[發明專利]一種壓裂用柔性高壓軟管、組件及其磨損檢測方法

在審

• 申請號: 202211606266.1
• 申請日: 2022-12-14
• 公開（公告）號: CN115978312A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 白明偉;柴龍;鐘新榮;張文寶;車昊陽;陳浩;楊敏;廖明;葉凱;白旭文;葉賽;蘭建平;張鐵軍;蘇敏文;劉國良;賈海平;楊小朋
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號: F16L11/12
• 分類號: F16L11/12;F16L57/06;F16L57/04;F16L58/00;F17D5/00
• 代理公司: 成都中璽知識產權代理有限公司 51233
• 代理人: 潘銀虎

本發明提供了一種壓裂用柔性高壓軟管、組件及其磨損檢測方法。所述柔性高壓軟管包括內膠層、磨損檢測層、承壓骨架層、防火阻燃層和外膠層。所述柔性高壓軟管組件包括上述的壓裂用柔性高壓軟管，以及內置于所述壓裂用柔性高壓軟管本體的檢測芯片和RFID射頻芯片。所述磨損檢測方法采用上述的壓裂用柔性高壓軟管組件來實現。本發明能夠提高柔性軟管的抗壓強度、柔韌性、耐磨性和耐酸堿性，延長其使用壽命，并且易于檢測柔性軟管的損傷情況。

技術領域

本發明涉及壓裂裝備技術領域，具體涉及一種壓裂用柔性高壓軟管、組件及其磨損檢測方法。

背景技術

隨著非常規油氣儲層的大規模開發，叢式井體積壓裂已成為儲層改造的新常態。伴隨著壓裂施工規模的日益擴大，受井場及施工規模的限制，作業現場需要連接多條3＂、4＂剛性高壓管路完成壓裂管匯的布置和連接，特別在叢式井作業現場，管匯連接的經濟性、時效性已經嚴重制約了壓裂施工提速提效的開展。大量高壓管閥件使用導致壓裂施工成本的升高；復雜的高壓管路導致操作人員倒換閘門易出錯造成施工質量事故；眾多的高壓管線連接點也帶來了較高的管線高壓刺漏風險。同時，管線連接時間和管路布置空間的增加也提高了壓裂施工現場布置和作業的難度。

通常情況下軟管的彎曲剛度遠低于其拉伸剛度，在相同承壓條件下，相對普通均質鋼管，軟管的曲率半徑更小。同時由于其特殊結構，賦予了其優于其他常規剛性管材的特殊性能。使用柔性軟管替代剛性高壓管線應用到壓裂施工中，其優良的彎曲性能和加工長度不受材料限制等特點可充分滿足不同井場高效、快速、多樣化連接需求。同時，由于無需剛性彎頭進行連接，使用大直徑柔性管替代3＂、4＂剛性高壓管路進行壓裂施工時，不但能夠充分滿足壓裂現場施工規模的要求，而且大幅降低高壓管閥件使用數量，降低了人員勞動強度。但柔性軟管也存在諸多問題，例如柔性軟管的承壓能力不及剛性管材，柔性軟管易腐蝕、磨損，使用壽命不長，難以檢測磨損情況等。

公開號為CN217130581U的中國實用新型公開了一種油田壓裂用特種超高壓柔性管線，包括軟膠管，所述軟膠管外層固定連接有內部纖維層，所述內部纖維層材質為超高分子量聚乙烯纖維，所述內部纖維層外層固定連接有防滲漏層，所述防滲漏層材料為聚氯乙烯，所述軟簧層外層固定連接有中部抗磨層，所述中部抗磨層外層固定連接有外部纖維層，所述外部纖維層外層固定連接有外部抗磨層。該方案對柔性管的抗壓、抗腐蝕能力有一定的增強，但未考慮如何檢測磨損情況，提高使用壽命等問題。

因此，針對現有技術存在的不足，研究設計一種易于檢測的壓裂用柔性高壓軟管，以解決上述技術問題或緩解上述技術問題產生的影響。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明的目的在于解決上述現有技術中存在的一個或多個問題。例如，本發明的目的之一在于提高柔性軟管的抗壓強度、柔韌性、耐磨性和耐酸堿性，延長使用壽命；目的之二在于易于檢測柔性軟管的損傷情況。

為了實現上述目的，本發明一方面提供了一種壓裂用柔性高壓軟管。

所述柔性高壓軟管可包括內膠層、磨損檢測層、承壓骨架層、防火阻燃層和外膠層。其中，內膠層具有多層，用于承受內部輸送介質的壓力、腐蝕、沖刷和磨損；磨損檢測層由導電絲密布纏繞而成并具有多層，磨損檢測層與內膠層的層數相同并一一對應，每一個磨損檢測層都敷設在對應的內膠層外；承壓骨架層具有多層，敷設在最外層的磨損檢測層外，能夠為內膠層提供骨架支撐；防火阻燃層敷設在最外層的承壓骨架層外，采用防火材料纏繞加工而成；外膠層敷設在防火阻燃層外，作為外保護層，且外膠層上設置有管體識別條。

進一步地，所述內膠層可為三層，最內層的厚度可為所述內膠層的總厚度的40～60％，所述內膠層剩余兩層的厚度比值可為0.8～1.2：1。

進一步地，所述內膠層的總厚度可為4～6mm，所述防火阻燃層的厚度可為0.8～1.2mm，所述外膠層的厚度可為3～4mm；所述柔性高壓軟管滿足15000psi承壓條件下壓裂施工高壓泵入的需求。