一种页岩气压裂返排液输送装置的制作方法

本申请涉及页岩气开采领域，特别涉及一种页岩气压裂返排液输送装置。

背景技术：

水力压裂或液压压裂技术是通过加压液体来压裂岩石，该技术已经成为用于提取和开采页岩油气、致密气、致密油和煤层气的优选方法。在页岩油气开采中，需要将压裂液输送到开采地，同时，在水力压裂完成后，留在井下的返排液需再次输送至废水处理厂进行废水处理，以进行二次利用。

技术实现要素：

本申请实施例之一提供一种页岩气压裂返排液输送装置，包括第一软管、第一接头、第一接头外卡箍、第二软管、第二接头、第二接头外卡箍、密封圈和连接卡箍；其中，所述第一接头的第一端伸入所述第一软管一端的内部与所述第一软管连接，所述第一接头外卡箍卡接在所述第一接头第一端与所述第一软管的连接处的软管外表面；所述第二接头的第一端伸入所述第二软管一端的内部与所述第二软管连接，所述第二接头外卡箍卡接在所述第二接头第一端与所述第二软管的连接处的软管外表面；所述密封圈设置在所述第一接头第二端与所述第二接头第二端的连接位置；所述连接卡箍套设在所述密封圈外部。

在一些实施例中，所述第一软管和所述第二软管分别包括软管外层、至少一层中间层和软管内层。

在一些实施例中，至少一层所述中间层为编织增强层，所述编织增强层由至少两条增强纤维编织而成。

在一些实施例中，所述至少两条增强纤维包括至少一条第一增强纤维以及至少一条第二增强纤维；所述第一增强纤维和所述第二增强纤维垂直编织。

在一些实施例中，所述至少两条增强纤维可以为纤维束、纤维绳、纤维条和/或纤维带等。

在一些实施例中，所述第一接头外卡箍和所述第二接头外卡箍分别包括三个外卡箍组件，所述三个外卡箍组件通过螺栓两两连接形成环状结构。

在一些实施例中，所述密封圈套设在所述第一接头第二端与所述第二接头第二端的连接接缝外部。

在一些实施例中，所述连接卡箍包括两个半环形连接卡箍组件；所述两个半环形连接卡箍组件的两端分别设有连接孔；所述两个半环形连接卡箍组件通过所述连接孔螺栓连接形成环形结构。

附图说明

本申请将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1为根据本申请一些实施例所示的页岩气压裂返排液输送装置的整体结构示意图；

图2为根据本申请一些实施例所示的页岩气压裂返排液输送装置的结构爆炸图；

图3为根据本申请一些实施例所示的软管结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

由本申请实施例提供的页岩气压裂返排液输送装置可以应用于输送页岩气开采过程中的压裂返排液、页岩气伴生油、高矿物含量地下水等。在一些实施例中，输送装置还可以用于输送其他液体，包括但不限于清水、污水、油、胶体等。在一些实施例中，输送装置还可以在特殊处理后用于输送气体，包括但不限于煤气、天然气、加压空气、化工气体原料等。输送装置在特定情况下还可以用于运送固体。

图1为根据本申请一些实施例所示的页岩气压裂返排液输送装置的整体结构示意图。图2为根据本申请一些实施例所示的页岩气压裂返排液输送装置的结构爆炸图。在一些实施例中，页岩气返排液输送装置100可以包括软管(如第一软管110、第二软管115)和接头(如第一接头120、第二接头125)，其中，接头用于软管与软管之间的连接。如图1和图2所示，在本实施例中，输送装置100可以包括第一软管110、第二软管115、第一接头120、第二接头125、第一接头外卡箍130、第二接头外卡箍135、密封圈140以及连接卡箍150。

在如图1和图2所示的实施例中，在安装输送装置100时，可以将第一接头120的第一端(软管连接端)伸入第一软管110一端的内部与该第一软管110连接，第一接头外卡箍130卡接在该第一接头120第一端与该第一软管110的连接处的软管外表面。同样的，可以将第二接头125的第一端伸入第二软管115一端的内部与该第二软管115连接，第二接头外卡箍135卡接在该第二接头125第一端与该第二软管115的连接处的软管外表面。通过接头外卡箍的卡接作用，可以使接头与软管的连接更加紧密和稳固，从而可以保证软管与接头连接处的密封性。在本实施例中，接头外卡箍(如第一接头外卡箍130、第二接头外卡箍135)可以包括三个外卡箍组件。在本实施例中，该三个外卡箍组件可以为相同的结构。如图1和2所示，该三个外卡箍组件可以通过螺栓两两连接形成环状结构。通过三个外卡箍组件的结构设计，可以使接头外卡箍在卡接时对连接处的作用力更均匀，从而使密封效果更好。在一些替代性实施例中，接头外卡箍还可以是其他结构。例如，接头外卡箍可以由2个或4个以上的外卡箍组件组成。例如，每个外卡箍组件可以不完全相同。又例如，卡箍组件之间可以通过其他连接方式进行两两连接，如卡扣连接、榫卯连接、胶接、丝扣连接等。

在一些实施例中，密封圈140可以设置在第一接头120第二端(接头互连端)与第二接头125第二端的连接位置，用以保证第一接头120与第二接头125连接处的密封性。在如图1和图2所示的实施例中，密封圈140可以套设在第一接头120第二端与第二接头125第二端的连接接缝外部。在一些替代性实施例中，密封圈也可以设置在第一接头120第二端与第二接头125第二端的连接接缝之间。在本实施例中，密封圈140可以为矩形密封圈。在一些替代性实施例中，密封圈140也可以为其他类型的密封圈。例如，密封圈140可以为V型、U型、O型、Y型、T型、J型密封圈等。在一些实施例中，密封圈140可以具有耐高温、耐低温、耐高压、耐磨、耐腐蚀等一种或多种特性的组合。在一些实施例中，密封圈140可以由氟橡胶制成。在一些实施例中，密封圈140的厚度可以根据情况进行调整。

