一种单通道可万向连接的压裂管汇系统的制作方法

本发明涉及压裂管汇系统，特别是一种单通道可万向连接的压裂管汇系统。

背景技术：

1、压裂管汇系统是石油和天然气钻采设备中的重要输送系统，是页岩气、沙岩气等低渗透油气资源开采和老油气井增产改造作业不可或缺的输送系统。

2、经检索，专利公开号为cn114658406 a的中国专利公布了一种种多井位压裂管汇装置，其包括多自由度上井管汇、安全阀组、多自由度延长管汇、高低压管汇橇、多自由度泵组连接管汇和压裂泵组；使整个压裂施工现场管线布局更为简洁，摆脱了传统的弯头连接形式，大大降低了管汇成本，提高了管汇的使用寿命。

3、上述发明和现有的传统压裂管汇系统均存在着系统多为整装结构，不具备模块化的灵活组装特性，压裂管汇如果体积小，则不适应大规模压裂作业；如果体积大，则运输安装困难，而现有和上述发明中的压裂管汇系统对于整体的体积无法做到一个完美的平衡，容易出现难以适用于页岩气和致密砂岩气等低渗透油气资源的大规模压裂开采作业的使用情况，且压裂管汇中所用的控制阀，因工作压力高，摩擦阻力大，用传统的手轮驱动结构，工人们难以转动，费时费力，对整体的工作造成了一定程度的影响，产生了较大的工作阻力，同时压裂管汇的工作介质压力很高，设备的联接之处很多，加之存在快速磨损和异常刺穿情况，一旦发生设备泄漏或破裂，会伤害附近人员身体，现有系统中对于管路之间的关联稳定性与密封性还存在一定程度的欠缺，现有压裂管汇庞大笨重，加之地形复杂，设备之间的移动、对接和安装都存在着一定程度的困难，此外，现有的压裂管汇系统运行作业前需要进行繁琐且长时间的人工检查作业，以确保正常运行，而对于运行过程中的控制操作仅能够通过现场操作实现，难以保证在需要的各种设备多、各种材料多、各种人员多、准备时间长以及耗用资金大的大规模压裂作业中能够稳定流畅的长期运行，而发生任何停产和拖延事故，均会造成重大经济损失，故整体的操控性与安全性还存在欠缺。

4、基于此，本发明提出一种单通道可万向连接的压裂管汇系统来解决上述问题。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本发明的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述和/或现有的压裂管汇系统设计中存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明其中的一个目的是提供一种单通道可万向连接的压裂管汇系统，其通过通过采用多组指定数量的压裂管汇、联接管路组件、压裂分流关联管汇、万向装置和井口装置，可以联接固定数量的压裂泵车，能一口气完成对多口油气井的压裂作业，而中途不需要停顿和调整设备，大大提升了整体的工作流畅性，具有作业规模大、速度快和效益高的特点，且压裂管汇单元模块化的设计，能够利用其体积大小、分段重量合适的结构特性，均适合汽车吊和大卡车吊装和运输，使用更加方便。

4、为达到上述效果，本发明提供如下技术方案：一种单通道可万向连接的压裂管汇系统，包括压裂管汇单元、压裂分流关联管汇、压裂井口装置和控制总柜，所述压裂管汇单元与压裂分流关联管汇之间互通连接有可调节管道，所述压裂管汇单元通过可调节管道与压裂分流关联管汇之间相互连通，所述压裂管汇单元以主输送滑橇底座作为支撑主体，所述主输送滑橇底座的上端预设有控制分柜，所述控制分柜与控制总柜之间相互电性连接，所述压裂分流关联管汇与压裂井口装置之间活动连接有万向连接组件，所述压裂分流关联管汇通过万向连接组件压裂井口装置之间活动连接，所述主输送滑橇底座上端的中间位置预设有超高压输送管，所述超高压输送管的下方位置预设有低压输送管，所述超高压输送管的一端位置固定连接有高压管互联五通管件，所述超高压输送管的另一端位置和中间位置均固定连接有高压管互联四通管件，所述超高压输送管与高压管互联四通管件和高压管互联五通管件之间均相互连通，所述高压管互联四通管件和高压管互联五通管件外部的两侧位置均对称固定安装有主流液动闸阀。

