体积压裂井口多功能测压短节的制作方法

1.本发明涉及体积压裂井监测技术领域，特别涉及一种体积压裂井口多功能测压短节。


背景技术：

2.油田开发的过程中，在进行体积压裂井压裂施工时，需要监测对应地层压裂过程及放喷过程中压力变化，通过压力的监测数据评价压裂层的压裂效果，常规试井和测井测压工艺需要将仪器下至井内，压裂时井口压力较高，存在一定的井控安全风险，井筒内容易结蜡造成仪器遇阻且有落井风险，监测周期长需要投入大量的人力物力，目前没有适用于体积压裂井的简单有效的测压手段，为更好的获取体积压裂井的压力数据，同时考虑到安全方便省时省力的原则，结合体积压裂井的井身结构，设计一种井口多功能测压短节，满足体积压裂井的压力监测需求。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种结合体积压裂井井身结构设计，且满足体积压裂井的压力监测需求的体积压裂井口多功能测压短节。
4.为此，本发明技术方案如下：
5.一种体积压裂井口多功能测压短节，包括井口法兰、压力缓冲板、若干个具有不同规格的压力计转换接头、压力计转换接头护盖和高压放空闸门；其中，井口法兰由盘体和垂直于盘体设置且一端固定在盘体一侧盘面中心处的连接柱一体成型构成；盘体的另一侧盘面中心处沿轴向开设有第一盲孔且第一盲孔的内壁上设有第一环形台阶；自盘体外边缘沿径向开设有一条与第一盲孔的孔底相连通的压力放空孔道，自连接柱的另一端端面中心处沿轴向开设有第二盲孔且在第二盲孔的孔底沿轴开设有与第一盲孔的孔底相连通的第一压力传输孔道；压力缓冲板为一外径与第一盲孔内壁上的第一环形台阶的尺寸相适应的圆形板，使压力缓冲板压配并固定在第一环形台阶的端面上；在压力缓冲板上开设有一偏心通孔；压力计转换接头为一外径与第二盲孔的内径相适应的圆柱体结构，其外壁上设有环形凸台，使压力计转换接头的前端插装在第二盲孔内，且连接柱的底端压配在环形凸台的端面上；自压力计转换接头的底面中心处沿轴向开设有第三盲孔，且在第三盲孔的孔底中心处沿轴向开设有一条与第一压力传输孔道相连通的第二压力传输孔道；若干个压力计转换接头的第三盲孔的内径分别与不同规格的压力计探测端的外径相适应，且在第三盲孔的内壁上设有与压力计探测端相连接的内螺纹；压力计转换接头护盖套装在压力计转换接头的外侧，且其前侧可拆卸固定在连接柱的外壁上；高压放空闸门通过连接管路与压力放空孔道连接并形成连通。
6.进一步地，第一压力传输孔道与第二压力传输孔道的内径一致且二者的中轴线重合。
7.进一步地，压力计转换接头护盖的上侧内径大于下侧内径并在变径处形成有第二
环形台阶，使压力计转换接头护盖前侧螺纹连接在连接柱上时，第二环形台阶的上端面贴合在环形凸台的下端面上。
8.进一步地，在压力计转换接头的上侧外壁与连接柱的内壁之间设有至少两道第一密封圈，使二者之间形成密封。
9.进一步地，压力计转换接头的前端的加工为锥形，第二盲孔的孔底加工为与压力计转换接头的锥形前端相配合的锥面，使二者之间形成面密封。
10.进一步地，在压力计转换接头护盖的内壁与压力计转换接头的下侧外壁之间设有至少一道第二密封圈，使二者之间形成密封配合。
11.进一步地，盘体的尺寸与采油树旁通法兰的法兰盘的尺寸一致，且在盘体上沿圆周方向开设有八个与采油树旁通法兰的法兰盘上的通孔一一对应的螺栓孔。
12.进一步地，在开设有第一盲孔的盘面上开设有一条环绕第一盲孔的垫圈安装凹槽。
13.与现有技术相比，该体积压裂井口多功能测压短节适用于体积压裂井采油树，其在结构上设置有三重压力缓冲区，有效避免压力冲击对压力计传感器造成损伤；在与井口连接方式上通过设计的法兰连接件实现与采油树旁通法兰连接，易操作且安全有效，且在测压的同时不影响正常生产；此外，还能够根据压力计型号更换不同的压力计转换接头，应用范围广，满足体积压裂井的压力监测需求，具有极好的市场应用和推广前景。
附图说明
14.图1为本发明的体积压裂井口多功能测压短节的结构示意图；
15.图2为图1的a-a向剖视图。
具体实施方式
16.下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。
17.如图1和图2所示，该一种体积压裂井口多功能测压短节，包括井口法兰1、压力缓冲板3、若干个压力计转换接头4、压力计转换接头护盖8和高压放空闸门10；其中，
