阅读说明：本技术 一种压裂管汇快接装置 (Fracturing manifold connects device soon ) 是由 刘有仓 邵明琦 刘均 王建伟 程可忠 冯晓宇 张鹏远 陈炳刚 刘元良 姜崇刚 徐 于 2020-06-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种压裂管汇快接装置,第一活动弯头、直线管、第二活动弯头、旋塞阀和单流阀顺序连接,支座与第二活动弯头固定连接,油缸的一端与直线管连接,油缸的另一端与支座连接,油缸可带动直线管绕第二活动弯头转动,控制单元通过液压系统控制油缸进而实现控制直线管的转动。有益效果：单向阀实现压裂液由压裂设备向管汇橇的单向流动,防止压裂液反流对压裂设备造成危害,单向阀还可将压力差产生的波动集中到快接装置与管汇橇的连接处,减少整个快接装置的振动,增加使用寿命；旋塞阀实现单台压裂设备排液的通断,降低维修成本；液压系统实现快接装置自动调节,无需人工上提或下压,控制单元实现远程控制,省时省力,降低人工操作难度。(The invention discloses a fracturing manifold quick-connection device which comprises a first movable elbow, a straight pipe, a second movable elbow, a plug valve and a check valve which are sequentially connected, wherein a support is fixedly connected with the second movable elbow, one end of an oil cylinder is connected with the straight pipe, the other end of the oil cylinder is connected with the support, the oil cylinder can drive the straight pipe to rotate around the second movable elbow, and a control unit controls the oil cylinder through a hydraulic system so as to control the rotation of the straight pipe. Has the advantages that: the check valve realizes the one-way flow of the fracturing fluid from the fracturing equipment to the manifold sledge, prevents the damage to the fracturing equipment caused by the backflow of the fracturing fluid, and can also concentrate the fluctuation generated by the pressure difference to the joint of the quick connection device and the manifold sledge, thereby reducing the vibration of the whole quick connection device and prolonging the service life; the plug valve realizes the on-off of the liquid discharged by a single fracturing device, and reduces the maintenance cost; the hydraulic system realizes automatic adjustment of the quick connection device, manual lifting or pressing is not needed, the control unit realizes remote control, time and labor are saved, and the manual operation difficulty is reduced.)

一种压裂管汇快接装置

技术领域

本发明涉及压裂技术领域，具体涉及一种压裂管汇快接装置。

背景技术

压裂设备作业时，压裂设备泵出的高压的压裂液先输送到管汇橇，然后再通过管汇橇输送压裂液。每台压裂设备高压管汇需要通过连接装置与管汇橇连接，传统的连接装置通常需要连接五到六个连接头，逐段拼装高压活动弯头或直管，拼装难度大适应性较差且连接时需要至少三个操作人员人力搬动重量极大的管件，耗时长、作业效率低且存在极大的安全风险。目前市场上虽然已出现管汇快接装置，通过液压助力系统实现管汇活动臂的上下摆动，节省人力，提高作业效率，但是，在目前井场压裂管汇橇的连接工艺中，一台压裂管汇橇往往会设置多个高压吸入口，且每个吸入口均通过高压管汇联通起来，如此每个吸入口都需要一件快接装置连接到压裂设备上，而且连接好后会同时开始作业。这会导致联通管中的压力非常大，很容易造成联通集管中压裂液的压力超过压裂设备的压力，进而造成压裂液反向流动，对压裂设备产生不可逆的危害，并存在很大的安全隐患。同时，若其中一台压裂设备发生故障，则需要将高压吸入口与压裂设备断开进行维修，目前的快接装置无法实现单一压裂设备的断开维修，一旦发生故障必须整个井场压裂工作停工进行维修，维修成本高。而且，现有的快接装置在实现管汇活动臂转动时，必须需要人工手动上提或下压管汇活动臂以打破液压油缸的平衡，才可实现液压助力功能，虽然可节省人力，但仍需多个工作人员进行现场操作，操作成本高。

发明内容

本发明的目的克服现有技术的不足，提供一种压裂管汇快接装置，通过设置单向阀，实现压裂液由压裂设备向管汇橇的单向流动，防止压裂液反流对压裂设备造成危害，同时，单向阀还可将压力差产生的波动集中到快接装置与管汇橇的连接处，减少整个快接装置的振动，增加快接装置的使用寿命；通过设置旋塞阀，实现单台压裂设备排液的通断，减少单台压裂设备故障对整个作业工艺的影响，同时可降低维修成本；通过设置液压系统实现快接装置的自动调节，无需人工上提或下压，同时设置控制单元，可实现快接装置的远程控制，省时省力，降低人工操作难度，实现人力的释放。

