RU2788370C1 - Bridge connector for connecting a chain hydraulic fracturing reservoir to the wellhead and method for installation thereof - Google Patents
Bridge connector for connecting a chain hydraulic fracturing reservoir to the wellhead and method for installation thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2788370C1 RU2788370C1 RU2021137691A RU2021137691A RU2788370C1 RU 2788370 C1 RU2788370 C1 RU 2788370C1 RU 2021137691 A RU2021137691 A RU 2021137691A RU 2021137691 A RU2021137691 A RU 2021137691A RU 2788370 C1 RU2788370 C1 RU 2788370C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bridge
- connector
- bridge connector
- head
- wellhead
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 230000003628 erosive Effects 0.000 description 8
- 230000023298 conjugation with cellular fusion Effects 0.000 description 4
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 4
- 230000021037 unidirectional conjugation Effects 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 210000001513 Elbow Anatomy 0.000 description 1
- 230000005591 charge neutralization Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ FIELD OF TECHNOLOGY
[1] Настоящее изобретение в целом относится к оборудованию для бурения нефтяных или газовых скважин и, более конкретно, к соединительному мосту для коллектора для гидроразрыва. [1] The present invention generally relates to equipment for drilling oil or gas wells, and more specifically, to a connecting bridge for a hydraulic fracturing reservoir.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ BACKGROUND OF THE INVENTION
[2] Коллекторы для гидроразрыва, также называемые в настоящем документе коллекторами для цепного гидроразрыва, выполнены с возможностью обеспечения проведения операций гидроразрыва на множестве скважин с использованием одного источника — выхода насоса для гидроразрыва. Коллекторы для гидроразрыва устанавливают между выходом насоса для гидроразрыва и устьевыми арматурами для гидроразрыва отдельных скважин. Система коллектора для гидроразрыва принимает текучую среду для гидроразрыва с выхода насоса и направляет ее к одной из многих устьевых арматур для гидроразрыва. Поток текучей среды для гидроразрыва традиционно регулируют с помощью рабочих клапанов, чтобы изолировать выход на отдельную устьевую арматуру для выполнения операций по гидроразрыву. [2] Fracturing reservoirs, also referred to herein as chain fracturing reservoirs, are configured to provide fracturing operations on multiple wells using a single source, the output of the fracturing pump. The fracturing manifolds are installed between the outlet of the fracturing pump and wellheads for fracturing individual wells. The fracturing manifold system receives the fracturing fluid from the pump outlet and directs it to one of the many fracturing wellheads. The flow of fracturing fluid has traditionally been controlled by operating valves to isolate the outlet to a separate wellhead for fracturing operations.
[3] Коллекторы для цепного гидроразрыва могут быть смонтированы на устьевые арматуры для гидроразрыва до прибытия оборудования для гидроразрыва на буровую площадку. По прибытии оборудования для гидроразрыва его лишь необходимо подсоединить ко входу коллектора для гидроразрыва. Поскольку отдельные устьевые арматуры для гидроразрыва не нужно монтировать и демонтировать на каждой стадии гидроразрыва, и поскольку одно и то же оборудование для гидроразрыва может использоваться для выполнения операций гидроразрыва на множестве скважин, коллекторы для цепного гидроразрыва позволяют сократить время простоя при проведении операций гидроразрыва, а также повысить безопасность и производительность. Еще одно преимущество заключается в уменьшении загроможденности оборудованием на буровой площадке. [3] Chain fracturing manifolds may be installed on the fracturing wellhead before the fracturing equipment arrives at the well site. Upon arrival of the fracturing equipment, it only needs to be connected to the inlet of the fracturing manifold. Because individual fracturing wellheads do not need to be installed and dismantled at each stage of fracturing, and because the same fracturing equipment can be used to perform fracturing operations on multiple wells, chain fracturing manifolds reduce downtime during fracturing operations, as well as improve security and performance. Another advantage is the reduction of equipment clutter at the drilling site.
[4] Помимо указанных преимуществ за счет усовершенствования конструкции может быть достигнута еще большая эффективность коллекторов для цепного гидроразрыва и экономия затрат на них. В частности, как правило, текучая среда для обработки в коллекторе для цепного гидроразрыва проходит к устьевым арматурам для гидроразрыва через устьевые крестовины или устьевые головки для гидроразрыва и стальное оборудование для гидроразрыва, но есть несколько недостатков в использовании таких установок для покрытия расстояния между коллектором для цепного гидроразрыва и каждой устьевой арматурой для гидроразрыва. В устьевых крестовинах или устьевых головках для гидроразрыва традиционно используют множество нисходящих линий и ограничителей, которые загромождают область между коллектором для цепного гидроразрыва и устьевой арматурой для гидроразрыва, в результате чего рабочая среда для эксплуатации и технического обслуживания оборудования для гидроразрыва может стать более сложной и менее безопасной. [4] In addition to these advantages, even greater efficiency and cost savings of chain fracturing reservoirs can be achieved by improving the design. In particular, as a rule, the treatment fluid in the chain fracturing reservoir passes to the fracturing wellheads through wellhead crosses or fracturing heads and steel fracturing equipment, but there are several disadvantages in using such installations to cover the distance between the chain fracturing reservoir. hydraulic fracturing and each wellhead fitting for hydraulic fracturing. Fracturing wellheads or wellheads traditionally use a plurality of downlines and restraints that clutter the area between the chain fracturing reservoir and the fracturing wellhead, which can make the operating and maintenance environment for fracturing equipment more difficult and less safe. .
