连接节段、连接组件、管汇及压裂管汇系统

摘要

本实用新型涉及石油开采系统技术领域，提供一种连接节段、连接组件、管汇及压裂管汇系统，其中，连接节段包括偏心法兰本体，内部具有通孔，通孔包括依次连通的第一直孔、斜孔和第二直孔，所述第一直孔的轴线与所述第二直孔的轴线平行且具有距离差b，b不为0。本实用新型提供的连接节段、连接组件、管汇及压裂管汇系统，偏心法兰本体内采用直‑斜‑直的流道孔设计，可确保两套连接节段连接时，连接处的流道孔为直孔结构，可有效避免含砂压裂液因流道孔不规则而产生的紊流刺坏金属密封垫环，从而避免压裂液泄露导致压裂管汇系统失效。

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油开采系统技术领域，尤其涉及一种连接节段、连接组件、管汇及压裂管汇系统。

背景技术

压裂是指采油或采气过程中，利用水力作用，使油气层形成裂缝的一种方法，又称水力压裂。油气层压裂工艺过程用压裂车，把高压大排量具有一定粘度的液体挤入油层，当把油层压出许多裂缝后，加入支撑剂充填进裂缝，提高油气层渗透能力，以增加注水量或产油、产气量。

常规页岩气压裂作业从压裂树到分流管汇橇之间通过采用高压由壬、小通径管线的连接，通过可旋转活动弯头和不同长度的高压直管进行组合连接，实现高压管汇的组装。

但是，由于由壬管线通径较小，为了满足排量要求，一套压裂树通常需要多根高压壬管线，大量的高压壬管线连接会造成接头多、泄漏点多、布局复杂、可旋转活动弯头震动厉害等问题，增加了潜在的井控风险。

实用新型内容

本实用新型提供一种连接节段、连接组件、管汇及压裂管汇系统，用以解决现有技术中一套压裂树由大量由壬管线连接会产生大量接头、泄漏点多的缺陷，实现管汇的进出口法兰中心轴位置、方向可调整，用于补偿页岩气压裂平台拉链式作业施工时，不同压裂树的位置误差与管汇安装误差。

本实用新型提供一种连接节段，包括：偏心法兰本体，内部具有通孔，所述通孔包括依次连通的第一直孔、斜孔和第二直孔，所述第一直孔的轴线与所述第二直孔的轴线平行且具有距离差b，且b不为0。

根据本实用新型提供的一种连接节段，所述偏心法兰本体的一端用于与旋转法兰转动连接，另一端设置有整体式法兰盘。

根据本实用新型提供的一种连接节段，所述偏心法兰本体的两端均用于与旋转法兰转动连接。

根据本实用新型提供的一种连接节段，所述偏心法兰本体与所述旋转法兰之间设置有滑动装置；所述滑动装置用于减小所述偏心法兰本体与所述旋转法兰之间的摩擦力。

根据本实用新型提供的一种连接节段，所述偏心法兰本体的外周设置有双台阶锁紧环，且所述双台阶锁紧环与所述旋转法兰之间间隙配合。

本实用新型还提供一种连接组件，包括至少两个如上所述的连接节段，相邻连接节段可拆卸连接。

本实用新型提供还提供一种管汇，包括三套如上所述的连接组件，且三套所述连接组件分别设置于x轴、y轴和z轴，且相邻所述连接组件之间连通；所述x轴、y轴和z轴中任意两者相互垂直。

本实用新型还提供一种压裂管汇系统，包括：至少一个压裂树和至少一个分流管汇橇，每个所述压裂树与所述分流管汇橇之间通过至少一个如上所述的连接组件连通，相邻所述分流管汇橇之间通过所述连接组件连通。

根据本实用新型提供的一种压裂管汇系统，包括主通道和多个所述分流压裂支路，且多个所述分流压裂支路分布于所述主通道的同侧或异侧。

本实用新型还提供一种压裂管汇系统，包括压裂设备、排出管汇、高低压管汇橇、分流管汇橇和压裂树，所述压裂设备通过如上所述的排出管汇连接至所述高低压管汇橇，所述高低压管汇橇连接至所述分流管汇橇，所述分流管汇橇与所述压裂之间通过上述的连接组件连通。

本实用新型提供的连接节段，通过偏心法兰本体内部具有通孔，通孔为依次连通的第一直孔、斜孔和第二直孔，第一直孔的轴线与第二直孔的轴线平行且具有距离差b，b不为0；偏心法兰本体内采用直-斜-直的流道孔设计，可确保两套连接节段连接时，连接处的流道孔是直孔结构，可有效避免含砂压裂液因流道孔不规则而产生的紊流刺坏金属密封垫环，从而导致压裂管汇系统密封失效。