本发明的目的是通过以下技术措施达到的：一种压裂管汇快接装置，包括第一活动弯头，直线管、第二活动弯头、油缸、支座、旋塞阀、单流阀、液压系统、控制单元，所述第一活动弯头、直线管、第二活动弯头、旋塞阀和单流阀顺序连接，所述支座与第二活动弯头固定连接，所述油缸的一端与直线管连接，所述油缸的另一端与支座连接，油缸可带动直线管绕第二活动弯头转动，所述控制单元通过液压系统控制油缸进而实现控制直线管的转动。

进一步地，所述液压系统包括供油装置、动力装置、电磁控制阀、单向节流阀、蓄能器和平衡阀，所述供油装置、动力装置和电磁控制阀顺序连接，所述电磁控制阀还分别与单向节流阀、平衡阀和供油装置连接，所述单向节流阀还与平衡阀连接，所述平衡阀还分别与蓄能器和油缸的有杆腔连接。

进一步地，所述液压系统还包括溢流阀，所述溢流阀的进口端与动力装置连接，所述溢流阀的出口端与供油装置连接。

进一步地，所述供油装置还与油缸的无杆腔连接。

进一步地，所述控制单元包括信号发送器和信号接收器，所述信号发送器用于发出控制信号，所述信号接收器用于接收控制信号并根据控制信号控制电磁控制阀和动力装置。

进一步地，所述信号发送器为可移动控制器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本压裂管汇快接装置，通过设置单向阀，实现压裂液由压裂设备向管汇橇的单向流动，防止压裂液反流对压裂设备造成危害，同时，单向阀还可将压力差产生的波动集中到快接装置与管汇橇的连接处，减少整个快接装置的振动，增加快接装置的使用寿命；通过设置旋塞阀，实现单台压裂设备的排液的通断，减少单台压裂设备故障对整个作业工艺的影响，同时可降低维修成本；通过设置液压系统实现快接装置的自动调节，无需人工上提或下压，同时设置控制单元，可实现快接装置的远程控制，省时省力，降低人工操作难度，实现人力的释放。

下面结合附图和

具体实施方式

对本发明作详细说明。

附图说明

图1是本压裂管汇快接装置的结构示意图。

其中，1.第一活动弯头，2.直线管，3.第二活动弯头，4.旋塞阀，5.单流阀，6.油缸，7.支座，8.供油装置，9.动力装置，10.电磁控制阀，11.单向节流阀，12.平衡阀，13.蓄能器，14.溢流阀，15.信号发送器，16.信号接收器。

具体实施方式

如图1所示，一种压裂管汇快接装置，包括第一活动弯头1，直线管2、第二活动弯头3、油缸6、支座7、旋塞阀4、单流阀5、液压系统、控制单元，所述第一活动弯头1、直线管2、第二活动弯头3、旋塞阀4和单流阀5顺序连接，压裂液由压裂设备依次经第一活动弯头1、直线管2、第二活动弯头3、旋塞阀4和单流阀5输送至管汇橇。所述支座7与第二活动弯头3固定连接，具体的，所述第二活动弯头3包括第一弯管和第二弯管且第一弯管和第二弯管可转动连接，所述第一弯管还与旋塞阀4连接，所述第二弯管还与直线管2连接，所述支座7与第一弯管固定连接。所述油缸6的一端与直线管2连接，所述油缸6的另一端与支座7连接，油缸6可带动直线管2绕第二活动弯头3转动，具体的，所述油缸6内设有液压杆，所述液压杆的一端与直线管2铰接，所述液压杆的另一端从油缸6的一端伸入油缸6内并可在油缸6内移动，所述油缸6的另一端与支座7铰接，通过液压杆在油缸6内的移动可实现液压杆带动直线管2和第二弯管绕第一弯管转动。所述控制单元通过液压系统控制油缸6进而实现控制直线管2的转动。具体的，所述液压系统为控制单元的执行单元，所述液压系统用于控制液压杆在油缸6内的移动，进而实现控制直线管2和第二弯管绕第一弯管的转动。通过液压系统实现快接装置的自动调节，无需人工上提或下压，控制单元可实现快接装置的远程控制，省时省力，减少现场人工操作成本。

