一种用于管线的摆放底座的制作方法

1.本发明涉及油气田开发技术领域，具体涉及一种用于管线的摆放底座。


背景技术：

2.水力压裂是目前针对低渗透储层有效的储层改造手段。压裂施工现场，高压液体通过高压管汇泵入井筒。从高压管汇到井口的连接管线称为井口高压管线，是汇总所有高压液体进入井筒的最后通道，该段管线长短不一，且高压管汇与井口入液口存在垂向、水平向的位移，往往通过多个弯头连接井口高压管线实现立体化摆放、连通。但是在实际操作中，地面并非水平，井口高压管线往往并非全管线接地，造成管线悬空、弯头承重，在压裂过程就会造成弯头载荷过大、管线震动等不利因素，甚至存在安全隐患。
3.目前现有技术中多是单体自调节水平，多以水平仪为参考、人工调整达到水平状态，不能实现完全的自动化，针对地面不平、井口高压管线悬空的问题，多采用垫入枕木的方法减小管线的悬空程度，但枕木并非定制、契合程度较低，不能彻底解决管线悬空、振动的问题。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种用于管线的摆放底座，通过井口高压管线的重力实现液压的驱动，最终通过压力平衡实现底座对高压管线的自水平支撑，解决管线悬空问题，进而解决管线悬空带来的振动、弯头承载等安全隐患。
5.为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
6.一种用于管线的摆放底座，包括底座主体和液压支撑装置。其中，底座主体上设有顶部开口的安装槽，安装槽内两侧具有与井口管线的外侧面形成接触的部分。液压支撑装置布置在安装槽底部，并且液压支撑装置上连接有液压管路。液压支撑装置能够沿安装槽的内侧面上下移动。
7.根据本发明的用于管线的摆放底座，至少2个同步使用，水平吊装下放井口高压管线至安装槽内的重力差异导致不同高度位置的液压支撑装置的受力差异，进而产生液压的差异；基于连通器原理，不同高度位置的液压支撑装置内的压力相等，导致低压液压支撑装置受液压推动上移，进而接触高压管线实现支撑，防止悬空；液压平衡时低压液压支撑装置的位移保证了高压管线的水平状态，实现了井口高压管线的自水平功能。可见，使用本发明的用于管线的摆放底座，结构简单、使用方便，不引入新的设备和流程，可靠性高。在实际施工时有效提供垂向、水平向的位移锁定，确保井口高压管线的限定，防止悬空、抖动等安全隐患。
8.对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步的改进。
9.根据本发明的用于管线的摆放底座，在一个优选的实施方式中，液压支撑装置包括液压缸和活塞。其中，液压缸布置在安装槽底部，并且液压管路与液压缸连接，活塞与液压缸连接且能够沿安装槽的内侧面上下移动。
10.具体地，地面不平时，摆放底座之间存在垂向高度差异，将两摆放底座的活塞调节至中立位，通过液压管路连通两液压缸，保持连通，此时两活塞内液压平衡，无液压。井口高压管线为水平吊装，下放过程中先进入高位置摆放底座上的安装槽，并接触该摆放底座的活塞，此时该活塞在高压管线重力作用下向下移动，产生液压，液压通过液压管路传递至低位置摆放底座上的活塞处，此时该活塞在传递来的高液压推动下上移，直至碰触高压管线产生作用力，直至接触力与液压平衡，此时低位置摆放底座通过活塞的升高对高压管线产生了有效的支撑。高压管线水平放置时，两个摆放底座承压相同，均为高压管线重量的一半，此时两个活塞受力相同，液压相同，但两个活塞的行程不同，从而非常稳定可靠地实现了自适应水平的功能。
11.进一步地，在一个优选的实施方式中，液压管路上设有控制开关。
