[發明專利]一種大排量集成壓裂高低壓管匯裝置

有效

• 申請號: 201410230473.0
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN104033142A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 閆育東;段小軍;劉達;藍榮平;鐘新榮;張小平;蘭建平;趙榮;楊小朋;鄒小軍;李鐵輪
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術作業公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 張培勛

技術領域

本發明屬于致密油水平井體積壓裂施工技術領域，具體涉及一種大排量集成壓裂高低壓管匯裝置。

背景技術

體積壓裂過程中，施工排量能否達到設計要求，是判定一次施工是否合格的重要因素，同時也是保證施工順利完成的一個前提條件。隨著目前致密油水平井、頁巖氣水平井體積壓裂大排量施工的推廣，致密油水平井體積壓裂施工呈現大排量、大液量、大砂量注入發展趨勢，單次施工排量將達到6-10m3/min的注入要求。而現有的壓裂施工均采用3高壓管線單條注入，單條3”高壓管線允許安全注入的最大排量為2.8m3/min,極大地限制了施工規模，如果按照10m3/min大型壓裂計算，需要同時連接4條3”高壓管件才能滿足施工要求。但同時連接多條管線，會造成管線之間排量分配不均，而且井口注入液體匯集對沖導致壓裂井口、多條管線抖動嚴重，安全風險大；多條管線注入占用作業場地大，無法滿足致密油水平井作業場所要求；連接多條注入管線，勞動強度大，準備時間長。

另外，由于致密油水平井體積供液無低壓管匯撬，需要多臺壓裂泵車直接連接到混砂車排出口，遠端壓裂車供液管線遠，不能滿足壓裂車上水要求，如果按照10m3/min大型壓裂計算，需要10臺2000型壓裂車一起作業，壓裂車尾部距離混砂車排出口最小安全距離6m,壓裂車車間距3.2m，最遠端壓裂車上水將達到40-50m，無法實現供液0.35Mpa的工作要求，無法滿足體積壓裂施工要求。

綜上所述，影響體積壓裂大排量施工的因素主要有兩個：一是壓裂井場多處于丘陵溝壑之間，壓裂井場規模受限，有效停車、施工距離小，高壓管線的布置范圍有限；二是目前使用的100桶混砂車理論排量是15.9m³/min，(實際只能達到12m³/min作業要求)，安裝車輛連接規范及現場作業要求，10臺2000型壓裂車同時連接至混砂車時，第6-10臺壓裂車上水距離將達到40-50m，供液壓力、排量不能滿足壓裂車作業要求。

?鑒于以上原因，為了實現致密油水平井體積壓裂大排量注入要求，必須設計出一款集成高壓注入、低壓供夜撬裝集成管匯，從而滿足10m3/min排量注入，排量自由分配，高低壓管匯作業平穩，低壓供液距離近，保障供液壓力，實現多臺壓裂泵車近距離連接，滿足作業場所要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種大排量集成壓裂高低壓管匯裝置。來克服現有技術中單臺混砂車排出總成壓力不足、排出供液管線遠的缺陷，實現致密油水平井體積壓裂中單臺混砂車對10-14臺壓裂車的良好供液，實現混砂車排量、排出壓力的遠端傳輸和聚能供給。

為此，本發明提供了一種大排量集成壓裂高低壓管匯裝置，包括高壓管匯組和低壓管匯組，所述高壓管匯組位于低壓管匯組正上方，并且都固定在管匯撬上；

所述高壓管匯組為由A管路和B管路組成的II型雙管路結構，所述A管路和B管路均由3個直管短接通過T形接頭呈直線依次連接而組成，所述A管路兩端均連接有十字接頭，所述B管路兩端均連接有立體五通，A管路左端的十字接頭的左接頭和B管路左端的立體五通的左接頭均作為第一高壓進液口與壓裂車連接，A管路右端的十字接頭的右接頭和B管路右端的立體五通的右接頭均作為高壓排出口與與井內環空通過管匯連通，A管路和B管路側面的接頭均作為第二高壓進液口與壓裂車連接；

所述低壓管匯組為“I”型結構，由一條橫向管和連接在橫向管兩端的縱向管組合而成，所述左端縱向管外側設置有8個與混砂車連接的低壓進液口，所述右端縱向管外側設置有4個與壓裂車連接的第一低壓排出口，所述橫向管的側面對稱設置有10個與壓裂車連接的第二低壓排出口。

所述A管路和B管路同一端的十字接頭和立體五通通過短接聯通。

所述直管短接的長度為1.3米；所述短接的長度為0.3米。

所述第二高壓進液口上均連接有公由壬堵頭，第二高壓進液口與公由壬堵頭之間設置有第一旋塞閥，第一高壓進液口上連接有第二旋塞閥，所述第二旋塞閥與變頭總成連接。

所述低壓進液口、第一低壓排出口、第二低壓排出口分別通過蝶閥與由壬母接頭相接。

所述低壓進液口按上下兩層錯峰布置排列，上層設置3個，下層設置5個。

所述管匯撬寬度為2.1米，長度為7.5米，高度為0.8米，重量4781kg；

所述A管路和B管路上的第二高壓進液口之間間距均為1.8米。

所述高壓管匯組和低壓管匯組所采用的均是防酸、防堿材料。