本实用新型提供的连接组件，由于包括如上所述的连接节段，因此具备如上所述的各种优势。

本实用新型提供的管汇及压裂管汇系统，由于包括如上所述的连接节段，因此具备如上所述的各种优势。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的实施例1的剖视图；

图2是本实用新型提供的实施例2的剖视图；

图3是本实用新型提供的实施例2中A-A截面图；

图4是本实用新型提供的实施例3的剖视图；

图5是本实用新型提供的实施例4的剖视图；

图6是本实用新型提供的实施例5和实施例6的结构示意图；

图7是本实用新型提供的实施例7的结构示意图；

图8是本实用新型提供的实施例8的结构示意图；

附图标记：

1、压裂树；2、连接组件；3、分流管汇橇；4、法兰短节；5、主通道；6、金属密封垫环；7、高强度螺栓；8、螺母；9、高强度双头螺栓；

21、注入头；22、双法兰短节；23、盲板法兰；24、栽丝三通；25、连接节段；251、双台阶锁紧环；252、旋转法兰；253、滑动装置；254、偏心法兰本体；255、旋转手柄。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1至图8描述本实用新型的连接节段、连接组件、管汇及压裂管汇系统。

如图1-3所示，本实用新型提供的一种连接节段，包括偏心法兰本体254，偏心法兰本体254内部具有通孔，通孔包括依次连通的第一直孔、斜孔和第二直孔，第一直孔的轴线与第二直孔的轴线平行且具有距离差b，b＞0。

本实用新型提供的连接节段，偏心法兰本体254内腔采用直-斜-直的流道孔设计，可确保两套连接节段连接时，连接处的流道孔是直孔结构，可有效避免含砂压裂压裂液因流道孔不规则而产生的紊流刺坏金属密封垫环，从而导致压裂管汇系统密封失效。

在本实用新型的一个实施例中，偏心法兰本体254的一端用于与旋转法兰252转动连接，另一端设置有整体式法兰盘。

在本实用新型的另外一个实施例中，偏心法兰本体254的两端均用于与旋转法兰252转动连接。

其中，偏心法兰本体254与旋转法兰252之间设置有滑动装置253，滑动装置253起到的作用为类似轴承，能减小偏心法兰本体254在转动过程中与旋转法兰252之间的摩擦力。

更具体的，滑动装置253可以设置为，旋转法兰252的内周和偏心法兰本体254的外周对应设置有滚道，滚道内沿圆轴方向布满钢球，通过钢球进行圆轴滑动，以使偏心法兰本体在旋转时，降低摩擦系数。

另外，滑动装置253还可以设置为轴承。

在本实用新型的实施例中，偏心法兰本体254的外周设置有双台阶锁紧环251，且双台阶锁紧环251与旋转法兰252之间间隙配合。双台阶锁紧环251固定旋转法兰252和偏心法兰本体254，双台阶锁紧环251可安全承载作用于偏心法兰本体254端部的全封液压力，确保压裂管汇系统的安全性。

另外，偏心法兰本体254的外表面设置有螺纹孔，用于安装旋转手柄255，方便调整偏心法兰本体254的安装角度时，对偏心法兰本体254进行旋转。

如图1所示，本实用新型提供的实施例1，包括偏心法兰本体254、一个双台阶锁紧环251、旋转法兰252和若干钢球，偏心法兰本体254的一端与旋转法兰252转动连接，另一端一体连接有整体式法兰盘，具体的，旋转法兰252和偏心法兰本体254通过双台阶锁紧环251进行固定，可安全承载作用于偏心法兰本体254端部的全封液压力，确保超高压压裂管汇系统的安全性。旋转法兰252和偏心法兰本体254之间设置有滚道，通过钢球进行圆轴滑动，减小摩擦系数。

偏心法兰本体254内部通孔采用直-斜-直的流道孔设计，可确保两个连接节段连接时，连接处的流道孔是直孔结构，可有效避免含砂压裂压裂液因流道孔不规则而产生的紊流刺坏金属密封垫环，从而导致压裂管汇系统密封失效。

具体的，偏心法兰本体254外表面设置有螺纹孔，螺纹孔用于安装旋转手柄255，旋转手柄255用于对偏心法兰本体254进行角度调整。

如图2所示，本实用新型提供的实施例2，包括偏心法兰本体254、两个双台阶锁紧环251、两个旋转法兰252和若干钢球，偏心法兰本体254的两端均与旋转法兰252转动连接，具体的，旋转法兰252和偏心法兰本体254通过双台阶锁紧环251进行固定，可安全承载作用于偏心法兰本体254端部的全封液压力，确保超高压压裂管汇系统的安全性。旋转法兰252和偏心法兰本体254之间设置有滚道，通过钢球进行圆轴滑动，减小摩擦系数。