12.在井口高压管线达到自适应水平后，关闭液压管路上的控制开关，可以实现活塞位置的锁定，也即井口高压管线水平状态的锁定。此后于井口高压管线两侧安装弯头等其他连接装置，不影响井口高压管线的水平状态。
13.进一步地，在一个优选的实施方式中，摆放底座包括两组以上，且均匀间隔布置，每组摆放底座中的液压缸通过液压管路连接。
14.多个摆放底座同时连接使用，稳定性更高。
15.进一步地，在一个优选的实施方式中，安装槽顶部设有引槽结构。
16.在安装槽顶部设置引槽结构，能够方便井口高压管线置入安装槽内。
17.进一步地，在一个优选的实施方式中，安装槽顶部设有倒角结构。
18.在安装槽顶部设置倒角结构，能够进一步方便井口高压管线置入安装槽内。
19.具体地，在一个优选的实施方式中，安装槽布置在底座主体的中间位置。
20.将安装槽布置在底座主体的中间位置，能够确保整个摆放底座在工作过程中受力均匀，从而使得摆放底座对井口高压管线的支撑稳定可靠。
21.具体地，在一个优选的实施方式中，底座主体的两侧为倾斜面。
22.上述结构，能够进一步增加整个摆放底座在使用过程中的支撑稳定性。
23.具体地，在一个优选的实施方式中，底座主体的横截面为三角形。
24.上述结构形式的底座主体，结构简单，易于加工，成本低，且能够极大程度上确保摆放底座的支撑稳定性。
25.具体地，在一个优选的实施方式中，安装槽的宽度与井口管线的外径相匹配。
26.上述结构形式的安装槽，结构简单，易于加工，能够很好地实现对井口高压管线水平位移的锁定。
27.相比现有技术，本发明的优点在于：通过井口高压管线的重力实现液压的驱动，最终通过压力平衡实现底座对高压管线的自水平支撑，解决管线悬空问题，进而解决管线悬空带来的振动、弯头承载等安全隐患。
附图说明
28.在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
29.图1示意性显示了本发明实施例的摆放底座的正视剖面结构；
30.图2示意性显示了本发明实施例的摆放底座的侧视剖面结构；
31.图3示意性显示了本发明实施例的摆放底座的初始工作状态；
32.图4示意性显示了本发明实施例的摆放底座的结束工作状态；
33.图5示意性显示了本发明实施例的摆放底座连接压裂井口的工作状态。
具体实施方式
34.下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。
35.图1示意性显示了本发明实施例的摆放底座10的正视剖面结构。图2示意性显示了本发明实施例的摆放底座10的侧视剖面结构。图3示意性显示了本发明实施例的摆放底座10的初始工作状态。图4示意性显示了本发明实施例的摆放底座10的结束工作状态。图5示意性显示了本发明实施例的摆放底座10连接压裂井口的工作状态。
36.如图1和图2所示，本发明实施例的用于管线的摆放底座10，包括底座主体1和液压支撑装置2。其中，底座主体1上设有顶部开口的安装槽11，安装槽11内两侧具有与井口高压管线3的外侧面形成接触的部分。液压支撑装置2布置在安装槽11底部，并且液压支撑装置2上连接有液压管路21。液压支撑装置2能够沿安装槽11的内侧面上下移动。
37.根据本发明实施例的用于管线的摆放底座，至少2个同步使用，水平吊装下放井口高压管线至安装槽内的重力差异导致不同高度位置的液压支撑装置的受力差异，进而产生液压的差异；基于连通器原理，不同高度位置的液压支撑装置内的压力相等，导致低压液压支撑装置受液压推动上移，进而接触高压管线实现支撑，防止悬空；液压平衡时低压液压支撑装置的位移保证了高压管线的水平状态，实现了井口高压管线的自水平功能。可见，使用本发明的用于管线的摆放底座，结构简单、使用方便，不引入新的设备和流程，可靠性高。在实际施工时有效提供垂向、水平向的位移锁定，确保井口高压管线的限定，防止悬空、抖动等安全隐患。