所述液压系统包括供油装置8、动力装置9、电磁控制阀10、单向节流阀11、蓄能器13和平衡阀12，所述供油装置8、动力装置9和电磁控制阀10顺序连接，所述电磁控制阀10还分别与单向节流阀11、平衡阀12和供油装置8连接，所述单向节流阀11还与平衡阀12连接，所述平衡阀12还分别与蓄能器13和油缸6的有杆腔连接。具体的，所述单向节流阀11仅对从平衡阀12向电磁控制阀10的输送方向上起节流作用。所述平衡阀12内设有回流路，回流路的连通需要一定的压力维持。所述电磁控制阀10设有4个接口，分别为p接口、t接口、a接口和b接口，所述p接口为输入接口，当p接口与a接口连通时，此时b接口与t接口亦为连通状态，当p接口与b接口连通时，此时a接口与t接口亦为连通状态，所述p接口与动力装置9连接，t接口与供油装置8连接，a接口与单向节流阀11连接，b接口与平衡阀12连接。液压油由供油装置8经电磁控制阀10、单向节流阀11和平衡阀12输送至油缸6的有杆腔内可实现液压杆向靠近第二活动弯头3的方向移动，进而实现油缸6带动直线管2绕第二活动弯头3向上转动。液压油由有杆腔经平衡阀12、单向节流阀11和电磁控制阀10输送至供油装置8，有杆腔内的压强下降，直线杆2在自身重力作用下下落，进而实现直线管2绕第二活动弯头3向下转动。

所述液压系统还包括溢流阀14，所述溢流阀14的进口端与动力装置9的出口端连接，所述溢流阀14的出口端与供油装置8连接。当动力装置9出口端的输送压力过大时，液压油可通过溢流阀14输送至供油装置8，溢流阀14可维持输送管线内液压油的压力。

所述供油装置8还与油缸6的无杆腔连接。当液压杆向靠近第二活动弯头3的方向移动时，无杆腔内的液压油可从无杆腔进入供油装置8，当液压杆向远离第二活动弯头3的方向移动时，液压油可从供油装置8进入无杆腔内，无杆腔与供油装置8连接，可使液压杆上的活塞两端的压力保持平衡，增加活塞的使用寿命。

所述控制单元包括信号发送器15和信号接收器16，所述信号发送器15用于发出控制信号，所述信号接收器16用于接收控制信号并根据控制信号控制电磁控制阀10和动力装置9。通过控制单元可自动控制电磁控制阀10及动力装置9的开关状态，实现快接装置的远程控制，省时省力，减少现场人工操作成本。

所述信号发送器15为可移动控制器。信号发送器15可随工作人员移动，现场作业时，工作人员可随时进行控制操作，快速进行管汇的连接。

由于所述电磁控制阀10上还设有控制扳扭，通过手动调节控制扳扭即可实现电磁控制阀10上4个接口的接通状态，所以当远程控制单元发生故障时或根据现场操作需要，可通过手动操作控制扳扭及动力装置9实现操作现场的本地控制。可根据实际情况自由选择控制方式，控制灵活。

工作原理：

直线管上升过程：工作人员通过信号发送器15发出控制信号，信号接收器16接收到控制信号后接通电磁控制阀10的p接口与a接口，同时启动动力装置9，动力装置9将液压油从供油装置8输送至电磁控制阀10，并由电磁控制阀10经单向节流阀11输送至平衡阀12，平衡阀12将液压油同时输送至蓄能器13和油缸6的有杆腔内。随着有杆腔内液压油的增多，有杆腔内液压油的压强增大，液压油推动活塞向靠近第二活动弯头3的方向移动，进而带动液压杆向靠近第二活动弯头3的方向移动，从而实现直线管2绕第二活动弯头3向上转动，实现直线管2上升过程。在直线管2上升的过程中，工作人员可随时通过信号发送器15进行控制，以达到预定的上升位置。当工作人员关闭动力装置9时，平衡阀12停止向蓄能器13和有杆腔输送液压油，且平衡阀12内的回流路没有开启，平衡阀12无法反向输送液压油，蓄能器13与有杆腔连通，且蓄能器13内液压油的压强与有杆腔内液压油的压强相同，蓄能器13足以维持有杆腔内液压油压强的稳定，实现直线管2可在不同位置上保持悬停的状态。

直线管下降过程：工作人员通过信号发送器15发出控制信号，信号接收器16接收到控制信号后接通电磁控制阀10的p接口与b接口，同时启动动力装置9，动力装置9将液压油从供油装置8输送至电磁控制阀10，并由电磁控制阀10输送至平衡阀12，接通平衡阀12内的回流路，实现平衡阀12的反向流动，有杆腔内的液压油经平衡阀12反向输送至单向节流阀11，后经单向节流阀11输送至电磁控制阀10的a接口，并由t接口输送至供油装置8，有杆腔内的液压油减少，压强下降，直线管2在自身重力作用下下落，实现直线管2的下降过程。在下降过程中，可通过单向节流阀11的节流作用限制液压油的回流速度，进而限制直线管2的下落速度，当达到设定高度时，关闭动力装置9，接通电磁控制阀10的b接口与t接口，平衡阀12与电磁控制阀10之间的油路内的液压油由b接口经t接口回流至供油装置8内，平衡阀12内的回流路断开，平衡阀12无法反向流动，有杆腔内的液压油无法反向输送，此时蓄能器13内的液压油足以维持直线管2处于悬停状态。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。