CN207296960U - 一种储砂式缓冲节流管汇 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种储砂式缓冲节流管汇。本实用新型的储砂式缓冲节流管汇包括入口管及与入口管连接的储砂缓冲节流管组，所述储砂缓冲节流管组包括节流阀和降低返溅涡流冲蚀效应并可储砂的缓冲储砂管，所述缓冲储砂管为具有两段不同管径的变径管，所述节流阀的轴向上的一个管口与入口管连接，另一个管口与缓冲储砂管小管径端连接，所述节流阀的径向上的管口与放喷管连接，所述缓冲储砂管大管径端封堵。降低返溅涡流冲蚀效应，避免了砂堵节流管汇，提高了防冲蚀堵头、节流阀和内部油嘴的抗冲蚀能力。

Description

一种储砂式缓冲节流管汇

技术领域

本实用新型属于油气井压裂、酸化等井下作业设备领域，具体涉及一种储砂式缓冲节流管汇。

背景技术

油气井压裂、试气后需要通过地面节流管汇实现对油管压力和套管环空压力的控制放喷作业，但疏松砂岩油气井在试气过程中会携带出大量的地层砂，同时油气井压裂改造后尤其是发生砂堵返排液携带出大量的地层砂或射孔砂，对出口端防冲蚀堵头、节流阀及内部油嘴形成冲蚀损坏，部分出砂严重井在节流管汇内形成堵塞，无法连续放喷作业，导致现场施工人员需要在高压下频繁操作节流管汇，作业风险较高。

专利CN205189845U公开了一种节流除砂管汇，该节流除砂管汇通过除砂器过滤油气井中大颗粒砂子和固体沉淀物，可清除油、气、水井中产出流体内所含砂子或其他固相物。但节流阀出口端的含砂流体仍易形成返溅涡流，对防冲蚀堵头、节流阀及节流阀内部油嘴形成冲蚀损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种储砂式缓冲节流管汇，解决现有节流管汇在油气井压裂及试气放喷过程中节流阀出口端的含砂流体易形成返溅涡流，对防冲蚀堵头、节流阀及节流阀内部油嘴形成冲蚀损坏。

为实现上述目的，本实用新型的储砂式缓冲节流管汇的技术方案是：技术方案1：一种储砂式缓冲节流管汇，包括入口管及与入口管连接的储砂缓冲节流管组，所述储砂缓冲节流管组包括节流阀和降低返溅涡流冲蚀效应并可储砂的缓冲储砂管，所述缓冲储砂管为具有两段不同管径的变径管，所述节流阀的轴向上的一个管口与入口管连接，另一个管口与缓冲储砂管小管径端连接，所述节流阀的径向上的管口与放喷管连接，所述缓冲储砂管大管径端封堵。降低返溅涡流冲蚀效应，避免了砂堵节流管汇，提高了防冲蚀堵头、节流阀和内部油嘴的抗冲蚀能力。

技术方案2，在技术方案1的基础上：所述储砂缓冲节流管组有两个，两个储砂缓冲节流管组通过第一三通与入口管连接。一方面可确保两个储砂缓冲节流管组中的其中一个出现故障时仍可依靠另一个进行作业，另一方面两个储砂缓冲节流管组可使节流降压效果更好。