[5] Некоторые конструкции были разработаны, чтобы избежать использования стального оборудования для гидроразрыва. В одной конструкции используется одна линия, изготовленная из коленчатых блоков с соединением на шпильках и проточных трубных вставок с поворотными фланцами. Такая конструкция раскрыта, например, в патентах США № 9,932,800, № 9,518,430 и № 9,068,450. Аналогичная конструкция в настоящее время предлагается для продажи компанией Cameron International из Хьюстона, штат Техас, США, с фирменным названием Monoline. Одним из недостатков этой конструкции является то, что масса оборудования в сочетании с потенциально неудобной ориентацией линий может затруднить установку и привести к созданию неравномерной или повышенной нагрузки на соединения с коллектором для гидроразрыва и/или устьевой арматурой для гидроразрыва. Другой недостаток заключается в том, что использование одной линии для соединения коллектора для гидроразрыва с устьевой арматурой для гидроразрыва может привести к увеличению скорости и турбулентности потока по сравнению с использованием множества линий. Такие условия могут привести к возрастанию риска эрозии устьевой арматуры для гидроразрыва. Замена поврежденной устьевой арматуры для гидроразрыва может быть очень дорогостоящей и трудоемкой. Соответственно, необходимо разработать устройство, систему или способ, позволяющие решить одну или более из вышеперечисленных проблем, связанных с коллекторами для цепного гидроразрыва, из числа одной или более других проблем.[5] Some designs have been developed to avoid the use of steel fracturing equipment. One design uses a single line made of studded elbows and flow tube inserts with swivel flanges. Such a design is disclosed, for example, in US patents No. 9,932,800, No. 9,518,430 and No. 9,068,450. A similar design is currently offered for sale by Cameron International of Houston, Texas, USA, branded as the Monoline. One disadvantage of this design is that the weight of the equipment, combined with the potentially inconvenient line orientation, can make installation difficult and result in uneven or excessive stress on the connections to the fracturing reservoir and/or the fracturing wellhead. Another disadvantage is that using a single line to connect a fracturing reservoir to a fracturing wellhead may result in increased flow velocity and turbulence compared to using multiple lines. Such conditions can lead to an increased risk of erosion of the wellhead for hydraulic fracturing. Replacing damaged wellheads for hydraulic fracturing can be very costly and time consuming. Accordingly, it is necessary to develop an apparatus, system or method to solve one or more of the above problems associated with chain fracturing reservoirs from among one or more other problems.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ DISCLOSURE OF THE INVENTION
[6] В коллекторе для цепного гидроразрыва используют двухпроходный мост для соединения коллектора для цепного гидроразрыва с устьевой арматурой для гидроразрыва. Благодаря такой конструкции моста устраняется множество стальных линий для гидроразрыва между коллектором для цепного гидроразрыва и устьевой арматурой для гидроразрыва с обеспечением при этом надежного и долговечного соединения, которое можно регулировать для приспособления к различным конфигурациям коллекторов для цепного гидроразрыва и устьевых арматур для гидроразрыва.[6] The chain fracturing reservoir uses a two-way bridge to connect the chain fracture reservoir to the fracture wellhead. This bridge design eliminates multiple steel fracturing lines between the chain fracturing reservoir and the fracture wellhead while providing a reliable and durable connection that can be adjusted to accommodate various configurations of the chain fracture reservoir and the fracture wellhead.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[7] Различные варианты осуществления настоящего изобретения станут более понятными из подробного описания, приведенного ниже, и из сопроводительных чертежей различных вариантов осуществления настоящего изобретения. На чертежах одинаковые ссылочные позиции могут указывать на идентичные или функционально подобные элементы. [7] Various embodiments of the present invention will become clearer from the detailed description below and from the accompanying drawings of various embodiments of the present invention. In the drawings, like reference numerals may refer to identical or functionally similar elements.
[8] На ФИГ. 1 изображен коллектор для цепного гидроразрыва, известный из уровня техники. [8] FIG. 1 depicts a chain fracturing reservoir known in the art.
[9] На ФИГ. 2 изображен один вариант осуществления усовершенствованного соединения с двумя трубными вставками, проходящего от коллектора для цепного гидроразрыва к устьевой арматуре для гидроразрыва.[9] FIG. 2 depicts one embodiment of an improved two-piece pipe connection extending from a chain fracturing manifold to a fracturing wellhead.
[10] На ФИГ. 3 изображена головка мостового соединителя, используемая в сочетании с одним вариантом осуществления усовершенствованного соединения с двумя трубными вставками, показанного на ФИГ. 2.[10] FIG. 3 depicts a bridge connector head used in conjunction with one embodiment of the improved dual tube insert connection shown in FIG. 2.