38.具体地，在本实施例中，如图1和图2所示，安装槽11的宽度与井口高压管线3的外径相匹配。上述结构形式的安装槽，结构简单，易于加工，能够很好地实现对井口高压管线水平位移的锁定。
39.进一步地，在本实施例中，如图3至图5所示，液压管路21上设有控制开关4。在井口高压管线达到自适应水平后，关闭液压管路上的控制开关，可以实现活塞位置的锁定，也即井口高压管线水平状态的锁定。此后于井口高压管线两侧安装弯头等其他连接装置，不影响井口高压管线的水平状态。
40.具体地，如图1和图2所示，在本实施例中，液压支撑装置2包括液压缸22和活塞23。其中，液压缸22布置在安装槽11底部，并且液压管路21与液压缸22连接，活塞23与液压缸22连接且能够沿安装槽11的内侧面上下移动。
41.具体地，地面不平时，摆放底座10之间存在垂向高度差异，将两摆放底座10的活塞调节至中立位，通过液压管路连通两液压缸，保持连通，此时两活塞内液压平衡，无液压。井口高压管线为水平吊装，下放过程中先进入高位置摆放底座10上的安装槽，并接触该摆放底座10的活塞，此时该活塞在高压管线重力作用下向下移动，产生液压，液压通过液压管路传递至低位置摆放底座10上的活塞处，此时该活塞在传递来的高液压推动下上移，直至碰触高压管线产生作用力，直至接触力与液压平衡，此时低位置摆放底座通过活塞的升高对
高压管线产生了有效的支撑。高压管线水平放置时，两个摆放底座承压相同，均为高压管线重量的一半，此时两个活塞受力相同，液压相同，但两个活塞的行程不同，从而非常稳定可靠地实现了自适应水平的功能。
42.进一步地，在本实施例中，如图3至图5所示，摆放底座10包括两组以上，且均匀间隔布置，每组摆放底座中的液压缸通过液压管路连接。多个摆放底座同时连接使用，稳定性更高。
43.如图1所示，进一步地，在本实施例中，安装槽11顶部设有引槽结构。在安装槽顶部设置引槽结构，能够方便井口高压管线置入安装槽内。进一步地，在本实施例中，安装槽11顶部设有倒角结构。在安装槽顶部设置倒角结构，能够进一步方便井口高压管线置入安装槽内。具体地，在本实施例中，安装槽11布置在底座主体1的中间位置。将安装槽布置在底座主体的中间位置，能够确保整个摆放底座在工作过程中受力均匀，从而使得摆放底座对井口高压管线的支撑稳定可靠。
44.具体地，在本实施例中，底座主体1的两侧为倾斜面。上述结构，能够进一步增加整个摆放底座在使用过程中的支撑稳定性。具体地，在本实施例中，底座主体1的横截面为三角形。上述结构形式的底座主体，结构简单，易于加工，成本低，且能够极大程度上确保摆放底座的支撑稳定性。
45.本发明实施例的用于管线的摆放底座10的具体工作原理与流程如下：
46.(1)多个摆放底座10通过液压管路相连，保持控制开关的开启状态，通过液压平衡各摆放底座10的液压相等、摆放底座10位于初始位置。一根井口高压管线至少需要两个配套的摆放底座10。
47.(2)如图1和图2所示，井口高压管线3置入安装槽11后水平位移锁定，上下位移靠下部的活塞23控制。
48.(3)井口高压管线3为铁质，长度数米到十几米不等，质量大，置于活塞23上部后在重力作用下产生对活塞23的推力，进而产生液压，在压力作用下，压力沿液压管路传递，传递至其他相连的摆放底座10上的活塞23。
49.(4)如图3和图4所示，以双摆放底座为例说明，地面不平时，双摆放底座存在垂向高度差异，将两摆放底座上的活塞23调节至中立位，通过液压管路21连通两液压缸22，保持连通，此时两活塞23内液压平衡，无液压。