技术方案3，在技术方案2的基础上：所述第一三通通过第二三通与入口管连接。

技术方案4，在技术方案3的基础上：所述第二三通的其中一个管口与放喷管连接，可实现返排流体直排。

技术方案5，在技术方案2的基础上：所述第一三通与储砂缓冲节流管组相连接的管上安装有手动平板闸阀，可控制返排流体进入储砂缓冲节流管组。

技术方案6，在技术方案3的基础上：所述第一三通与第二三通相连接的管上安装有手动平板闸阀。

技术方案7，在技术方案4的基础上：所述第二三通与放喷管相连接的管上安装有手动平板闸阀。

技术方案8，在技术方案1的基础上：所述节流阀内部安装有油嘴。

技术方案9，在技术方案8的基础上：所述节流阀通过丝扣与油嘴连接，既保证油嘴与节流阀紧密连接又可便于更换油嘴。

技术方案10，在技术方案1的基础上：所述缓冲储砂管的封堵端通过丝扣与堵头连接实现封堵，既保证堵头与缓冲管紧密连接又可便于更换堵头。

技术方案11，在技术方案1的基础上：所述缓冲储砂管变径部位为45°坡状结构。

附图说明

图1为本实用新型的储砂式缓冲节流管汇的实施例的结构示意图。

附图中：1、入口管；2、第一三通；3、第一手动平板闸阀；4、第一放喷管；5、第二手动平板闸阀；6、第二三通；7、第三手动平板闸阀；8、第一节流阀；9、第一固定油嘴；10、第一缓冲储砂管；11、第一堵头；12、第二放喷管；13、第四手动平板闸阀；14、第二节流阀；15、第二固定油嘴；16、第二缓冲储砂管；17、第二堵头；18、第三放喷管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的储砂式缓冲节流管汇的具体实施例，如图1所示。本实用新型的储砂式缓冲节流管汇，具有三个放喷管路，即第一放喷管路、第二放喷管路、第三放喷管路，第一放喷管路为敞放管路。本实用新型的储砂式节流管汇包括入口管1和与入口管1连接的储砂缓冲节流管组，储砂缓冲节流管组包括节流阀，和降低返溅涡流冲蚀效应并可储砂的缓冲储砂管。缓冲储砂管是具有两段不同管径的变径管。储砂缓冲节流管组为两个，在其他实施例中也可为1个或多个。两个储砂缓冲节流管组通过第二三通6、第一三通2与入口管1连接。第二三通6左端的储砂缓冲节流管组包括第一节流阀8、第一缓冲储砂管10和第二放喷管12，第一节流阀8轴向上的一个管口与第一缓冲储砂管10小管径端连接，第一节流阀8轴向上的另一个管口与第二三通6连接，第一节流阀8径向上的管口与第二放喷管12连接，第一缓冲储砂管10大管径端通过丝扣与第一堵头11连接实现封堵。第二三通6右端的储砂缓冲节流管组包括第二节流阀14、第二缓冲储砂管16和第三放喷管18。第二节流阀14轴向上的一个管口与第二三通6右端的管口连接，第二节流阀14轴向上的另一个管口与第二缓冲储砂管16小管径端连接，第二节流阀14径向上的管口与第三放喷管18连接，第二缓冲储砂管16大管径端通过丝扣与第二堵头17连接实现封堵。第二三通6与与左端储砂缓冲节流管组的连接管上安装有第三手动平板闸阀7，第二三通6与右端的储砂缓冲节流管组的连接管上安装有第四手动平板闸阀13，在其他实施例中也可为其他形式的闸阀。第二三通6的另外一个管口与第一三通2轴向上的一个管口连接，第一三通2轴向上的另一个管口与入口管1连接，第一三通2径向上的管口与第一放喷管4连接。第二三通6与第一三通2连接管上安装有第二手动平板闸阀5，第一三通2与第一放喷管4连接管上安装有第一手动平板闸阀3。第一节流阀8内通过丝扣安装有第一固定油嘴9，第二节流阀14内通过丝扣安装有第二固定油嘴15。第一缓冲储砂管10和第二缓冲储砂管16的小管径部分为外径3-1/2″（89mm）EUE管，管路内径为76mm，长度为200~300mm；大管径部分为为外径5-1/2″（139.7mm）EUE管，管路内径为124.3mm，长度为200~300mm，第一缓冲储砂管10、第二缓冲储砂管16的变径部位均为45°坡状，长度为50mm，第一缓冲储砂管10、第二缓冲储砂管16均承压35MPa。第一堵头11、第二堵头17均为硬质合金碳化钨材料，内径为30~50mm。第一固定油嘴9、第二固定油嘴15为硬质合金碳化钨材料，内径为2~15mm。第一三通2、第二三通6均为硬质合金碳化钨材料，内径为76mm，壁厚为10~20mm。入口管1、第一放喷管4、第二放喷管12、第三放喷管18均选用外径3-1/2″（89mm）EUE管，管路内径为76mm，承压35Mpa。第一手动平板闸阀3、第二手动平板闸阀5、第三手动平板闸阀7、第四手动平板闸阀13的连接法兰均为标准350法兰。

本实用新型的储砂式缓冲节流管汇的工作过程是：

敞放管路放喷作业流程：将返排液入口管1连接压裂或试气的油气井油压或套压井口，关闭第二手动平板闸阀5，打开第一手动平板闸阀3，返排液依次流经返排液入口管1第一三通2、第一手动平板闸阀3、第一放喷管4，进入返排液收集池，完成敞放排液作业。

第一放喷管路放喷作业流程：将返排液入口管1连接压裂或试气的油气井油压或套压井口，关闭第一手动平板闸阀3和第四手动平板闸阀13，打开第二手动平板闸阀5和第三手动平板闸阀7，返排液依次流经返排液入口管1、第一三通2、第二手动平板闸阀5、第二三通6、第三手动平板闸阀7、第一节流阀8、第一固定油嘴9、第二放喷管12，进入返排液收集池，完成排液作业。在返排液流经第一固定油嘴9后，在第一节流阀8内形成高速射流，第一缓冲储砂管10能够通过液体流速的缓冲，降低第一节流阀8内的返溅涡流冲蚀效应，降低含砂高速流体对第一节流阀8和第一堵头11的冲蚀损坏；同时第一缓冲储砂管10降低返排液流速储存返排液中的地层砂、射孔砂及支撑剂，降低节流管汇砂堵几率，实现节流管汇不停止放喷作业储砂清砂，降低易损件的更换频率及现场施工人员的劳动强度，节约放喷时间和油嘴、节流阀、防冲蚀堵头更换成本，提高整个节流管汇的节流降压、耐冲蚀效果和使用效率及寿命。