[11] На ФИГ. 4A-4E изображен один способ установки короткой трубной вставки и резьбового фланца на нижней стороне Т-образного соединения.[11] FIG. 4A-4E show one way to mount a short tube insert and a threaded flange on the underside of a tee.
[12] На ФИГ. 5A-5E изображен один способ установки коротких трубных вставок, резьбовых фланцев и блоков с соединением на шпильках по обе стороны от осевого сквозного канала Т-образного соединения.[12] FIG. 5A-5E depict one method for installing short tube inserts, threaded flanges, and studded blocks on either side of a T-connection axial bore.
[13] На ФИГ. 6А-6В изображен глухой фланец, который дополнительно может быть использован для добавления отклонителя потока к усовершенствованному соединению с двумя трубными вставками, проходящему от коллектора для цепного гидроразрыва к устьевой арматуре для гидроразрыва.[13] FIG. 6A-6B depict a blind flange that can optionally be used to add a diverter to the improved two-pipe connection extending from the chain fracturing header to the fracturing wellhead.
[14] На ФИГ. 7А-7В изображен еще один глухой фланец, который дополнительно может быть использован для добавления одного или более отклонителей потока в альтернативных точках усовершенствованного соединения с двумя трубными вставками.[14] FIG. 7A-7B depict another blind flange that can additionally be used to add one or more diverters at alternative points for the improved two-pipe connection.
[15] На ФИГ. 8 изображено усовершенствованное соединение с двумя трубными вставками, включающее в себя как глухой фланец, показанный на ФИГ. 6A-6B, так и два глухих фланца, показанных на ФИГ. 7A-7B. [15] FIG. 8 shows an improved double tube insert connection including both the blind flange shown in FIG. 6A-6B and the two blind flanges shown in FIG. 7A-7B.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ IMPLEMENTATION OF THE INVENTION
[16] На ФИГ. 1 показан пример коллектора 100 для цепного гидроразрыва из известного уровня техники. Этот коллектор может быть расположен вертикально, как показано на ФИГ. 1, или он может быть расположен горизонтально. Коллектор 100 для гидроразрыва может включать в себя два или более блоков 101 конфигурации скважины. Каждый блок 101 конфигурации скважины включает в себя один или более клапанов 102 и соединительную головку 103, и блоки 101 конфигурации скважины могут быть вместе или отдельно (как показано на чертеже) размещены на подставках 106. Каждая соединительная головка 103 соединена с аналогичной головкой в устьевой арматуре для гидроразрыва. Соединительные головки 103 из предшествующего уровня техники часто упоминаются как головки для гидроразрыва или устьевые крестовины и включают в себя множество точек соединения по текучей среде, как показано на ФИГ. 1. Каждую точку соединения по текучей среде присоединяют к нисходящей линии 110, которая проложена к земле, прежде чем снова повернуть вверх и присоединена к точке соединения на головке 270 устьевой арматуры для гидроразрыва на устьевой арматуре 200 для гидроразрыва. Использование нисходящих линий 110 позволяет операторам регулировать различные расстояния между коллекторами 100 для гидроразрыва и их относительное местоположение. Нисходящие линии 110, как правило, имеют небольшой диаметр, из-за чего поток через них ограничен. Множество линий и ограничителей для этих линий создают загроможденность между коллектором для цепного гидроразрыва и устьевой арматурой для гидроразрыва, что может затруднить техническое обслуживание и привести к проблемам с безопасностью. Каждый блок 101 конфигурации скважины, как правило, включает в себя клапан 102а с гидравлическим приводом и клапан 102b с ручным приводом. Блоки 101 конфигурации скважины коллектора 100 для цепного гидроразрыва соединены друг с другом трубными вставками 104 для цепного гидроразрыва, а последняя трубная вставка 104 для цепного гидроразрыва при необходимости может быть закрыта или соединена с другими блоками 101 конфигурации скважин. Коллектор 100 для цепного гидроразрыва соединен с выходом насоса для гидроразрыва в головке 105 подачи для гидроразрыва. [16] FIG. 1 shows an example of a prior art
[17] Во время работы клапаны 102 одного блока 101 конфигурации скважины открываются, обеспечивая поток текучей среды к соответствующей устьевой арматуре 200 для гидроразрыва через его соединительную головку 103, в то время как клапаны 102 других блоков 101 конфигурации скважины в коллекторе 100 для цепного гидроразрыва закрыты. Клапаны 102 могут быть закрыты и открыты для управления потоком через различные блоки 101 конфигурации скважины коллектора 100 для цепного гидроразрыва. [17] During operation, the valves 102 of one
[18] На ФИГ. 2 показан приведенный для примера вариант осуществления блока 210 конфигурации скважины с усовершенствованной головкой 230 мостового соединителя. Головка 230 мостового соединителя, которая соединена с устьевой арматурой для гидроразрыва, образует Т-образное соединение 215 с короткой трубной вставкой, проходящей вверх от клапана 102а. Т-образное соединение 215 головки 230 мостового соединителя соединено с двумя блоками 250 с соединением на шпильках. Каждый блок 250 с соединением на шпильках присоединен к трубной вставке 255 моста, которая аналогичным образом соединяется с блоками 250 с соединением на шпильках и головкой 270 устьевой арматуры для гидроразрыва на устьевой арматуре для гидроразрыва. [18] FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a