5、作为本发明所述单通道可万向连接的压裂管汇系统的一种优选方案，其中：所述压裂管汇单元在压裂管汇系统中设有规格相同的四组，所述压裂管汇单元相互之间通过超高压输送管和低压输送管分别与可调节管道之间进行互通连接，所述压裂管汇单元与压裂分流关联管汇之间的可调节管道的折弯处预设有方形互联三通管件，所述方形互联三通管件的底部预设有可调节托板支架，所述可调节管道的外部预设有可调节卡箍架；

6、通过采用可调节卡箍架，在保证了管路在该系统中的连接稳定性以及密封性，还能够可调节卡箍架的可调节结构特性进行高度调节，进而可转变成角度和距离的调节，使整个压裂管汇系统零部件之间有对接和装配更容易。

7、作为本发明所述单通道可万向连接的压裂管汇系统的一种优选方案，其中：所述超高压输送管的两端以及与高压管互联五通管件和高压管互联四通管件之间的关联处均采用螺纹联接的法兰，所述压裂管汇单元的上端还预设有工具箱，所述高压管互联五通管件和高压管互联四通管件的底部均固定连接有稳定高脚支架，所述高压管互联五通管件和高压管互联四通管件通过稳定高脚支架与主输送滑橇底座的上端面之间相互固定连接，所述低压输送管的外部预设有矮脚支架，所述矮脚支架为低压输送管在主输送滑橇底座上端的支撑组件，所述主流液动闸阀的边侧位置预设有超高压管接头，同时超高压管接头的底部预设有卡箍支架，所述卡箍支架与主输送滑橇底座之间固定连接有紧固螺柱，所述卡箍支架通过紧固螺柱与主输送滑橇底座之间相互固定连接，所述主流液动闸阀之间的壳体接缝处预设有密封垫环；

8、通过对压裂管汇单元进行了模块化的优化结构设计，能够实现多组对接，且在压裂管汇、压裂分流关联管汇和井口装置上均采用液动阀替代手动阀作为主控制阀，从而对整个压裂管汇系统实行远程液压自动控制。

9、作为本发明所述单通道可万向连接的压裂管汇系统的一种优选方案，其中：所述主流液动闸阀与控制分柜之间电性连接，所述压裂分流关联管汇的两端位置均预设有低压主管关联接头，所述低压主管关联接头，所述压裂分流关联管汇外部的两侧位置对称等间距预设有低压支管关联接头，且低压主管关联接头和低压支管关联接头均与低压输送管内部之间相互连通，所述低压主管关联接头的外部预设有大蝶阀，所述低压支管关联接头的外部预设有小蝶阀；

10、通过大蝶阀与小蝶阀的设置，另该系统内部输送路线在保证了该管汇管路内部连通以及管路密封性得到保证的基础上，使得该装置管路与外部管路之间的相互连接作业更加流畅稳定。

11、作为本发明所述单通道可万向连接的压裂管汇系统的一种优选方案，其中：所述压裂分流关联管汇以分流滑橇底座作为支撑主体，所述分流滑橇底座上端管路的一端端头处预设有盲板法兰，所述压裂分流关联管汇通过盲板法兰与可调节管道之间相互连通，所述分流滑橇底座上端管路的边侧位置预设有方形串联四通管件，所述分流滑橇底座上端管路外部的中间位置预设有卡箍固定支架，所述分流滑橇底座上端管路以卡箍固定支架为中心的一侧位置预设有分流液动闸阀，所述分流滑橇底座上端管路以卡箍固定支架为中心的另一侧位置预设有手动闸阀，所述分流滑橇底座上端管路的另一端端头处预设有单向阀，所述单向阀的底部预设有托板固定支架，所述分流液动闸阀与控制总柜之间电性连接；

