CN217518633U - 一种压裂管汇及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种压裂管汇及系统，涉及压裂设备技术领域，压裂管汇，包括角通管节、第一管汇、第二管汇和第三管汇，第二管汇的一端用于通过一个角通管节与第一管汇连接，另一端用于通过另一个角通管节与第三管汇连接，以形成三轴管汇；并且，于三轴管汇中，第一管汇、第二管汇和第三管汇中的任意两者相垂直，第一管汇、第二管汇和第三管汇分别用于相对对应的角通管节转动连接。该三轴管汇具有多个自由度角度调节的能力，该三轴管汇在与外部两个部件连接时，灵活性高，能够实现连接难度的降低。

Description

一种压裂管汇及系统

技术领域

本实用新型涉及压裂设备技术领域，具体而言，涉及一种压裂管汇及系统。

背景技术

在油气资源开采领域，为了促进油气的开采，经常需要采用钻采系统来提取该资源。钻采系统通过钻采井深入岩层并对岩层进行压裂作业，压裂过程需要将砂和水混合组成的压裂流体注入井中，以增加井内的压力并形成人造裂缝。压裂流体一般是通过压裂泵和压裂管汇向井口输送，但是，压裂泵到主管汇的连接、主管汇到井口的连接目前通常是使用多个直管加多个活动弯头连接，导致压裂管线通常庞大且笨重，且在压裂泵与井口之间进行连接调整时变得非常困难。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术问题中的至少一个方面。

为解决上述问题，本实用新型提供一种压裂管汇，包括第一管汇、第二管汇、第三管汇和角通管节，所述第二管汇的一端用于通过一个所述角通管节与所述第一管汇连接，另一端用于通过另一个所述角通管节与所述第三管汇连接，以形成三轴管汇；

于所述三轴管汇中，所述第一管汇、所述第二管汇和所述第三管汇中的任意两者相垂直，所述第一管汇、所述第二管汇和所述第三管汇分别用于相对对应的所述角通管节转动连接。

本实用新型提供的一种压裂管汇，相较于现有技术，具有但不局限于以下有益效果：

第三管汇的一端可以通过角通管节与第二管汇的一端连接，第三管汇的另一端可以再通过一个角通管节与第一管汇的一端连接，进而实现三轴管汇的形成，继而第三管汇的另一端为该三轴管汇的一个连接口(记为第一连接口)，第一管汇的另一端为该三轴管汇的另一个连接口(记为第二连接口)，如此该三轴管汇可以通过第一连接口和第二连接口将外部的两个部件连接在一体，比如将井口以及压裂泵连接在一起。其中，由于第一管汇、第二管汇和第三管汇中的任意两者相垂直，且第一管汇、第二管汇和第三管汇分别能够相对对应的角通管节转动，如此，在三轴管汇的第一连接口与外部的一个部件连接后，第二连接口所在的第一管汇可以绕第二管汇旋转，实现第二连接口一个自由度的角度调整，第二连接口所在的第一管汇可与第二管汇共同绕第三管汇旋转，实现第二连接口又一个自由度的角度调整，第一管汇还可以相对对应的角通管节转动，实现第二连接口第三个自由度的角度调整，使得该三轴管汇具有多个自由度调节的能力，该三轴管汇在与外部两个部件连接时，能够实现连接难度的降低。

进一步地，所述第一管汇为同心旋转法兰管汇，所述同心旋转法兰管汇包括同心管和两个第一法兰，所述同心管的两端分别转动连接于两个所述第一法兰，且所述同心管与两个所述第一法兰同轴设置。

进一步地，所述第二管汇和所述第三管汇均为偏心旋转法兰管汇组件，所述偏心旋转法兰管汇组件包括偏心旋转法兰管汇，所述偏心旋转法兰管汇包括偏心管和两个第二法兰，所述偏心管的两端分别转动连接于两个所述第二法兰，且所述偏心管的轴线适于绕所述第二法兰的轴线旋转。