[19] Как более подробно показано на ФИГ. 3, головка 230 мостового соединителя включает в себя резьбовые фланцы 235 с каждой стороны буквы «Т» — правый, левый и нижний — присоединенные посредством коротких трубных вставок 238. Глухой фланец 236 может быть присоединен к верхней стороне головки 230 мостового соединителя. Резьбовые фланцы 235, выполненные с возможностью поворота, во время установки выравнивают с соответствующими отверстиями для фланца или болтов. Резьбовые фланцы 235 входят в зацепление с резьбами на наружной поверхности коротких трубных вставок 238, но наружная резьба включает избыточную резьбу, чтобы обеспечить возможность дополнительного поворота резьбового фланца 235 для его установки в требуемое положение. Например, резьбовой фланец 235 в нижней части T-образного соединения выровнен с соответствующим фланцем на блоке 210 конфигурации скважины и для скрепления фланцев друг с другом используют болты. Блок 250 с соединением на шпильках аналогичным образом соединен с каждой из правой и левой сторон Т-образного соединения головки 230 мостового соединителя посредством короткой трубной вставки 238 и резьбовых фланцев 235. Глухой фланец 240 может быть присоединен к стороне блока 250 с соединением на шпильках, которая находится напротив резьбового фланца 235.[19] As shown in more detail in FIG. 3, the
[20] Резьбовые фланцы 235 позволяют ориентировать Т-образное соединение головки 230 мостового соединителя и связанные с ним детали в требуемом положении перед окончательной сборкой головки 230 мостового соединителя. Резьбовой фланец 235 в нижней части позволяет поворачивать головку 230 мостового соединителя вокруг центральной оси блока 210 конфигурации скважины (обозначенной на ФИГ. 2 как ось y), что также может упоминаться как азимутальный поворот. Азимутальный поворот вокруг оси y позволяет регулировать в поперечном направлении все Т-образное соединение вместе с обеими трубными вставками 255 моста, чтобы учесть возможное горизонтальное смещение между соединительной головкой 230 моста и головкой 270 устьевой арматуры для гидроразрыва.[20] The threaded
[21] Резьбовые фланцы 235 на правой и левой сторонах Т-образного соединения позволяют поворачивать трубные вставки 255 моста вокруг центральной оси, проходящей в горизонтальном направлении через Т-образное соединение (обозначена на ФИГ. 2 как ось z), что также может быть упоминаться как вертикальный поворот. Вертикальный поворот вокруг оси z позволяет отрегулировать дистальный конец трубных вставок 255 моста вверх или вниз для учета возможного вертикального смещения между соединительной головкой 230 моста и головкой 270 устьевой арматуры для гидроразрыва.[21] The threaded
[22] Внутри Т-образного соединения поток подаваемой текучей среды разделяется на два блока 250 с соединением на шпильках, которые имеют коленчатую форму для направления потоков к трубным вставкам 255 моста. Текучая среда для гидроразрыва проходит через трубные вставки 255 моста к блокам 250 с соединением на шпильках со стороны устьевой арматуры для гидроразрыва и два потока снова соединяются в головке 270 устьевой арматуры для гидроразрыва на устьевой арматуре 200 для гидроразрыва. Примечательно, что когда два потока входят в головку 270 устьевой арматуры для гидроразрыва на устьевой арматуре 200 для гидроразрыва, они входят с противоположных направлений. В результате векторы скорости обоих потоков в некоторой степени нейтрализуют друг друга. Этот эффект нейтрализации приводит к уменьшению скорости объединенного потока в устьевой арматуре 200 для гидроразрыва по сравнению со скоростью, которая была бы достигнута в случае использования одиночного соединителя трубных вставок. [22] Within the T-junction, the supply fluid flow is divided into two
[23] В моделировании, выполненном заявителем, для конфигурации, показанной на ФИГ. 2, в которой каждая трубная вставка моста имеет внутренний диаметр 5 дюймов (12,7 см) и общий расход 100 баррелей в минуту, скорость потока в верхней части устьевой арматуры 200 для гидроразрыва, непосредственно под Т-образным соединением 290, находилась в диапазоне 32-38 футов в секунду (9,75-11,58 м/с). [23] In the simulation performed by the Applicant, for the configuration shown in FIG. 2, in which each bridge tubing insert has an ID of 5 inches (12.7 cm) and a total flow of 100 bpm, the flow rate at the top of the fracturing
[24] В отдельном моделировании трубные вставки 255 моста были заменены на одиночную трубную вставку моста, проходящую по прямой линии между головкой 230 мостового соединителя и головкой 270 устьевой арматуры для гидроразрыва. Одиночная трубная вставка моста была смоделирована с внутренним диаметром 7 дюймов (17,78 см), так что она имела такую же площадь поперечного сечения, что и комбинация трубных вставок 255 моста (49 дюймов2 (0,0316128 м2) против 50 дюймов2 (0,032258 м2)). При той же смоделированной скорости потока текучей среды в 100 баррелей в минуту скорости потока, наблюдаемые в одной и той же точке в устьевой арматуре 200 для гидроразрыва, были значительно выше, чем в конфигурации с двумя трубными вставками, как правило, превышая 38 футов в секунду (11,58 м/с), а в некоторых областях — превышая 45 футов в секунду (13,72 м/с). [24] In a separate simulation, the bridge tube inserts 255 were replaced with a single bridge tube insert extending in a straight line between the