12、作为本发明所述单通道可万向连接的压裂管汇系统的一种优选方案，其中：所述万向连接组件的边侧位置预设有可调节短节，所述可调节短节的另一端头处预设有方形关联五通管件，所述方形关联五通管件的上端位置预设有次级液动闸阀，且次级液动闸阀与控制总柜之间电性连接；

13、通过对控制总柜进行了功能性模块的整合，使得控制总柜由电动液压泵驱动的液压系统对压裂管汇中的所有液动阀实施就地或远程控制，并能实时监测阀门的启闭状态。

14、作为本发明所述单通道可万向连接的压裂管汇系统的一种优选方案，其中：所述控制总柜的内部预设有电动液压泵、溢流阀、减压阀、换向阀、防误操作保护阀、蓄能器、防爆照明灯和各控制点开关情况的显示灯等元件，且控制总柜的内部还设置有网络互联模块与终端互联模块，所述压裂分流关联管汇的管路外部均装有超高压单瓣旋启式单流阀；

15、通过在压裂分流关联管汇中均装有超高压单瓣旋启式单流阀，能够防止井下压裂液倒流，在单管万向装置的开始端，加装一个独立的四通管件结合小液动阀和超高压管接头部件，可以根据正常使用工作中压裂作业的需求，为在压裂液中添加其它特殊的流体材料提供途径，进而极大程度的丰富了该系统整体的使用功能性，且控制总柜中设置有电动液压泵、溢流阀、减压阀、换向阀、防误操作保护阀、蓄能器、防爆照明灯和各控制点开关情况的显示灯等元件，使得该系统正常运行中在操控阀门时，须同时按住保护阀开关按钮和对应阀门开关按钮，液压控制才会响应，能够防止误操作，每次操控后保护阀会自动关闭，而溢流阀可防止系统超压，减压阀可调节并稳定液动阀开关的压力，蓄能器可以储存应急操作时需要的动力，也可吸收系统的压力脉动与冲击。

16、本发明的有益效果：本发明通过采用多组指定数量的压裂管汇、联接管路组件、压裂分流关联管汇、万向装置和井口装置，可以联接固定数量的压裂泵车，能一口气完成对多口油气井的压裂作业，而中途不需要停顿和调整设备，大大提升了整体的工作流畅性，具有作业规模大、速度快和效益高的特点，且压裂管汇单元模块化的设计，能够利用其体积大小、分段重量合适的结构特性，均适合汽车吊和大卡车吊装和运输，使用更加方便，重要的是在压裂管汇、压裂分流关联管汇和井口装置上均采用液动阀替代手动阀作为主控制阀，对整个压裂管汇系统实行远程液压自动控制，在缩短作业时间、减轻工人的劳动强度的同时，可以避免超高压介质泄漏或设备破裂产生的射流对附近操作人员的伤害，降低工作风险，进而有效提升整体的工作安全性，此外，该系统用液动平板闸阀替代常用的旋塞阀进行控制，避免了超高压旋塞阀制造难度高、易泄漏、寿命短和依赖进口等问题，从而保证压裂作业顺利进行，压裂分流关联管汇中均装有超高压单瓣旋启式单流阀，防止井下压裂液倒流。在单管万向装置的开始端，加装一个独立的四通管件结合小液动阀和超高压管接头部件，可以根据压裂作业的需求，为在压裂液中添加其它特殊的流体材料提供途径，同时压裂管汇系统中的联接管路组件和单管万向装置，均采用可调式卡箍支架或可调式托板支架支撑，这两种支架均可进行高度调节，进而可转变成角度和距离的调节，使整个压裂管汇系统零部件之间有对接和装配更容易，本发明还通过控制总柜与控制分柜的电性关联以及内部功能性组件的增设，使得该系统可以与电脑或手机联网，具有远程控制、防止错误操作，自动报警等功能，以提高设备的自动化水平。