进一步地，所述偏心旋转法兰管汇组件包括多个所述偏心旋转法兰管汇，多个所述偏心旋转法兰管汇用于通过所述第二法兰依次连接。

进一步地，该压裂管汇还包括旋转伸缩法兰管汇，所述旋转伸缩法兰管汇用于通过所述角通管节与所述第一管汇或所述第三管汇连接。

进一步地，所述旋转伸缩法兰管汇包括外管、内管和调节机构，所述外管包括外管本体和第三法兰，所述内管包括内管本体和第四法兰，所述外管本体转动连接于所述第三法兰，所述内管本体转动连接于所述第四法兰，所述内管本体滑动连接于所述外管本体内，所述调节组件用于调节所述外管本体和所述内管本体的相对位置。

进一步地，所述调节机构包括第一连接部、第二连接部、螺杆、第一螺母和第二螺母，所述第一连接部设置于所述外管本体，所述第二连接部设置于所述内管本体，所述螺杆插设于所述第一连接部和所述第二连接部，所述第一螺母和所述第二螺母分别螺纹连接于所述螺杆，且所述第一螺母用于抵接在所述第一连接部和所述第二连接部相背的一侧，所述第二螺母用于抵接在所述第一连接部和所述第二连接部相靠近的一侧。

本实用新型还提供一种压裂管汇系统，包括压裂泵、井口以及如前所述的压裂管汇，所述压裂泵用于通过所述压裂管汇与所述井口连接。

由于所述压裂管汇系统的技术改进和技术效果和所述压裂管汇一样，因此不再对所述压裂管汇系统的技术改进和技术效果进行赘述。

进一步地，所述压裂管汇还包括主管汇和分流管汇，所述压裂泵用于至少通过所述压裂管汇的旋转伸缩法兰管汇和同心旋转法兰管汇与所述主管汇连接，所述主管汇用于与所述分流管汇连接，所述分流管汇用于至少通过三轴管汇与所述井口连接。

进一步地，所述压裂管汇还包括延长管汇，所述主管汇用于通过所述延长管汇与所述分流管汇连接。

附图说明

图1为本实用新型实施例的压裂管汇系统的示意性结构图；

图2为本实用新型实施例的压裂管汇的同心旋转法兰管汇的示意性剖视图；

图3为本实用新型实施例的压裂管汇的偏心旋转法兰管汇组件的示意性剖视图；

图4为本实用新型实施例的压裂管汇的旋转伸缩法兰管汇的示意性结构图。

附图标记说明：

1、角通管节；2、同心旋转法兰管汇；21、同心管；22、第一法兰；3、偏心旋转法兰管汇组件；31、偏心旋转法兰管汇；311、偏心管；312、第二法兰；4、三轴管汇；5、旋转伸缩法兰管汇；51、外管；511、外管本体；512、第三法兰；52、内管；521、内管本体；522、第四法兰；53、调节机构；531、第一连接部；532、第二连接部；533、螺杆；534、第一螺母；535、第二螺母；6、主管汇；7、分流管汇；8、压裂泵；9、固定法兰直管；10、井口。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

而且，附图中X轴表示竖向，也就是纵向位置，并且X轴的正向(也就是X轴的箭头指向)表示前，X轴的负向(也就是与X轴的正向相反的方向)表示后；附图中Y轴表示竖向，也就是横向位置，并且Y轴的正向(也就是Y轴的箭头指向)表示右，Y轴的负向(也就是与Y轴的正向相反的方向)表示左；附图中Z轴表示竖向，也就是上下位置，并且Z轴的正向(也就是Z轴的箭头指向)表示上，Z轴的负向(也就是与Z轴的正向相反的方向)表示下。