[25] Конфигурация с двумя трубными вставками, показанная на ФИГ. 2 также обеспечивает более низкую турбулентность комбинированного потока в устьевой арматуре 200 для гидроразрыва. Более низкая скорость и более низкая турбулентность должны снизить риск эрозии внутри устьевой арматуры 200 для гидроразрыва по сравнению с потоком внутри одиночного соединителя трубных вставок.[25] The configuration with two tube inserts shown in FIG. 2 also provides lower combined flow turbulence in the
[26] Установку усовершенствованного соединительного моста можно выполнить несколькими различными способами. Согласно одному способу первый этап процесса установки, как показано на ФИГ. 4A, заключается в надежном прикреплении нижнего резьбового фланца 235 к верхней части блока 210 конфигурации скважины чуть выше клапана 102a, с помощью болтов 280. Затем, как показано на ФИГ. 4B, короткую трубную вставку 238 прикрепляют к резьбовому фланцу 235 путем поворота короткой трубной вставки 238 до тех пор, пока резьбовая часть 282 полностью не войдет в зацепление с сопрягаемой с ней резьбовой частью 284 резьбового фланца 235. Затем, как показано на ФИГ. 4C, верхний резьбовой фланец 235 прикрепляют к короткой трубной вставке 238 путем поворота верхнего резьбового фланца 235 до тех пор, пока резьбовая часть 284 не войдет в зацепление с сопрягаемой с ней резьбовой частью 282 короткой трубной вставки 238. Затем, как показано на ФИГ. 4D, верхний резьбовой фланец 235 прикрепляют к головке 230 мостового соединителя с помощью болтов 280. В этот момент при необходимости головку 230 мостового соединителя азимутально поворачивают вокруг оси y таким образом, чтобы она была правильно выровнена с устьевой арматурой для гидроразрыва, к которой должны быть присоединены трубные вставки моста. Такой азимутальный поворот обеспечивается за счет резьбового соединения между верхним резьбовым фланцем 235 и короткой трубной вставкой 238, как показано на ФИГ. 4E. После того, как головка 230 мостового соединителя будет правильно выровнена, все болты и соединения надежно затягивают.[26] Installation of the improved connecting bridge can be performed in several different ways. According to one method, the first step of the installation process, as shown in FIG. 4A is to securely attach the lower threaded
[27] Согласно этому способу установки следующий этап, как показано на ФИГ. 5A, заключается в надежном прикреплении внутреннего резьбового фланца 235 с каждой стороны головки 230 мостового соединителя с помощью болтов 280. Затем, как показано на ФИГ. 5B, короткую трубную вставку 238 прикрепляют к каждому резьбовому фланцу 235 путем поворота короткой трубной вставки 238 до тех пор, пока резьбовая часть 282 полностью не войдет в зацепление с сопрягаемой с ней резьбовой частью 284 резьбового фланца 235. Затем, как показано на ФИГ. 5C, наружный резьбовой фланец 235 прикрепляют к каждой короткой трубной вставке 238 путем поворота наружного резьбового фланца 235 до тех пор, пока резьбовая часть 284 не войдет в зацепление с сопрягаемой с ней резьбовой частью 282 короткой трубной вставки 238. Затем, как показано на ФИГ. 5D, каждый наружный резьбовой фланец 235 прикрепляют к блоку 250 с соединением на шпильках с помощью болтов 280. При этом, при необходимости блоки 250 с соединением на шпильках поворачивают вертикально вокруг оси z таким образом, чтобы они были правильно выровнены с блоками 250 с соединением на шпильках на устьевой арматуре для гидроразрыва, к которой должны быть присоединены трубные вставки моста. Такой вертикальный поворот обеспечивается за счет резьбового соединения между наружными резьбовыми фланцами 235 и короткими трубными вставками 238, как показано на ФИГ. 5E. Когда блоки 250 с соединением на шпильках будут правильно выровнены, все болты и соединения надежно затягивают. В ходе этой стадии процесса установки трубные вставки 255 моста могут быть прикреплены к блокам 250 с соединением на шпильках либо до, либо после того, как блоки 250 с соединением на шпильках будут прикреплены к наружным резьбовым фланцам 235.[27] According to this installation method, the next step, as shown in FIG. 5A is to securely attach the female threaded
[28] Согласно еще одному способу установки трубные вставки 255 моста, блоки 250 с соединением на шпильках, головка 230 мостового соединителя и головка 270 устьевой арматуры для гидроразрыва могут быть предварительно собраны на буровой площадке. Кран используют для опускания всего узла на блок 210 конфигурации скважины и устьевую арматуру 200 для гидроразрыва, где он может быть присоединен. При наличии перепадов высот между головкой 230 мостового соединителя и головкой 270 устьевой арматуры для гидроразрыва регулировку высоты на любом конце можно выполнить путем поворота резьбовых фланцев 235. [28] In yet another installation method, the bridge inserts 255,
