CN207296977U - 一种储砂式双缓冲节流管汇 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种储砂式双缓冲节流管汇。本实用新型的储砂式双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，所述缓冲节流管组包括节流阀、降低返溅涡流冲蚀效应并可储砂的缓冲储砂管和缓冲管，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，所述缓冲储砂管大管径端封堵，所述节流阀的径向上的管口通过缓冲管与放喷管连接。可以降低返溅涡流冲蚀效应及砂堵节流管汇发生几率，提高防冲蚀堵头、节流阀和内部油嘴的抗冲蚀能力，提高整个节流管汇的节流降压能力。

Description

一种储砂式双缓冲节流管汇

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双缓冲节流管汇。

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双缓冲节流管汇，解决现有除砂节流管汇在油气井压裂及试气放喷过程中含砂流体因减速降压不充分、易形成返溅涡流，造成对防冲蚀堵头、节流阀及节流阀内部油嘴冲蚀损坏的问题。

为实现上述目的，本实用新型的储砂式双缓冲节流管汇的技术方案是：

技术方案1：一种储砂式双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，所述缓冲节流管组包括节流阀、降低返溅涡流冲蚀效应并可储砂的缓冲储砂管和缓冲管，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，所述缓冲储砂管大管径端封堵，所述节流阀的径向上的管口通过缓冲管与放喷管连接。可以降低返溅涡流冲蚀效应及砂堵节流管汇发生几率，提高防冲蚀堵头、节流阀和内部油嘴的抗冲蚀能力，提高整个节流管汇的节流降压能力。

技术方案2，在技术方案1的基础上：所述缓冲管有三个管口，缓冲管轴向上的一个管口与节流阀连接，另一个管口封堵，缓冲管径向上的管口与放喷管连接。有利于缓冲管对返排流体充分减速降压。

技术方案3，在技术方案2的基础上：所述储砂缓冲节流管组有两个，两个储砂节流管组通过第一四通与入口管连接，两个储砂缓冲节流管组通过第二四通与放喷管连接。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4，在技术方案3的基础上：所述第一四通与第二四通连接。

技术方案5，在技术方案4的基础上：所述第一四通与第二四通相连接的管上安装有手动平板式闸阀。

技术方案6，在技术方案4的基础上：所述第一四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。

技术方案7，在技术方案3的基础上：所述第二四通与储砂式双缓冲节流管组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2的基础上：所述缓冲储砂管、缓冲管的封堵端均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9，在技术方案1的基础上：所述节流阀内安装有油嘴。

技术方案10，在技术方案9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双缓冲节流管组的实施例的结构示意图；

附图中：1、入口管；2、第一四通；3、第五手动平板闸阀；4、第二四通；5、放喷管；6、第一手动平板闸阀；7、第一节流阀；8、第一固定油嘴；9、第一缓冲储砂管；10、第一堵头；11、第一缓冲管；12、第二堵头；13、第二手动平板闸阀；14、第三手动平板闸阀；15、第二节流阀；16、第二固定油嘴；17、第二缓冲储砂管；18、第三堵头；19、第二缓冲管；20、第四堵头；21、第四手动平板闸阀。

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。

本实用新型的的储砂式双缓冲节流管汇的实施例，如图1所示，一种储砂式双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，缓冲节流管组包括节流阀、降低返溅涡流冲蚀效应并可储砂的缓冲储砂管和缓冲管，缓冲储砂管为具有两段不同管径的变径管。储砂缓冲节流管组有两个，在其他实施例中也可为一个或多个，两个储砂缓冲节流管组通过第一四通与入口管连接。第一四通通过第二四通与放喷管连接。第一四通左端连接的储砂缓冲节流管组包括第一节流阀、第一缓冲储砂管和第一缓冲管，第一节流阀轴向上的一个管口与入口管连接，另一个管口与第一缓冲储砂管小管径端连接，第一缓冲储砂管大管径端通过丝扣与第一堵头连接实现封堵。第一节流阀径向上的管口与第一缓冲管连接。第一缓冲管有三个管口，轴向上的一个管口与第一节流阀连接，另一个管口通过丝扣与第二堵头连接实现封堵，径向上的管口通过第二四通与放喷管连接。第一四通右端连接的储砂缓冲节流管组包括第二节流阀、第二缓冲储砂管和第二缓冲管，第二节流阀轴向上的一个管口与入口管连接，另一个管口与第二缓冲储砂管小管径端连接，第二缓冲储砂管大管径端通过丝扣与第三堵头连接实现封堵。第二节流阀径向上的管口与第二缓冲管连接。第二缓冲管有三个管口，轴向上的一个管口与第二节流阀连接，另一个管口通过丝扣与第四堵头连接实现封堵，径向上的管口通过第二四通与放喷管连接。第一节流阀内通过丝扣安装有第一固定油嘴，第二节流阀内通过丝扣安装有第二固定油嘴。第一四通与第二四通连接管上安装有第五手动平板闸阀。第一四通与左端储砂缓冲节流管组的连接管上安装有第一手动平板闸阀，第一四通与右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。第二四通与第一缓冲管连接管上安装有第二手动平板闸阀，第二四通与第二缓冲管相连接的管上安装有第四手动平板闸阀。第一缓冲储砂管和第二缓冲储砂管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、第二缓冲储砂管的变径部位均为45°坡状，长度为50mm，第一缓冲储砂管、第二缓冲储砂管均承压35MPa。第一堵头、第二堵头、第三堵头、第四堵头均为硬质合金碳化钨材料，内径为30~50mm。第一固定油嘴、第二固定油嘴均为硬质合金碳化钨材料，内径为2~15mm。第一三通、第二三通均为硬质合金碳化钨材料，内径为76mm，壁厚为10~20mm。入口管、放喷管均选用外径3-1/2″（89mm）EUE管，管路内径为76mm，承压35Mpa。第一手动平板闸阀、第二手动平板闸阀、第三手动平板闸阀、第四手动平板闸阀、第五手动平板闸阀的连接法兰均为标准350法兰。

