一种智能型页岩气压裂井口装置

摘要

本发明公开了一种智能型页岩气压裂井口装置,包括与井口相连的油管头四通，在油管头四通上端口上方依次连接有第一手动平板闸阀、液动遥控阀、第二平板闸阀、对冲式注入头和第三平板闸阀；在油管头四通与井口相连端口的相邻两端口上分别依次连接第四平板闸阀和第五平板闸阀；第四平板闸阀和第五平板闸阀之间通过法兰连接后，在法兰上装有截止阀和压力表。本发明结构简单、操作方便、易于维修、可靠性高，开发单井费用低，使用寿命长；通过液动遥控阀可随时远程遥控实现遥控开井，避免不必要的损失和能源让费，安全可靠；通过对冲式注入头，流体经过流道孔进入内腔时形成对冲，确保最大程度的减小对注入头内壁的冲刷，延长产品使用寿命。

权利要求

1.一种智能型页岩气压裂井口装置,包括与井口相连的油管头四通，其特征在于：在所述油管头四通上端口上方依次连接有第一手动平板闸阀、液动遥控阀、第二平板闸阀、对冲式注入头和第三平板闸阀；在所述油管头四通与井口相连端口的相邻两端口上分别依次连接第四平板闸阀和第五平板闸阀；所述第四平板闸阀和第五平板闸阀之间通过法兰连接后，在法兰上装有截止阀和压力表；在所述油管头四通上端口内装入密封悬挂器；

所述对冲式注入头包括两侧具有一对耳翅的对冲式注入头本体，所述对冲式注入头本体内设有用于油管通入的流经通道；所述油管与流经通道间存在间隙；所述流经通道内装有油管保护套，所述油管保护套还设置在油管外壁上；在所述耳翅内均开有与流经通道相通的压裂液流道孔；

在两耳翅上方均接有一由壬法兰；所述由壬法兰上端通过由壬紧帽连接有压裂液流量计；

所述对冲式注入头下方设有耐冲刷检测装置。

2.根据权利要求1所述的智能型页岩气压裂井口装置,其特征在于：所述耐冲刷检测装置为 依次连接设置的六角螺母、螺纹连接段和检测头；所述检测头上设有耐冲蚀检测刻度。

3.根据权利要求1所述的智能型页岩气压裂井口装置,其特征在于：所述液动遥控阀包括阀体、分别连接在阀体两侧端的左阀盖和右阀盖、连接在左阀盖上的缸体、连接在右阀盖上的阀罩以及设置阀体内用于阻断流通的阀板；所述缸体内设有注油喷嘴、活塞和与活塞连接的阀杆，该阀杆另一端与阀板一端连接；该阀板另一端与下导向杆连接。

4.根据权利要求3所述的智能型页岩气压裂井口装置,其特征在于：在所述左阀盖上设有密封脂注入阀；在所述右阀盖上设有单流阀。

说明书

一种智能型页岩气压裂井口装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种井口装置，特别是一种智能型页岩气压裂井口装置, 属于石油钻采、压裂技术领域。

背景技术

[0002] 近年来,页岩气在非常规天然气中异军突起，已经成为全球油气资源勘探开发的新亮点，同时页岩气开发对我国具有战略意义，清洁低碳的页岩气能够增加天然气供应、优化能源结构、缓解减排压力。据统计，目前世界页岩气资源量为456万亿立方米,主要分布在北美、中亚和中国、中东和北非、拉丁美洲、前苏联等地区,其潜力远远大于常规天然气。

[0003] 专利申请号为201510113722.2的一种页岩气压裂井口装置，均采用手动开启气裂阀，存在一定的安全隐患、控制技术落后、使用寿命低、而且具有流量控制不准等缺陷。

发明内容

[0004] 针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种结构合理、操作方便，安全快捷的智能型页岩气压裂井口装置。

[0005] 本发明的技术解决方案是这样实现的：一种智能型页岩气压裂井口装置,包括与井口相连的油管头四通，在所述油管头四通上端口上方依次连接有第一手动平板闸阀、液动遥控阀、第二平板闸阀、对冲式注入头和第三平板闸阀；在所述油管头四通与井口相连端口的相邻两端口上分别依次连接第四平板闸阀和第五平板闸阀；所述第四平板闸阀和第五平板闸阀之间通过法兰连接后，在法兰上装有截止阀和压力表；在所述油管头四通上端口内装入密封悬挂器。

[0006] 作为本发明进一步改进的，所述对冲式注入头包括两侧具有一对耳翅的对冲式注入头本体，所述对冲式注入头本体内设有用于油管通入的流经通道；在所述耳翅内均开有与流经通道相通的压裂液流道孔；在两耳翅上方均接有一由壬法兰；所述由壬法兰上端通过由壬紧帽连接有压裂液流量计。

[0007] 作为本发明进一步改进的，所述流经通道内装有油管保护套。

[0008] 作为本发明进一步改进的，所述对冲式注入头下方设有耐冲刷检测装置。

[0009] 作为本发明进一步改进的，所述耐冲刷检测装置主要由依次连接设置的六角螺母、螺纹连接段和检测头；所述检测头上设有耐冲蚀检测刻度。

[0010] 作为本发明进一步改进的，所述液动遥控阀包括阀体、分别连接在阀体两侧端的左阀盖和右阀盖、连接在左阀盖上的缸体、连接在右阀盖上的阀罩以及设置阀体内用于阻断流通的阀板；所述缸体内设有注油喷嘴、活塞和与活塞连接的阀杆，该阀杆另一端与阀板一端连接；该阀板另一端与下导向杆连接。

