一种轻型高低压压裂管汇的制作方法

本实用新型属于油田压裂设备技术领域，具体涉及一种轻型高低压压裂管汇。

背景技术：

在我国中西部地区地下蕴藏着十分丰富的天然气、石油、页岩气等矿物质，由于山区地形十分复杂，在石油开采过程中大型压裂设备很难进入施工现场，因此需要研发一种轻型高低压压裂管汇，具有高压、结构紧凑、轻量化的特点，完全适合高山丘陵等恶劣环境的运输施工。

压裂施工中，需要通过撬装连接多台压裂车，以便将多台压裂车增压后的液体同时输送到井中。现有的高低管汇上的高压管汇吸入口与主管道成45°Y型三通结构，便于压裂液吸入，减小阻力和对主通道的冲刷损坏；但在安装过程中造成了两边压裂车都要斜排布置，很不方便，占用的场地范围大，往往压裂井场多处于丘陵沟壑之间，压裂井场规模受限，不方便施工作业。现有的压裂管汇为了增加施工排量的注入量，通常密集地设置高压吸入口，造成压裂管汇与2000型压裂机组的高、低压管线连接不方便，不利于管汇的轻量化和运输，也不方便压裂车排布作业；为了增加施工排量的注入量，现有的压裂管汇呈H型结构，通常在低压管汇的两端均设置低压吸入口，然而低压吸入口两端的压裂液逆向对流造成压裂液流动阻力大和紊流加剧，造成有效吸入率降低，并且低压管汇震动加剧，不利于稳定地吸入压裂液，很容易引起螺栓工件松动脱落损坏，且体大而笨重。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种轻量化的轻型高低压压裂管汇，使管汇与压裂车的连接方便，便于压裂车布置和作业，同时T型三通的主通道内镶嵌带有与中孔相通的硬质合金衬套，耐冲刷性能好，使用寿命长；压裂液流动稳定，有效吸入率高。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种轻型高低压压裂管汇，包括撬装、高压管汇组和低压管汇组，高压管汇组和低压管汇组固定于撬装上，高压管汇组安装于低压管汇组的正上方；

低压管汇组为T型单通道管汇，低压管汇组包括横向主管和安装于横向主管右端的纵向主管；纵向主管上均布有多个低压吸入口，多个低压吸入口呈一排分布，各个低压吸入口分别与混砂车的排出口连接；朝向横向主管的两外侧分别均布有多个低压排出口，低压排出口与压裂车的吸入口连接，低压吸入口和低压排出口上分别设有控制阀；横向主管的左端为密封结构，因此只在横向主管的一端设置低压吸入口，可防止同时由横向主管的左右两端同时吸入压裂液，使两端的压裂液对流造成压裂液流动阻力大、紊流加剧、流量减小的现象；同时便于设备的小型化和轻量化，方便运输安装；

高压管汇组为并列双通道结构，高压管汇组的每个通道包括主通道和多个与主通道连通的支通道，支通道与主通道由T型三通连接，T型三通包括与支通道连接的中孔和与主通道连接的两个侧孔，T型三通内镶嵌有硬质合金衬套，硬质合金衬套位于侧孔内，并且与中孔相连通，硬质合金衬套可保护T型三通的内壁不被由支通道流入的高压流体冲刷损坏；支通道上设有高压流体入口，高压流体入口与压裂车的高压排出口连接；主通道的左端为高压流体出口，右端由一直角两通和一直角三通相连接，直角三通的另一个接口为压力变送器接口，高压流体出口与井口的压裂管线连接；支通道与主通道由T 型三通垂直连接，从而方便支通道与压裂车的连接。由于两个主通道之间的间距和空间较小，两个主通道的右端不便于排布和连接压裂车，因此主通道的右端为密封结构，减少了管道和零件的配置数量，便于设备的小型化和轻量化，方便运输安装；高压流体出口设置在主通道的左端，方便压裂车作业。施工时混砂车内混合好的压裂液通过低压管汇组吸入压裂车内，为压裂车供液，经过压裂车上的压裂泵增压后排出到高压管汇，然后由高压管汇的高压流体出口输送到井口进行压裂施工。

优选的，每个主通道至少包括两个短节，两个短节之间由T型三通连接，T型三通与短节之间、T型三通与支通道之间均通过紧帽和活动卡连接，活动卡卡在T型三通的端口与所述紧帽之间，活动卡的外圆槽内设有轴用挡圈。主通道上的短节和支通道的数量可以根据需要灵活设置，支通道与主通道之间的紧帽和活动卡连接紧固可靠、安装快速方便，适用于高压作业。