本实用新型节流管汇的工作过程是：

敞放作业流程：将返排液入口管1连接压裂或酸压后的油气井油压或套压井口，关闭第一手动平板闸阀6、第二手动平板闸阀13、第三手动平板闸阀14和第四手动平板闸阀21，打开第五手动平板闸阀3，返排液依次流经返排液入口管1、第一四通2、第五手动平板闸阀3、第二四通4、放喷管5，进入返排液收集池，完成油气井敞放排液作业。

第一放喷管路放喷作业流程：将返排液入口管1连接压裂或酸压后的油气井油压或套压井口，关闭第五手动平板闸阀3、第三手动平板闸阀14和第四手动平板闸阀21，打开第一手动平板闸阀6和第二手动平板闸阀13，返排液依次流经返排液入口管1、第一四通2、第一手动平板闸阀6、第一节流阀7、第一固定油嘴8、第一缓冲管11、第二手动平板闸阀12、第二四通4、放喷管5，进入返排液收集池，完成放喷排液作业。在返排液流经第一固定油嘴8后，在第一节流阀7内形成高速射流，第一缓冲储砂管10和第一缓冲管11能够通过降低液体流速的缓冲，降低第一节流阀7内的返溅涡流冲蚀效应，降低含砂高速流体对第一节流阀7、第一堵头10和第二堵头12的冲蚀损坏；同时第一缓冲储砂管10和第一缓冲管11可以降低返排液流速储存返排液中的射孔砂和压裂砂，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。

第二放喷管路放喷作业流程：将返排液入口管1连接压裂或酸压后的油气井油压或套压井口，关闭第五手动平板闸阀3、第一手动平板闸阀6和第二手动平板闸阀13，打开第二手动平板闸阀13和第四手动平板闸阀21，返排液依次流经返排液入口管1、第一四通2、第二手动平板闸阀14、第二节流阀15、第二固定油嘴16、第二缓冲管19、第四手动平板闸阀21、第二四通4、放喷管5，进入返排液收集池，完成放喷排液作业。在返排液流经第二固定油嘴16后，在第二节流阀15内形成高速射流，第二缓冲储砂管17和第二缓冲管19能够通过降低液体流速的缓冲，降低第二节流阀15内的返溅涡流冲蚀效应，降低含砂高速流体对第二节流阀15、第三堵头18和第四堵头20的冲蚀损坏；同时第二缓冲储砂管17和第二缓冲管19可以降低返排液流速储存返排液中的射孔砂和压裂砂，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连接压裂或酸压后的油气井油压或套压井口，关闭第五手动平板闸阀3，打开第一手动平板闸阀6、第二手动平板闸阀12、第三手动平板闸阀14和第四手动平板闸阀21，返排液依次流经返排液入口管1、第一四通2，分别进入第一放喷管路和第二放喷管路，再经第二四通4和放喷管5，进入返排液收集池，完成放喷排液作业。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。

固定油嘴更换及清砂作业流程：

可通过关闭第一手动平板闸阀6和第二手动平板闸阀13或者关闭第三手动平板闸阀14和第四手动平板闸阀21，实现对第一固定油嘴8和第二固定油嘴16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、第一缓冲管11、第二缓冲储砂管17和第二缓冲管19的清砂作业。同时第一节流阀7和第二节流阀15为反向布局，更换固定油嘴时互不影响，提高作业效率。

上述实施例中的堵头与缓冲储砂管、堵头与缓冲管的连接方式可为焊接、法兰连接等其他连接方式。

Claims (11)

1.一种储砂式双缓冲节流管汇，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，所述缓冲节流管组包括节流阀、降低返溅涡流冲蚀效应并可储砂的缓冲储砂管和缓冲管，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，所述缓冲储砂管大管径端封堵，所述节流阀的径向上的管口通过缓冲管与放喷管连接。

2.根据权利要求1所述的储砂式双缓冲节流管汇，其特征在于：所述缓冲管有三个管口，缓冲管轴向上的一个管口与节流阀连接，另一个管口封堵，缓冲管径向上的管口与放喷管连接。

3.根据权利要求2所述的储砂式双缓冲节流管汇，其特征在于：所述储砂缓冲节流管组有两个，两个储砂节流管组通过第一四通与入口管连接，两个储砂缓冲节流管组通过第二四通与放喷管连接。

4.根据权利要求3所述的储砂式双缓冲节流管汇，其特征在于：所述第一四通与第二四通连接。

5.根据权利要求4所述的储砂式双缓冲节流管汇，其特征在于：所述第一四通与第二四通相连接的管上安装有手动平板上闸阀。

6.根据权利要求3所述的储砂式双缓冲节流管汇，其特征在于：所述第一四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。

7.根据权利要求3所述的储砂式双缓冲节流管汇，其特征在于：所述第二四通与储砂式双缓冲节流管组的相连接管的上安装有手动平板闸阀。

8.根据权利要求2所述的储砂式双缓冲节流管汇，其特征在于：所述缓冲储砂管、缓冲管的封堵端均通过丝扣与堵头连接实现封堵。

9.根据权利要求1所述的储砂式双缓冲节流管汇，其特征在于：所述节流阀内安装有油嘴。

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

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