同时需要说明的是，前述X轴、Y轴和Z轴表示含义仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参见图1，本实用新型实施例的压裂管汇，包括第一管汇、第二管汇、第三管汇和角通管节1，所述第二管汇的一端用于通过一个所述角通管节1与所述第一管汇连接，另一端用于通过另一个所述角通管节1与所述第三管汇连接，以形成三轴管汇4；于所述三轴管汇4中，所述第一管汇、所述第二管汇和所述第三管汇中的任意两者相垂直，所述第一管汇、所述第二管汇和所述第三管汇分别用于相对对应的所述角通管节1转动连接。

本实施例中，第三管汇的一端可以通过角通管节1与第二管汇的一端连接，第三管汇的另一端可以再通过一个角通管节1与第一管汇的一端连接，进而实现三轴管汇4的形成，继而第三管汇的另一端为该三轴管汇4的一个连接口(记为第一连接口)，第一管汇的另一端为该三轴管汇4的另一个连接口(记为第二连接口)，如此该三轴管汇4可以通过第一连接口和第二连接口将外部的两个部件连接在一体，比如将井口10以及压裂泵8连接在一起。其中，由于第一管汇、第二管汇和第三管汇中的任意两者相垂直，且第一管汇、第二管汇和第三管汇分别能够相对对应的角通管节1转动，如此，在三轴管汇4的第一连接口与外部的一个部件连接后，第二连接口所在的第一管汇可以绕第二管汇旋转，实现第二连接口一个自由度的角度调整，第二连接口所在的第一管汇可与第二管汇共同绕第三管汇旋转，实现第二连接口又一个自由度的角度调整，第一管汇还可以相对对应的角通管节1转动，实现第二连接口第三个自由度的角度调整，使得该三轴管汇4具有多个自由度调节的能力，该三轴管汇4在与外部两个部件连接时，能够实现连接难度的降低。

可以理解的是，在使用三轴管汇4连接两个部件时，还可以将第二连接口先与一个部件连接，之后通过调整第二连接口的位置角度后，再将第二连接口与另一个部件连接。其中，角通管节1可以是三通。

可选地，参见图2，所述第一管汇为同心旋转法兰管汇2，所述同心旋转法兰管汇2包括同心管21和两个第一法兰22，所述同心管21的两端分别转动连接于两个所述第一法兰22，且所述同心管21与两个所述第一法兰22同轴设置。

这里，同心管21是和其两端的第一法兰22同心且转动连接的，具体可以是通过滚珠实现第一法兰22和同心管21的转动连接。在三轴管汇4中，同心旋转法兰管汇2是通过一端的第一法兰22与角通管节1连接的，可以理解的是，第一法兰22通过螺栓与角通管节1连接的，同心管21相对第一法兰22转动连接，也就是相对对应的角通管节1转动连接。

可选地，参见图3，所述第二管汇和所述第三管汇均为偏心旋转法兰管汇组件3，所述偏心旋转法兰管汇组件3包括偏心旋转法兰管汇31，所述偏心旋转法兰管汇31包括偏心管311和两个第二法兰312，所述偏心管311的两端分别转动连接于两个所述第二法兰312，且所述偏心管311的轴线适于绕所述第二法兰312的轴线旋转。

这里，如图3所示，在一个偏心旋转法兰管汇31中，偏心管311包括偏心管311本体和其两端一体成型的两个偏心管311头，一个偏心管311头转动连接于一个第二法兰312中，另一个偏心管311头转动连接于另一个第二法兰312中，中部的偏心管311本体分别与两个偏心管311头偏心设置，且两个偏心管311头也是偏心的，图中H指的是中部的偏心管311本体与偏心管311头的偏心距，假设一端的第二法兰312已经和外部的部件连接固定的，那么另一端的第二法兰312就可以相对其具有2H的偏移范围，比如一端的第二法兰312距离地面的高度为L，那么，另一端的第二法兰312可以最高调高到距离地面L+2H的高度，如果一个偏心旋转法兰管汇组件3包括如图3所示的依次连接的两个偏心旋转法兰管汇31，那么，另一端的第二法兰312可以最高调高到距离地面L+4H的高度。如此可以根据需要，通过设置偏心旋转法兰管汇组件3中偏心旋转法兰管汇31的数量，以实现最终高度的调节。