优选的，高压流体出口上设有堵头，堵头通过紧帽和活动卡安装于高压流体出口上。在压裂车施工时，先拆去紧帽、活动卡和堵头，将高压活动弯头接到高压流体出口，高压活动弯头的另一端再连接高压管线。

优选的，支通道上设有依次连接的单向阀、旋塞阀和3″～2″变径接头，单向阀连接于T型三通的一个端口上，变径接头连接外部压裂车组上的高压泵输出口。

优选的，高压流体入口之间的间距为2.5-2.8米，便于2000型压裂机组的高、低压管线连接。

优选的，低压管汇组的低压吸入口和低压排出口均配有堵盖，堵盖由链条固定在横向主管或者纵向主管上。平时将堵盖堵住低压吸入口和低压排出口，防止低压吸入口和低压排出口被异物堵塞；使用时再将堵盖取下，堵盖由链条固定，可防止堵盖丢失。

优选的，低压管汇组的横向主管的左端口上安装有端盖，纵向主管的两端口上也安装有端盖，各端盖通过卡箍卡紧于横向主管或者纵向主管上，从而形成密封结构，端盖可拆卸，便于根据需要增/减高压管汇组的短节和低压管汇组的横向主管的数量。

优选的，本实用新型还包括高低压管汇连接件，高低压管汇连接件包括两个短节支撑管、一个高压端垫板和两个短节U型螺栓，两个短节支撑管固定于撬装上并且将横向主管夹设于两个短节支撑管之间，高压端垫板水平地固定于两个短节支撑管的上方，高压端垫板的设置方向垂直于横向主管的方向，每个高压端垫板上方对称地安装两个短节 U型螺栓，高压管汇组的两个主通道分别卡设于两个短节U型螺栓内，因此高压管汇组和低压管汇组的连接牢固、结实，适合频繁转场施工的吊装和运输。

优选的，横向主管上方间隔地设有多个高低压管汇连接件，从而使高压管汇组更加稳定、牢固地与低压管汇组连接。

优选的，撬装的左右两侧分别安装两只吊耳，方便吊运，保证在吊装过程中安全、平稳。

本实用新型的有益效果是：

1、将Y型三通改成T型三通，便于管汇与压裂车间直接联接，便于压裂车布置和作业；在T型三通中孔位置增加了一个与中孔相通的硬质合金衬套，耐高压液体冲刷，使用寿命长。

2、将低压管汇H型结构设计成T型结构，只有一端吸入口，减小对冲震动，同时有利于设备的小型化和轻量化，方便运输安装。

3、主通道的右端由一直角两通和一直角三通相连接，此处不设置与压裂车连接的高压流体入口，方便压裂车布置和作业，并且减少了管道和零件的配置数量，有利于设备的轻量化。

4、本实用新型高压管汇组的主通道和支通道垂直连接，支通道的数量可以灵活设置，便于设备的小型化和轻量化，方便运输安装。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的俯视结构示意图；

图2是图1的主视结构示意图；

图3是本实用新型的撬装结构示意图；

图4是本实用新型的低压管汇组结构示意图；

图5是本实用新型的高压管汇组结构示意图；

图6是图5中A部分的放大示意图；

图7是T型三通内硬质合金衬套的结构示意图；

图中标记为：1.撬装；11.吊耳；2.高压管汇组；21.主通道；211.直角两通；212. 高压流体出口；213.短节；214.T型三通；2141.硬质合金衬套；2142.中孔；2143.侧孔； 215.紧帽；216.活动卡；217.轴向挡圈；218.堵头；219.直角三通；22.支通道；221. 高压流体入口；222.单向阀；223.旋塞阀；224.变径接头；3.低压管汇组；31.横向主管；32.纵向主管；33.低压吸入口；34.低压排出口；35.手动蝶阀；36.堵盖；37.端盖； 38.卡箍；4.短节支撑管；5.高压端垫板；6.短节U型螺栓。

具体实施方式

如图1至图5所示，一种轻型高低压压裂管汇，包括撬装1、高压管汇组2和低压管汇组3，高压管汇组2和低压管汇组3固定于撬装1上，高压管汇组2安装于低压管汇组3的正上方；