[29] Применение моста для цепного гидроразрыва является предпочтительным по сравнению с другими способами соединения коллектора для цепного гидроразрыва с устьевыми арматурами для гидроразрыва по нескольким причинам. Поскольку его ориентацию можно регулировать в одном или обоих из азимутального и вертикального направлений, могут быть учтены различия в расстоянии между различными коллекторами для гидроразрыва и устьевыми арматурами для гидроразрыва, а также различия в их конфигурации. Поскольку мост содержит две трубных вставки моста, для него не требуется множество нисходящих линий, используемых во многих системах из предшествующего уровня техники. Его легче установить и он более стабилен, чем другие жесткие соединения большого диаметра, поскольку его конструкция проще и не требуются регулировки после установки, а также потому, что он симметричен относительно линии, проходящей от блока конфигурации скважины к устьевой арматуре для гидроразрыва. Поскольку он содержит две поточные линии, которые входят в головку устьевой арматуры для гидроразрыва с противоположных направлений, снижается риск эрозии по сравнению с системами из предшествующего уровня техники, в которых используется одиночная поточная линия. [29] The use of a chain fracturing bridge is preferred over other methods of connecting a chain fracture reservoir to a fracture wellhead for several reasons. Because its orientation can be adjusted in one or both of the azimuth and vertical directions, differences in spacing between different fracture reservoirs and wellheads, as well as differences in their configuration, can be accommodated. Because the bridge contains two bridge tube inserts, it does not require the multiple downlinks used in many prior art systems. It is easier to install and more stable than other large diameter rigid connections because it is simpler in design and requires no post-installation adjustments, and because it is symmetrical about the line from the well configuration to the frac. Because it contains two flowlines that enter the fracturing head from opposite directions, the risk of erosion is reduced compared to prior art systems that use a single flowline.
[30] В соответствующих случаях настоящее изобретение может также включать в себя один или более отклонителей потока, как показано на ФИГ. 6А-8. Как показано на ФИГ. 6A, альтернативный вариант осуществления глухого фланца 236 может включать в себя отклонитель 300 потока. Как показано на ФИГ. 8, отклонитель 300 потока проходит вниз от глухого фланца 236 таким образом, что он расположен внутри потока текучей среды для гидроразрыва от коллектора для гидроразрыва к устьевой арматуре для гидроразрыва. Отклонитель 300 потока может быть в целом цилиндрическим с отклоняющими поверхностями 302 и 304. В этой конфигурации центральная ось отклонителя 300 потока может быть по существу выровнена с центральной осью короткой трубной вставки 238, которая соединена с нижней стороной головки 230 мостового соединителя. Эта ось показана как ось y на ФИГ. 2. Отклоняющие поверхности 302 и 304 могут быть криволинейными и предпочтительно вогнутыми, как показано на ФИГ. 6А. В качестве альтернативы, отклоняющие поверхности 302 и/или 304 могут быть выпуклыми, плоскими или могут иметь любую другую конфигурацию. Отклонитель 300 потока также может содержать больше или меньше двух отклоняющих поверхностей. Например, отклонитель 300 потока может быть в целом коническим и содержать одну непрерывную отклоняющую поверхность. В такой конфигурации в целом коническая отклоняющая поверхность также может быть вогнутой, выпуклой, плоской или может иметь любую другую конфигурацию.[30] Where appropriate, the present invention may also include one or more flow diverters as shown in FIG. 6A-8. As shown in FIG. 6A, an alternative embodiment of
[31] Когда текучая среда течет вверх через короткую трубную вставку 238 и в головку 230 мостового соединителя, поток проходит вдоль оси y, так что он ортогонален оси z, которая проходит через короткие трубные вставки 238, которые отходят от головки 230 мостового соединителя и по направлению к блокам 250 с соединением на шпильках. В результате поток, как правило, становится турбулентным, когда он перемещается от оси y к оси z. Эта турбулентность, а также другие динамические характеристики потока в этой конфигурации могут привести к повышению эрозии и преждевременному выходу из строя головки 230 мостового соединителя и коротких трубных вставок 238. [31] As fluid flows upward through the
[32] При установке альтернативного варианта осуществления глухого фланца 236, показанного на ФИГ. 6A, поток, направленный вверх через короткую трубную вставку 238 и в головку 230 мостового соединителя, будет воздействовать на отклоняющие поверхности 302 и 304. Отклоняющие поверхности 302 и 304, как правило, перенаправляют часть потока от оси y к оси z. Это перенаправление может привести к уменьшению турбулентности потока при его перемещении от оси y к оси z и, таким образом, уменьшению эрозии соединительной головки 230 моста и коротких трубных вставок 238.[32] When installing an alternative implementation of the