应用到三轴管汇4轴，在偏心旋转法兰管汇组件3的偏移调节下，假设第二连接口与一个外部的部件连接后，那么第二连接口不仅可以进行前述的角度位置的调节，还可以进行高度的调节，且偏心旋转法兰管汇31不仅可以提哦啊接第二连接口的高度，还可以调节第二连接口在水平面的位置，即左右方向位置调整、前后方向位置调整。

可选地，参见图3，所述偏心旋转法兰管汇组件3包括多个偏心旋转法兰管汇31，多个所述偏心旋转法兰管汇31用于通过所述第二法兰312依次连接。

可选地，参见图4，该压裂管汇还包括旋转伸缩法兰管汇5，所述旋转伸缩法兰管汇5用于通过所述角通管节1与所述第一管汇或所述第三管汇连接。

这里，可以通过旋转伸缩法兰管汇5结合三轴管汇4实现整体的压裂管汇在某一个方向上(如图1所示的前后方向)大范围长度直接调整，更加简单便捷。

可选地，参见图4，所述旋转伸缩法兰管汇5包括外管51、内管52和调节机构53，所述外管51包括外管本体511和第三法兰512，所述内管52包括内管本体521和第四法兰522，所述外管本体511转动连接于所述第三法兰512，所述内管本体521转动连接于所述第四法兰522，所述内管本体521滑动连接于所述外管本体511内，所述调节组件用于调节所述外管本体511和所述内管本体521的相对位置。

这里，旋转伸缩法兰管汇5长度的调节不是通过人力直接去拉，而是通过调节机构53驱动伸缩，比较省力。

可选地，参见图4，所述调节机构53包括第一连接部531、第二连接部532、螺杆533、第一螺母534和第二螺母535，所述第一连接部531设置于所述外管本体511，所述第二连接部532设置于所述内管本体521，所述螺杆533插设于所述第一连接部531和所述第二连接部532，所述第一螺母534和所述第二螺母535分别螺纹连接于所述螺杆533，且所述第一螺母534用于抵接在所述第一连接部531和所述第二连接部532相背的一侧，所述第二螺母535用于抵接在所述第一连接部531和所述第二连接部532相靠近的一侧。

这里，第一连接部531可以与外管本体511为一体式结构，第二连接部532可以与内管本体521为一体式结构，多个螺杆533环绕布置，提供伸缩时稳定的导向支撑。需要增加旋转伸缩法兰管汇5时，松开第一螺母534，也就是使第一螺母534远离对应的第一连接部531或第二连接部532，然后通过拧动第二螺母535，使第二螺母535驱动内管本体521相对外管本体511滑动，实现长度的增长，同理，需要缩短旋转伸缩法兰管汇5长度时，松开第二螺母535，也就是使第二螺母535远离对应的第一连接部531或第二连接部532，然后通过拧动第一螺母534，使第一螺母534驱动内管本体521相对外管本体511滑动，实现长度的缩短，实现了双向调节，相比直接拉动的方式，更加省力。

本实用新型另一实施例的一种压裂管汇系统，包括压裂泵8、井口10以及如前所述的压裂管汇，所述压裂泵8用于通过所述压裂管汇与所述井口10连接。

由于所述压裂管汇系统的技术改进和技术效果和所述压裂管汇一样，因此不再对所述压裂管汇系统的技术改进和技术效果进行赘述。

可选地，参见图1，所述压裂管汇还包括主管汇6和分流管汇7，所述压裂泵8用于至少通过所述压裂管汇的旋转伸缩法兰管汇5和同心旋转法兰管汇2与所述主管汇6连接，所述主管汇6用于与所述分流管汇7连接，所述分流管汇7用于至少通过三轴管汇4与所述井口10连接。