[0011] 作为本发明进一步改进的，在所述左阀盖上设有密封脂注入阀；在所述右阀盖上设有单流阀。

[0012] 由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

[0013] 本发明的智能型页岩气压裂井口装置，具有结构简单、操作方便、易于维修、可靠性高，开发单井费用低，使用寿命长等特点；通过液动遥控阀结构设计可随时远程遥控实现井口遥控开井，避免不必要的损失和能源让费，既安全又可靠，提高其安全性；通过对冲式注入头的结构设计，流体经过流道孔进入内腔时形成对冲，确保最大程度的减小对注入头内壁的冲刷，延长产品使用寿命。

附图说明

[0014] 下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

[0015] 附图1为本发明的一种智能型页岩气压裂井口装置的结构示意图；

[0016] 附图2为本发明的耐冲刷检测装置的结构示意图；

[0017] 附图3为本发明的液动遥控阀的结构示意图；

[0018] 其中：1、油管头四通；2、第一手动平板闸阀；3、液动遥控阀；4、第二平板闸阀；5、对冲式注入头；6、第三平板闸阀；7、第四平板闸阀；8、第五平板闸阀；9、法兰；10、截止阀；11、压力表；12、密封悬挂器；13、耐冲刷检测装置；31、阀体；32、左阀盖；33、右阀盖；34、缸体；35、阀罩；36、阀板；37、注油喷嘴；38、活塞；39、阀杆；40、下导向杆；41、后阀座；42、油缸油液输出口；51、耳翅；52、对冲式注入头本体；53、流经通道；54、压裂液流道孔；55、由壬法兰；
56、由壬紧帽；57、压裂液流量计；58、油管保护套；60、栽丝螺栓；61、螺母；62、阀杆盘根；63、支撑板；64、前阀座；65、密封脂注入阀；66、单流阀；131、六角螺母；132、螺纹连接段；133、检测头；134、耐冲蚀检测刻度。

具体实施方式

[0019] 下面结合附图来说明本发明。

[0020] 如附图1所示的本发明中的一种智能型页岩气压裂井口装置,包括与井口相连的油管头四通1，在所述油管头四通1上端口上方依次连接有第一手动平板闸阀2、液动遥控阀3、第二平板闸阀4、对冲式注入头5和第三平板闸阀6；在所述油管头四通1与井口相连端口的相邻两端口上分别依次连接第四平板闸7和第五平板闸阀8；所述第四平板闸阀7和第五平板闸阀8之间通过法兰9连接后，在法兰9上装有截止阀10和压力表11；在所述油管头四通
1上端口内装入密封悬挂器12；通过第一手动平板闸阀2、第二平板闸阀4、第三平板闸阀6、第四平板闸7和第五平板闸阀8可实现手动关井；通过液动遥控阀3可随时远程遥控实现井口遥控开井。

[0021] 所述对冲式注入头5包括两侧具有一对耳翅51的对冲式注入头本体52，所述对冲式注入头本体52内设有用于油管通入的流经通道53；在耳翅51内均开有与流经通道53相通的压裂液流道孔54；在两耳翅51上方均接有一由壬法兰55；所述由壬法兰55上端通过由壬紧帽56连接有压裂液流量计57，压裂液流量计57，能够达到精确控制或计算压砂量。

[0022] 具有一对耳翅51的对冲式注入头的注入孔对称设计，流体经过流道孔进入内腔时形成对冲，抵充能量，确保最大程度的减小对注入头内壁的冲刷，延长产品使用寿命。

[0023] 如附图1、2所示，对冲式注入头5下方一侧开有检测孔，在检测孔内装有耐冲刷检测装置13，耐冲刷检测装置13主要由依次连接设置的六角螺母131、螺纹连接段132和检测头133，检测头133朝向流经通道53方向，可以实时检测对冲式注入头5中易冲刷部位表面冲刷程度，检测头133上设有耐冲蚀检测刻度134，根据耐冲刷检测头的冲刷量，这样就可以知道一个月或一年的冲刷深度是多少，用来判断井口使用的安全寿命。

[0024] 所述流经通道53内装有油管保护套58，当高速压裂液进入流道孔时保护连续油管，避免油管被冲坏。

[0025] 如附图1、3所示，所述液动遥控阀3包括阀体31、分别连接在阀体31两侧端的左阀盖32和右阀盖33、连接在左阀盖32上的缸体34、连接在右阀盖33上的阀罩35以及设置阀体31内用于阻断流通的阀板36；所述缸体34内设有注油喷嘴37、油缸油液输出口42、活塞38和与活塞38连接的阀杆39，该阀杆39另一端与阀板36一端连接；该阀板36另一端与下导向杆
40连接。

[0026] 阀体31上加工有两个阀座孔与后阀座41配合，两侧分别加工螺栓孔分别与左阀盖32、右阀盖33相连，栽丝螺栓60、螺母61紧固左阀盖32、右阀盖33，下导向杆40为尾部导向，阀杆盘根62用于阀杆39与左阀盖32的密封、下导向杆40与右阀盖33的密封，支撑板63用于支撑两个前阀座64，下导向杆40用于阀板36导向。

[0027] 液动阀远程控制操作台，控制液动遥控阀，通过注油喷嘴37进油时，活塞38带动阀杆39移动阀板36向左移动，阀门打开；当通过油缸油液输出口42出油时，活塞38带动阀杆39移动阀板39向右移动，阀门关闭，从而达到关井的目的，实现远程控制的效果。

[0028] 在左阀盖32上设有密封脂注入阀65；在所述右阀盖上设有单流阀66。

[0029] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。