在如图1和图2所示的实施例中，连接卡箍150可以套设在密封圈140外部，用以锁紧第一接头120与第二接头125的连接处，保证两接头的连接强度。在本实施例中，连接卡箍150可以包括两个半环形连接卡箍组件。两个半环形连接卡箍组件的两端分别设有连接孔，两个半环形连接卡箍组件可以通过两端的连接孔螺栓连接形成环形结构。在一些替代性实施例中，连接卡箍150还可以是其他结构。例如，连接卡箍150可以由三个及以上的连接卡箍组件组成。又例如，连接卡箍组件之间可以通过其他连接方式进行连接，如卡扣连接、榫卯连接、胶接、丝扣连接等。

在一些实施例中，接头(如第一接头120、第二接头125)的材质可以为金属材料。在一些实施例中，接头材料包括但不限于合金钢、铜合金、锌合金等。在一些实施例中，合金钢包括但不限于不锈钢、碳钢等。

图3为根据本申请一些实施例所示的软管结构示意图。如图3所示，软管300(如图1-2中的第一软管110、第二软管115)可以包括内层310、至少一层中间层320、外层330。在一些实施例中，可以在软管300中增加额外的层而不脱离本申请的精神和范围。例如，可以在外层330的表面覆上保护层(如防尘保护层、抗老化层、阻燃层)、夜光层、反光层等。在一些实施例中，软管300的内径可以为150-360mm。具体的，软管内径可以为152mm(6英寸)，203mm(8英寸)，254mm(10英寸)，305mm(12英寸)或356mm(14英寸)，但是相关领域的技术人员也应当理解，该软管300的内径可以根据情况进行调整，本申请对此不做限制。

在一些实施例中，内层310可以由热塑性聚氨酯(Thermoplastic polyurethanes，TPU)材料制成。在一些实施例中，内层310的厚度可以在0.1mm到5.0mm之间，但是相关领域的技术人员也应当理解，该内层310的厚度可以根据情况进行调整。例如，对于输送腐蚀性很强的液体的软管，其内层310的厚度可以为5mm以上(如6mm、8mm等)。

中间层320位于软管300的内层310和外层330之间，可以提升软管的柔韧性，方便进行弯折，延长软管使用寿命等。在一些实施例中，中间层320可以为编织增强层，通过织机织造。例如，可以在织机上使用相对于增强层纵向延伸的经线和沿增强层成螺旋形延伸的纬线织造形成。又例如，经线和纬线可以与管道延伸方向呈一定夹角。编织增强层可以由涤纶长丝、尼龙、芳纶纤维、玄武岩纤维、石棉纤维、维尼昂纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、木纤维、棉纤维、麻纤维、碳纤维、玻璃纤维等一种或多种的组合。在一些实施例中，编织增强层可以由管状的经线和纬线纤维织造。在一些实施例中，编织增强层还可以通过其他方式织造，如手工织造，采用其他设备织造等。在一些实施例中，编织增强层还可以包括至少一条导电金属线(例如，细铜线)在增强层上沿轴向方向上织造，以提高增强层的抗静电效果。在一些实施例中，中间层320可以包含至少一层(如一层、两层、三层等)编织增强层，每层编织增强层的厚度可以在0.5mm至7.5mm之间。但是相关领域的技术人员也应当理解，每层编织增强层的厚度可以根据情况进行调整。在一些实施例中，增强层的编织方法可以包括斜纹编织、垂直交叉编织、平纹编织等方法。

在一些实施例中，外层330可以由聚合物制成。所述聚合物可以是具有良好的耐磨性、耐蚀性和耐候性特征的聚合物。在一些实施例中，聚合物可以包括但不限于聚氨酯类材料、聚氯乙烯及其衍生材料、橡胶类材料、脂肪族聚合物、酰胺类高聚物和酰亚胺类聚合物等。在一些实施例中，外层330的厚度在0.1mm到5.0mm之间。但是相关领域的技术人员也应当理解，该外层330的厚度可以根据情况进行调整。在一些实施例中，外层330和内层310的材料可以相同，例如，外层330和内层310可以均采用TPU。在一些实施例中，外层330和内层310的材料可以不同。

在一些实施例中，制备软管300的成型方法可以是共挤压。具体的，可以在织机上织造中间层320，并将织造好的中间层320套在模具上，将内层310、外层330的原料置于相应送料口，将内层310、外层320的原料熔化。在中间层320的基础上，将熔化后的内层310、外层320原料进行共挤压。在一些实施例中，同时可以辅以外力牵引，如采用牵引机将制造完成的软管部分牵引出去，以实现软管的连续制造。在一些实施例中，也可以采用现有的其他方式制备软管300，本申请对此不做限制。

本申请实施例可能带来的有益效果包括但不限于：(1)输送装置密封性好；(2)输送装置安装便捷。需要说明的是，不同实施例可能产生的有益效果不同，在不同的实施例里，可能产生的有益效果可以是以上任意一种或几种的组合，也可以是其他任何可能获得的有益效果。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，本领域技术人员可以理解，本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合，或对他们的任何新的和有用的改进。

此外，除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

最后，应当理解的是，本申请中所述实施例仅用以说明本申请实施例的原则。其他的变形也可能属于本申请的范围。因此，作为示例而非限制，本申请实施例的替代配置可视为与本申请的教导一致。相应地，本申请的实施例不仅限于本申请明确介绍和描述的实施例。