这里，通过设置主管汇6，可以将多个压裂泵8提供的压力和流量汇集在一起，保证最终对井口10内岩层压裂的压力足够。通过设置分流管汇7，分流管汇7也可以连接多个井口10，进而通过分流管汇7，将压力和流量送入不同的井口10中，假设具有两个井口10，分别为第一井口10和第二井口10，通过分流管汇7将压力和流量全部送入第一井口10或第二井口10。

可选地，所述压裂管汇还包括延长管汇，所述主管汇6用于通过所述延长管汇与所述分流管汇7连接。

这里，通常来说，压裂泵8是设置于压裂车的车体上的，压裂车距离井口10较远，通过压裂管汇连接压裂泵8和井口10时，通常是将主管汇6设置在地面上靠近压裂泵8的位置，将分流管汇7设置在地面上靠近井口10的位置，因而需要延长管汇将相聚较远的主管汇6和分流管汇7连接在一起。

具体地，该压裂管汇系统从井口10到压裂泵8依次包括：井口10、固定法兰直管9、三轴管汇4、同心旋转法兰管汇2、分流管汇7、延长管汇、主管汇6、至少一个同心旋转法兰管汇2、旋转伸缩法兰管汇5、至少一个同心旋转法兰管汇2、压裂泵8。其中，具体连接时，可以先将固定法兰直管9于水平方向上与井口10连接，然后将三轴管汇4的第二连接口通过角通管节1与固定法兰直管9连接，然后将旋转伸缩法兰管汇5的两端分别通过至少一个同心旋转法兰管汇2与压裂泵8以及主管汇6连接，主管汇6再通过延长管汇与分流管汇7连接，分流管汇7再通过一个同心旋转法兰管汇2与三轴管汇4的第一连接口连接即可。其中，通过固定法兰直管9与井口10连接，可以保证整个系统的稳定性更高。并且，可以通过三轴管汇4的灵活可调性实现第一连接口空间位置的调整，尤其是高度位置的调整，使第一连接口的高度能够通过水平的同心旋转法兰管汇2与地面上的分流管汇7连接。

需要说明的是，该系统中，固定法兰直管9可以以水平状态与井口10连接，三轴管汇4通过角通管节1与固定法兰直管9连接后，三轴管汇4中的同心旋转法兰管汇2呈竖直状态，如此，可以在该同心旋转法兰管底端的角通管节1下方设置一个支撑结构，在三轴管汇4中的另一个角通管节1下方也设置一个支撑结构，第二连接口位置固定后，第一连接口高度的调节可以由偏心旋转法兰管汇31进行调节，一个偏心旋转法兰管汇31可以最高调高2H的高度，两个偏心旋转法兰管汇31可以最高调高4H的高度，根据实际需要调节的高度旋则合适数量的偏心旋转法兰管汇31。第二连接口进行纵向和/或横向调整时，可以通过三轴管汇4中的两个偏心旋转法兰管汇组件3共同绕同心旋转法兰管汇2旋转即可，同时可以在地面上调整分流管汇7和主管汇6的位置，并配合以旋转伸缩法兰管汇5的长度，使得最终第二连接口的横向位置以及纵向位置都能够与分流管汇7对准，之后通过一个水平的同心旋转法兰管汇2与分流管汇7连接即可。

需要说明的是，在连接压裂泵8和井口10时，该压裂管汇可以根据实际情况将固定法兰直管9、同心旋转法兰管汇2、偏心旋转法兰管汇31、延长管汇、旋转伸缩法兰管汇5中的至少两个任意组合连接。

术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”和“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

虽然本实用新型公开披露如上，但本实用新型公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种压裂管汇，其特征在于，包括第一管汇、第二管汇、第三管汇和角通管节(1)，所述第二管汇的一端用于通过一个所述角通管节(1)与所述第一管汇连接，另一端用于通过另一个所述角通管节(1)与所述第三管汇连接，以形成三轴管汇(4)；