第三放喷管路放喷作业流程：将返排液入口管1连接压裂或试气的油气井油压或套压井口，关闭第一手动平板闸阀3和第三手动平板闸阀7，打开第二手动平板闸阀5和第四手动平板闸阀13，返排液依次流经返排液入口管1、第一三通2、第二手动平板闸阀5、第二三通6、第四手动平板闸阀13、第二节流阀14、第二固定油嘴15、第三放喷管18，进入返排液收集池，完成排液作业。在返排液流经第二固定油嘴15后，在第二节流阀14内形成高速射流，第二缓冲储砂管16能够通过液体流速的缓冲，降低第二节流阀14内的返溅涡流冲蚀效应，降低含砂高速流体对第二节流阀14和第二堵头17的冲蚀损坏；同时第二缓冲储砂管16降低返排液流速储存返排液中的地层砂、射孔砂及支撑剂，降低节流管汇砂堵几率，实现节流管汇不停止放喷作业储砂清砂，降低易损件的更换频率及现场施工人员的劳动强度，节约放喷时间和油嘴、节流阀、防冲蚀堵头更换成本，提高整个节流管汇的节流降压、耐冲蚀效果和使用效率及寿命。

双放喷管路放喷作业流程：将返排液入口管1连接压裂或酸化后的油气井油压或套压井口，关闭第一手动平板闸阀3，打开第二手动平板闸阀5、第三手动平板闸阀7和第四手动平板闸阀13，返排液依次流经返排液入口管1、第一三通2、第二手动平板闸阀5、第二三通6，分别进入第二放喷管路和第三放喷管路，通过第一放喷储砂管路和第二放喷储砂管路中节流固定油嘴的大小孔径调节和组合，实现对油管、套管压力及返排液量精确控制及储砂。

固定油嘴更换及缓冲储砂管清砂作业流程：

可通过关闭第三手动平板闸阀7和第四手动平板闸阀13，实现对第一节流固定油嘴9和第二节流固定油嘴15的拆卸更换，实现对不同油嘴尺寸组合，对油管、套管压力及返排液量精确控制，同时完成第一缓冲储砂管10和第二缓冲储砂管16的清砂作业。同时第一节流阀8和第二节流阀14为反向布局，更换节流固定油嘴时互不影响，提高作业效率，同时双放喷管实现更换油嘴时施工人员不在高压口端，保障施工人员安全。

上述实施例中的堵头与缓冲储砂管的连接方式可为焊接、法兰连接等其他连接方式。

Claims (11)

1.一种储砂式缓冲节流管汇，包括入口管，其特征在于：还包括与入口管连接的储砂缓冲节流管组，所述储砂缓冲节流管组包括节流阀和降低返溅涡流冲蚀效应并可储砂的缓冲储砂管，所述缓冲储砂管为具有两段不同管径的变径管，所述节流阀的轴向上的一个管口与入口管连接，另一个管口与缓冲储砂管小管径端连接，所述节流阀的径向上的管口与放喷管连接，所述缓冲储砂管大管径端封堵。

2.根据权利要求1所述的储砂式缓冲节流管汇，其特征在于：所述储砂缓冲节流管组有两个，两个储砂缓冲节流管组通过第一三通与入口管连接。

3.根据权利要求2所述的储砂式缓冲节流管汇，其特征在于：所述第一三通通过第二三通与入口管连接。

4.根据权利要求3所述的储砂式缓冲节流管汇，其特征在于：所述第二三通的其中一个管口与放喷管连接。

5.根据权利要求2所述的储砂式缓冲节流管汇，其特征在于：所述第一三通与储砂缓冲节流管组相连接的管上安装有手动平板闸阀。

6.根据权利要求3所述的储砂式缓冲节流管汇，其特征在于：所述第一三通与第二三通相连接的管上安装有手动平板闸阀。

7.根据权利要求4所述的储砂式缓冲节流管汇，其特征在于：所述第二三通与放喷管相连接的管上安装有手动平板闸阀。

8.根据权利要求1所述的储砂式缓冲节流管汇，其特征在于：所述节流阀内部安装有油嘴。

9.根据权利要求8所述的储砂式缓冲节流管汇，其特征在于：所述节流阀通过丝扣与油嘴连接。

10.根据权利要求1所述的储砂式缓冲节流管汇，其特征在于：所述缓冲储砂管的封堵端通过丝扣与堵头连接实现封堵。

11.根据权利要求1所述的储砂式缓冲节流管汇，其特征在于：所述缓冲储砂管的变径部位为45°坡状。