50.井口高压管线3为水平吊装，下放过程中先进入高位置的摆放底座10上的安装槽11，该摆放底座10的活塞23，此时活塞23在井口高压管线重力作用下向下移动，产生液压，液压通过液压管路21传递至地位置的摆放底座10上的活塞23处，活塞23在传递来的高液压推动下上移，直至碰触井口高压管线3产生作用力，直至接触力与液压平衡，此时摆放底座10通过活塞的升高对井口高压管线3产生了有效的支撑。
51.(5)如图5所示，井口高压管线3水平放置时，两个摆放底座10承压相同，均为井口高压管线3重量的一半，此时两个活塞23受力相同，液压相同，但两个活塞23的行程不同，实现自适应水平的功能。达到自适应水平后，关闭液压管路上的控制开关，实现活塞位置的锁定，也即井口高压管线水平状态的锁定。此后于井口高压管线两侧安装弯头等其他连接装置，不影响井口高压管线的水平状态。
52.(6)本发明实施例的用于管线的摆放底座10不限于2个同步使用。
53.具体地，以杭锦旗j30井区施工现场为例。该施工现场地处草原，考虑施工后环保需求对原地貌恢复，铲车铲去地表土层即组织设备入场，不再做专门的硬化，结果是地面凹凸不平。
54.高压管汇由于自重大，地表不平对其影响较小。而井口高压管线自重远小于高压管汇，但过流液量与高压管汇相同，导致压裂时高压管汇一旦悬空造成高压管线抖动、弯头承载过大，易形成安全隐患，即地表不平对井口高压管线的影响更大。
55.以往通过井口高压管线下部垫入枕木实现对井口高压管线的承托作用，但枕木非定制，适用效果有限，施工时依然会出现悬空、摆动的现象。因此采用本发明实施例的摆放底座10，自适应不同的地面不平情况，实现对高压管线的有效承托，防止悬空现象，消除安全隐患。
56.摆放底座核心部件是活塞，在放置高压管线前需将活塞调整至中立位，即活塞可动行程的中部，确保活塞在后续的承托中不至于出现达到行程极限依然无法有效承托的不利后果。
57.多个摆放底座之间通过液压管路连接液压缸，保证工作液的流动，实质保证各液压缸内压力相等。其机理在于，受压缩行程的活塞通过液压管路将压力(工作液)传递至相对低压的活塞中，导致相对低压的活塞受压上行，接触井口高压管线实现承托。
58.井口高压管线通常使用吊装下放的方式进行摆放安装，吊装时确保水平姿态，下放时井口高压管线最先接触地表高部位的摆放底座，在重力作用下摆放底座内活塞下移(压缩行程)，产生液压，传递至地表低部位摆放底座(此时活塞尚未与井口高压管线接触)，低部位摆放底座上的活塞受压上行，与井口高压管线接触，实现承托。
59.当各部位活塞与井口高压管线均接触后，当井口高压管线不为水平态时，各摆放底座上的活塞受压不均，通过液压管路实现压力的传递直至均衡，期间伴随着活塞行程的改变，最终液压压力平衡时井口高压管线在活塞行程的变化下呈水平态，达到自水平的效果。
60.井口高压管线达到自水平姿态时，关闭液压管路上的控制开关，锁定各摆放底座上活塞的位置，确保井口高压管线水平姿态的锁定，此后再进行井口高压管线两端的弯头安装等工序。
61.使用本发明实施例的摆放底座10，结构简单、使用方便，不引入新的设备和流程，可靠性高。在实际施工时有效提供垂向、水平向的位移锁定，确保井口高压管线的限定，防止悬空、抖动等安全隐患。
62.根据上述实施例，可见，本发明实施例的用于管线的摆放底座，通过井口高压管线的重力实现液压的驱动，最终通过压力平衡实现底座对高压管线的自水平支撑，解决管线悬空问题，进而解决管线悬空带来的振动、弯头承载等安全隐患。
63.虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。