[33] Как показано на ФИГ. 7A-7B, один или оба глухих фланца 240 могут включать в себя отклонитель 310 потока с отклоняющей поверхностью 312. Отклонитель 310 потока может быть в целом цилиндрическим с центральной осью вдоль оси z, как показано на ФИГ. 2. Отклоняющая поверхность 312 может быть криволинейной и предпочтительно вогнутой. В качестве альтернативы, отклоняющая поверхность может быть выпуклой, плоской или может иметь любую другую конфигурацию. Отклонитель 310 потока также может иметь множество отклоняющих поверхностей.[33] As shown in FIG. 7A-7B, one or both
[34] Когда текучая среда протекает через короткие трубные вставки 238 и в блоки 250 с соединением на шпильках, она снова меняет направление, на этот раз с оси z на ось x, которая коаксиальна с трубными вставками 255 моста. Этот переход также вызовет турбулентность и, следовательно, возможность эрозии внутри блоков 250 с соединением на шпильках. При использовании альтернативного варианта выполнения глухого фланца 240, как показано на ФИГ. 7A-7B, поток вдоль оси z будет воздействовать на отклоняющую поверхность 312, которая перенаправит часть потока с оси z на ось x и, таким образом, уменьшит эрозию блоков 250 с соединением на шпильках.[34] As fluid flows through the short tube inserts 238 and into the
[35] Хотя отклонители 300 и 310 потока также подвержены эрозии, замена глухих фланцев 236 и 240 намного проще и дешевле, чем замена головки 230 мостового соединителя, коротких трубных вставок 238 и/или блоков 250 с соединением на шпильках.[35] Although
[36] Понятно, что в вышеизложенное описание могут быть внесены изменения без отступления от объема настоящего изобретения. В некоторых примерах осуществления элементы и идеи различных иллюстративных приведенных для примера вариантов осуществления могут быть объединены полностью или частично в некоторых или всех иллюстративных приведенных в качестве примеров вариантах осуществления. Кроме того, один или более элементов и идей различных иллюстративных приведенных в качестве примеров вариантов осуществления могут отсутствовать, по меньшей мере частично, и/или быть объединены, по меньшей мере частично, с одним или более другими элементами и идеями различных иллюстративных вариантов осуществления. [36] It is understood that the foregoing description may be modified without departing from the scope of the present invention. In some embodiments, the elements and ideas of various illustrative exemplary embodiments may be combined in whole or in part in some or all of the illustrative exemplary embodiments. In addition, one or more elements and ideas of the various illustrative exemplary embodiments may be omitted, at least in part, and/or combined, at least in part, with one or more other elements and ideas of the various illustrative embodiments.
[37] Любые пространственные привязки, такие как, например, «верхний», «нижний», «выше», «ниже», «между», «внизу», «вертикальный», «горизонтальный», «угловой», «вверх», «вниз», «рядом», «слева направо», «справа налево», «сверху вниз», «снизу вверх», «сверху», «снизу», «низ-верх», «вверх-вниз» и т. д. предназначены исключительно для целей иллюстрации и не ограничивают конкретную ориентацию или расположение конструкции, описанной выше. [37] Any spatial anchors such as, for example, top, bottom, above, below, between, bottom, vertical, horizontal, corner, up ”, “down”, “side by side”, “left to right”, “right to left”, “top to bottom”, “bottom to top”, “top”, “bottom”, “bottom-top”, “up-down” and etc. are for illustrative purposes only and do not limit the specific orientation or location of the structure described above.
[38] Хотя в некоторых приведенных для примера вариантах осуществления различные этапы, процессы и процедуры описаны как проявляющиеся в виде отдельных действий, один или более этапов, один или более процессов и/или одна или более процедур также могут выполняться в разном порядке, одновременно и/или последовательно. В некоторых приведенных для примера вариантах осуществления этапы, процессы и/или процедуры могут быть объединены в один или более этапов, процессов и/или процедур. [38] Although in some exemplary embodiments, the various steps, processes, and procedures are described as appearing as separate acts, one or more steps, one or more processes, and/or one or more procedures may also be performed in a different order, simultaneously, and /or sequentially. In some exemplary embodiments, steps, processes, and/or procedures may be combined into one or more steps, processes, and/or procedures.
[39] В некоторых приведенных для примера вариантах осуществления один или более рабочих этапов в каждом варианте осуществления могут отсутствовать. Кроме того, в некоторых случаях некоторые признаки настоящего изобретения могут быть использованы без соответствующего использования других признаков. Кроме того, один или более из описанных выше вариантов осуществления и/или изменений могут быть полностью или частично объединены с любым одним или более из других описанных выше вариантов осуществления и/или изменений. [39] In some exemplary embodiments, one or more operating steps may be omitted from each embodiment. In addition, in some cases, some features of the present invention may be used without the corresponding use of other features. In addition, one or more of the embodiments and/or modifications described above may be combined in whole or in part with any one or more of the other embodiments and/or modifications described above.