于所述三轴管汇(4)中，所述第一管汇、所述第二管汇和所述第三管汇中的任意两者相垂直，所述第一管汇、所述第二管汇和所述第三管汇分别用于相对对应的所述角通管节(1)转动连接。

2.根据权利要求1所述的压裂管汇，其特征在于，所述第一管汇为同心旋转法兰管汇(2)，所述同心旋转法兰管汇(2)包括同心管(21)和两个第一法兰(22)，所述同心管(21)的两端分别转动连接于两个所述第一法兰(22)，且所述同心管(21)与两个所述第一法兰(22)同轴设置。

3.根据权利要求2所述的压裂管汇，其特征在于，所述第二管汇和所述第三管汇均为偏心旋转法兰管汇组件(3)，所述偏心旋转法兰管汇组件(3)包括偏心旋转法兰管汇(31)，所述偏心旋转法兰管汇(31)包括偏心管(311)和两个第二法兰(312)，所述偏心管(311)的两端分别转动连接于两个所述第二法兰(312)，且所述偏心管(311)的轴线适于绕所述第二法兰(312)的轴线旋转。

4.根据权利要求3所述的压裂管汇，其特征在于，所述偏心旋转法兰管汇组件(3)包括多个所述偏心旋转法兰管汇(31)，多个所述偏心旋转法兰管汇(31)用于通过所述第二法兰(312)依次连接。

5.根据权利要求1所述的压裂管汇，其特征在于，还包括旋转伸缩法兰管汇(5)，所述旋转伸缩法兰管汇(5)用于通过所述角通管节(1)与所述第一管汇或所述第三管汇连接。

6.根据权利要求5所述的压裂管汇，其特征在于，所述旋转伸缩法兰管汇(5)包括外管(51)、内管(52)和调节机构(53)，所述外管(51)包括外管本体(511)和第三法兰(512)，所述内管(52)包括内管本体(521)和第四法兰(522)，所述外管本体(511)转动连接于所述第三法兰(512)，所述内管本体(521)转动连接于所述第四法兰(522)，所述内管本体(521)滑动连接于所述外管本体(511)内，所述调节机构用于调节所述外管本体(511)和所述内管本体(521)的相对位置。

7.根据权利要求6所述的压裂管汇，其特征在于，所述调节机构(53)包括第一连接部(531)、第二连接部(532)、螺杆(533)、第一螺母(534)和第二螺母(535)，所述第一连接部(531)设置于所述外管本体(511)，所述第二连接部(532)设置于所述内管本体(521)，所述螺杆(533)插设于所述第一连接部(531)和所述第二连接部(532)，所述第一螺母(534)和所述第二螺母(535)分别螺纹连接于所述螺杆(533)，且所述第一螺母(534)用于抵接在所述第一连接部(531)和所述第二连接部(532)相背的一侧，所述第二螺母(535)用于抵接在所述第一连接部(531)和所述第二连接部(532)相靠近的一侧。

8.一种压裂管汇系统，其特征在于，包括压裂泵(8)、井口(10)以及如权利要求1至7任一项所述的压裂管汇，所述压裂泵(8)用于通过所述压裂管汇与所述井口(10)连接。

9.根据权利要求8所述的压裂管汇系统，其特征在于，所述压裂管汇还包括主管汇(6)和分流管汇(7)，所述压裂泵(8)用于至少通过所述压裂管汇的旋转伸缩法兰管汇(5)和同心旋转法兰管汇(2)与所述主管汇(6)连接，所述主管汇(6)用于与所述分流管汇(7)连接，所述分流管汇(7)用于至少通过三轴管汇(4)与所述井口(10)连接。

10.根据权利要求9所述的压裂管汇系统，其特征在于，所述压裂管汇还包括延长管汇，所述主管汇(6)用于通过所述延长管汇与所述分流管汇(7)连接。

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