，其特征在于：所述的水平出液管（4）和连接直管（20）为水平方向，垂直出液管（7）和储球筒（14）为竖直方向。