如图3所示，实施例2的偏心法兰本体外表面设置有螺纹孔，螺纹孔用于安装旋转手柄255，旋转手柄255用于对偏心法兰本体254进行角度调整。

本实用新型的另一方面提供一种连接组件，包括至少两个如上所述的连接节段25，相邻连接节段25可拆卸连接。例如，每个连接节段25的偏心值为b，两个连接节段25组合之后的每套连接组件的调整范围为直径为4b的圆面。

如图4所示，提供了本实用新型提供的实施例3，公开了一种连接组件，由一个实施例1和一个实施例2所公开的连接节段25组合而成，实施例1提供的连接节段25，偏心法兰本体254的一端与旋转法兰252转动连接，另一端与实施例2的旋转法兰252固定连接，一端为旋转式，另一端为固定式，这种结构可以减小连接节段25的长度，满足特殊安装位置空间受限时的需要。实施例1和实施例2通过金属密封垫环6密封，并通过高强度螺栓7和螺母8紧固固定。

如图5所示，提供了本实用新型提供的实施例4，公开了一种连接组件，由两个实施例2所述的连接节段25组合而成，此处的连接节段25两端均与旋转法兰252转动连接，两个连接节段25之间通过金属密封垫环6密封，并通过高强度双头螺栓9、螺母8进行紧固固定。

如图6所示，提供了本实用新型提供的实施例5，包括三套如实施例4所述的连接组件，且三套连接组件分别设置于x轴、y轴和z轴，其中，x轴、y轴和z轴中的任意两者相互垂直，可以认为是空间直角坐标系中的三个方向；且相邻连接组件之间连通。三套连接组件组合后的管汇，出口的中心点调整轨迹为一个实心体，最大调整范围为x轴8b、y轴8b和z轴8b，可最大限度地满足现场管汇组合安装的需要。

具体的，相邻连接组件连通时，可以采用直角弯头连接，也可以采用栽丝三通24连接，还可以采用其他连接形式连接，只要能实现连通即可。当采用栽丝三通24连接时，在栽丝三通24流体对冲的一面配有防冲盲板法兰23，确保连接强度。

另外，如图6所示，本实用新型的实施例6在于提供一种压裂管汇系统，包括至少一个压裂树1和至少一个分流管汇橇3，每个压裂树1与分流管汇橇3之间通过至少一个如上所述的连接组件2连通，形成分流压裂支路，相邻分流管汇橇3之间通过连接组件2连通。分流管汇橇3与主通道5之间还具有法兰短节4，法兰短节4可以是单件连接，也可以是多件组合连接，具体可根据页岩气平台的布局尺寸而定。

当然，在压裂树1与连接组件2之间设置于注入头21和双法兰短节22，用于实现压裂树1和连接组件2的连接。

如图6所示，每个方向上均含有一套由两个连接节段25构成的连接组件，此处的连接组件可以为实施例3或实施例4或实施例5中的任意一个，每件连接节段25的偏心值为b，出口法兰端的中心点调整轨迹为直径为2b的一条圆线，当两件连接节段25组合旋转时，出口法兰的中心点调整轨迹为一个直径为4b的圆面。x轴、y轴和z轴三个方向的连接组件共同使用时，出口法兰中心的调整轨迹为一个实心体，最大可实现x轴8b、y轴8b、z轴8b的调整量。

本实用新型的另外一方面实施例在于提供一种压裂管汇系统，包括多个分流压裂支路和主通道5，且多个分流压裂支路分布于主通道5的同侧或异侧。

如图7所示，提供了本实用新型的实施例7包括主通道5和多个如实施例6提供的分流压裂支路，且多个分流压裂支路分布于主通道5的同侧，形成F型结构。

或者，如图8所示，提供了本实用新型的实施例8，由多个支路对称分布于主通道5的两侧，形成丰型结构。

本实用新型实施例7和实施例8提供的压裂管汇系统，能够根据页岩气平台井口空间位置布局进行调整，可根据油田井位布置需要，自由调整布局，各井位之间的位置误差和安装误差可通过万向管汇调整实现。其中，各部件之间采用API 6A标准法兰连接，金属垫环密封，高强度螺栓进行紧固固定。

压裂管汇系统采用单通道输送，动能损坏较低，其结构简单、占地面积小、密封接头少，具有较高的安全可靠性和使用寿命，可实现多井口的拉链式压裂施工作业，提升井工厂的作业效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。