[40] Хотя выше были подробно описаны некоторые приведенные для примера варианты осуществления, описанные варианты осуществления являются лишь примерами и не являются ограничивающими, и для специалистов в данной области техники будет очевидно, что в приведенных для примера вариантах осуществления возможны многие другие модификации, изменения и/или замены без существенного отступления от новых идей и преимуществ настоящего изобретения. Соответственно, все такие модификации, изменения и/или замены включены в объем настоящего изобретения, который определяется нижеследующей формулой изобретения. В формуле изобретения любые пункты типа «средство плюс функция» предназначены для охвата конструкций, описанных в настоящем документе как выполняющих указанную функцию, и не только конструкционных эквивалентов, но также и эквивалентных конструкций. Кроме того, заявитель явно не намерен ссылаться на пункт 6, § 112 статьи 35 Свода законов США для каких-либо ограничений любого из пунктов формулы изобретения в настоящем документе, за исключением тех пунктов, в отношении которых в формуле явным образом использовано слово «означает» вместе со связанной функцией.[40] Although some exemplary embodiments have been described in detail above, the described embodiments are merely exemplary and non-limiting, and it will be apparent to those skilled in the art that many other modifications, changes, and variations are possible in the exemplary embodiments. /or substitutions without substantially departing from the new ideas and advantages of the present invention. Accordingly, all such modifications, changes and/or substitutions are included within the scope of the present invention, which is defined by the following claims. In the claims, any means-plus-function claims are intended to cover the structures described herein as performing the specified function, and not only structural equivalents, but equivalent structures as well. In addition, Applicant expressly does not intend to invoke paragraph 6, § 112 of Article 35 of the United States Code for any limitation of any of the claims in this document, except for those claims in respect of which the word “means” is expressly used in the claims. along with the associated function.
Claims (27)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US16/443,639 | 2019-06-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2788370C1 true RU2788370C1 (en) | 2023-01-18 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140352968A1 (en) * | 2013-06-03 | 2014-12-04 | Cameron International Corporation | Multi-well simultaneous fracturing system |
US20160115773A1 (en) * | 2014-10-27 | 2016-04-28 | Cameron International Corporation | Modular fracturing system |
US20170370172A1 (en) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | Seaboard International, Inc. | Adjustable fracturing system |
RU177484U1 (en) * | 2017-03-13 | 2018-02-27 | Александр Юрьевич Осипук | FRAME CONSTRUCTION UNIT BLOCK CONTAINER TYPE FOR HYDRAULIC GROUND RIP |
US20180284816A1 (en) * | 2017-04-03 | 2018-10-04 | Fmc Technologies, Inc. | Zipper manifold arrangement for trailer deployment |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140352968A1 (en) * | 2013-06-03 | 2014-12-04 | Cameron International Corporation | Multi-well simultaneous fracturing system |
US20160115773A1 (en) * | 2014-10-27 | 2016-04-28 | Cameron International Corporation | Modular fracturing system |
US20170370172A1 (en) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | Seaboard International, Inc. | Adjustable fracturing system |
RU177484U1 (en) * | 2017-03-13 | 2018-02-27 | Александр Юрьевич Осипук | FRAME CONSTRUCTION UNIT BLOCK CONTAINER TYPE FOR HYDRAULIC GROUND RIP |
US20180284816A1 (en) * | 2017-04-03 | 2018-10-04 | Fmc Technologies, Inc. | Zipper manifold arrangement for trailer deployment |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Елка устьевая ГРП, найдено в Интернет http://www.jereh-pe.com/ru/products/wellhead/frac-tree [он-лайн] [найдено 07.12.2022], дата публикации 27.02.2019 в соответствии с сайтом https://web.archive.org/web/20190227215315/http://www.jereh-pe.com:80/ru/products/wellhead/frac-tree. Манифольд буровой, найдено в Интернет http://standart-ekb.ru/product/nefteprovodnaya-i-soedinitelnaya-armatura/manifold-/ [он-лайн] [найдено 09.12.2022], дата публикации 11.11.2017 в соответствии с сайтом https://web.archive.org/web/20171111201832/http://standart-ekb.ru/product/nefteprovodnaya-i-soedinitelnaya-armatura/manifold-. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210340852A1 (en) | Zipper bridge | |
AU2019452198B2 (en) | Zipper bridge | |
US10858902B2 (en) | Frac manifold and connector | |
US11162320B2 (en) | Fracturing fluid delivery system | |
US11391109B2 (en) | Fracturing manifold systems and methods | |
CA2849712C (en) | Adjustable fracturing head and manifold system | |
US8978763B2 (en) | Adjustable fracturing system | |
US20240093793A1 (en) | System for fluid transfer | |
EP2951480B1 (en) | Adjustable fracturing system | |
RU2788370C1 (en) | Bridge connector for connecting a chain hydraulic fracturing reservoir to the wellhead and method for installation thereof | |
CA3047245C (en) | Zipper bridge | |
WO2020220053A1 (en) | Frac manifold and connector | |
US20230235643A1 (en) | System for fluid transfer | |
US11993987B2 (en) | Gooseneck connector system |