低压管汇组3为T型单通道管汇，低压管汇组3包括横向主管31和安装于横向主管31右端的纵向主管32；纵向主管32上均布有四个低压吸入口33，四个低压吸入口 33呈一排分布，低压吸入口33的一端通过4″由壬母接头与纵向主管32连接，低压吸入口33的另一端分别与混砂车的排出口连接；朝向横向主管31的两外侧分别均布有三个低压排出口34，低压排出口34的一端通过4″由壬母接头与纵向主管32连接，低压排出口34的另一端与压裂车的吸入口连接，低压吸入口33和低压排出口34上分别设有控制阀，控制阀为4″手动蝶阀35，共计10只手动蝶阀；横向主管31的左端为密封结构；

高压管汇组2为并列双通道结构，高压管汇组2的每个通道包括主通道21和多个与主通道21垂直连通的支通道22，主通道21与支通道22通过T型三通214连接，如图7所示，T型三通214包括与支通道连接的中孔2142和与主通道连接的两个侧孔2143， T型三通214内镶嵌有硬质合金衬套2141，硬质合金衬套位于侧孔2143内，并且与中孔2142相连通，硬质合金衬套2141可保护T型三通214的内壁不被由支通道22流入的高压流通冲刷磨损；支通道22上设有高压流体入口221，高压流体入口221与压裂车的高压排出口连接；主通道21的左端为高压流体出口212，右端由一直角两通211和一直角三通219相连接，直角三通219的另一个接口为压力变送器接口，高压流体出口212 与井口的压裂管线连接。

如图6所示，每个主通道21包括两个短节213，两个短节213之间连接有T型三通 214，T型三通214与短节213之间、T型三通214与支通道22之间均通过紧帽215和活动卡216连接，活动卡216卡在T型三通214的端口与紧帽215之间，活动卡216的外圆槽内设有轴用挡圈217。主通道21上的短节213的数量和支通道22的数量可以根据需要灵活设置，支通道22与主通道21之间的紧帽215和活动卡216连接紧固可靠，安装方便快速，适用于高压作业。

如图5所示，高压流体出口212上设有堵头218，堵头218通过紧帽215和活动卡 216安装于高压流体出口212上。在压裂车施工时，先拆去紧帽215、活动卡216和堵头218，将高压活动弯头接到高压流体出口212，高压活动弯头的另一端再连接高压管线。

如图5所示，每个主通道21上设有六个支通道22，每个支通道22上依次设有3″ FIG1502×105MPa的单向阀222、3″FIG1502×105MPa的旋塞阀223和3″-2″FIG1502 ×105MPa的变径接头224，单向阀222连接于T型三通214的一个端口上，从而在撬装上构成六个高压流体入口212。变径接头224连接外部压裂车组上的高压泵输出口。

高压流体入口212之间的间距为2.5-2.8米，便于2000型压裂机组的高、低压管线连接。

如图4所示，低压管汇组3的低压吸入口33和低压排出口34均配有堵盖36，堵盖 36由链条固定在横向主管31或者纵向主管32上。

如图4所示，低压管汇组3的横向主管31的左端口上安装有端盖37，纵向主管32 的两端口上也安装有端盖37，各端盖37通过卡箍38卡紧于横向主管31或者纵向主管 32上，从而形成密封结构，端盖37可拆卸，便于根据需要增/减高压管汇组的短节和低压管汇组的横向主管的数量。

如图2所示，本实施例还包括高低压管汇连接件，高低压管汇连接件包括两个短节支撑管4、一个高压端垫板5和两个短节U型螺栓6，两个短节支撑管4固定于撬装1 上并且将横向主管31夹设于两个短节支撑管4之间，高压端垫板5水平地固定于两个短节支撑管4的上方，高压端垫板5的设置方向垂直于横向主管31的方向，每个高压端垫板5上方对称地安装两个短节U型螺栓6，高压管汇组2的两个主通道21分别卡设于两个短节U型螺栓6内。

横向主管31上方间隔地设有多个高低压管汇连接件，可更稳定地连接高低压管汇。

如图3所示，撬装1的左右两侧分别安装两只吊耳11，方便吊运。

本实施例符合API标准，组合使用可满足最大连接6台2000型压裂车同时参与施工。本实施例的管汇外形尺寸为6400×2500×940mm，总重量约为4.4吨，不到原设备重量的一半，便于5吨的农用车运输，完全符合轻量化的要求。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。