18.井口法兰1由盘体和垂直于盘体设置且一端固定在盘体一侧盘面中心处的连接柱一体成型构成；具体地，盘体的尺寸与采油树旁通法兰的法兰盘的尺寸一致，且在盘体上沿圆周方向开设有八个与采油树旁通法兰的法兰盘上的通孔一一对应的螺栓孔2；同时，在开设有第一盲孔的盘面上开设有一条环绕第一盲孔的垫圈安装凹槽12，使其与采油树旁通法兰的法兰座连接时形成密封连接；
19.盘体的另一侧盘面中心处沿轴向开设有第一盲孔，且第一盲孔的内壁上设有第一环形台阶；自盘体外边缘沿径向开设有一条与第一盲孔的孔底相连通的压力放空孔道11；自连接柱的另一端端面中心处沿轴向开设有第二盲孔，且在第二盲孔的孔底沿轴开设有与第一盲孔的孔底相连通的第一压力传输孔道6；
20.压力缓冲板3为一外径与第一盲孔内壁上的第一环形台阶的尺寸相适应的圆形板，使压力缓冲板3压配并固定在第一环形台阶的端面上；在压力缓冲板3上开设有一偏心通孔；
21.压力计转换接头4为一外径与第二盲孔的内径相适应的圆柱体结构，其外壁上设有环形凸台，使压力计转换接头4的前端插装在第二盲孔内，且连接柱的底端压配在环形凸台的端面上；自压力计转换接头4的底面中心处沿轴向开设有第三盲孔，且在第三盲孔的孔底中心处沿轴向开设有一条与第一压力传输孔道6相连通的第二压力传输孔道；其中，第一压力传输孔道6与第二压力传输孔道的中轴线重合，且二者的内径相同，并均小于第一盲孔、第三盲孔的内径；
22.若干个压力计转换接头4的第三盲孔的内径分别与不同规格的压力计探测端的外径相适应，且在第三盲孔的内壁上设有与压力计探测端相连接的内螺纹；
23.压力计转换接头护盖8为筒体结构，其上侧内径大于下侧内径并在变径处形成有第二环形台阶，使压力计转换接头护盖8前侧螺纹连接在连接柱上时，第二环形台阶的上端面贴合在环形凸台的下端面上。压力计转换接头护盖8的上侧内壁上设有连接螺纹，使其套装在压力计转换接头4的外侧，且其前侧固定在连接柱的外壁上；
24.高压放空闸门10通过连接管路与压力放空孔道11连接并形成连通。
25.该体积压裂井口多功能测压短节在结构设计上设置有三重压力缓冲区；其中，第一级重压力缓冲区为带有偏心通孔的压力缓冲板，其首先迎接流体压力并通过改变流道方向减小液体压力c第二级重压力缓冲区为液体自大直径通道(第一盲孔)变为小直径通道(第一压力传输孔道)形成的压力传输孔道缓冲区；第三级重压力缓冲区为小直径通道(第二压力传输孔道)转为大直径通道(第三盲孔)形成的压力缓冲区；进而通过三重压力缓冲区避免压力冲击对压力计传感器造成损伤。
26.为了保证液体过流通道的密封性，压力计转换接头4的前端的加工为锥形，第二盲孔的孔底加工为与压力计转换接头4的锥形前端相配合的锥面，使二者之间形成面密封；同时在压力计转换接头4的上侧外壁上设有两道第一密封圈5，使压力计转换接头4与连接柱之间形成密封；在位于环形凸台下方的压力计转换接头4的外壁上设有一道第二密封圈9，使压力计转换接头护盖8与压力计转换接头4之间形成密封。
27.该体积压裂井口多功能测压短节的使用方法为：
28.(一)安装过程：将体积压裂井口采油树旁通法兰上的法兰盘拆下，然后将压力缓冲板安装在井口法兰下端通孔内，将井口法兰座在井口法兰底座上，将螺栓孔与井口法兰底座螺栓孔对齐后，将螺栓穿过螺栓孔与井口法兰底座螺栓孔并上紧螺栓，将第一密封圈与第二密封圈安装到压力计转换接头上，然后将压力计转换接头座入井口法兰的上端通孔内，然后将压力计转换接头护盖穿过压力计转换接头与井口法兰上端丝扣连接并上紧，将压力计与压力计连接螺纹7连接，将高压放空闸门关闭；
29.(二)拆卸过程：关闭井口旁通闸门打开高压放空闸门完成放空泄压后，将压力计逆时针旋转使压力计与连接螺纹分离，拆卸压力计转换接头护盖，将压力计转换接头从井口法兰取出，将螺栓孔内的连接井口法兰和井口采油树旁通法兰的螺栓卸松并取出，将井口法兰与井口采油树旁通法兰分离完成整套装置拆卸。
30.采用实施例1的体积压裂井口多功能测压短节实现的压力监测方法，其具体步骤为：
31.s1、将压力计按照测试目的和要求编程，记录好编程时间表；
32.s2、关闭采油树旁通末端闸门并泄压拆卸旁通末端压力表或者堵头；
33.s3、拆卸旁通末端法兰连接压力表或者堵头端；
34.s4、将体积压裂多功能测压短节井口法兰与采油树旁通法兰连接；
35.s5、将安装密封圈的压力计转换接头与压力计转换接头护盖与井口法兰连接，关闭高压放空闸门；
36.s6、将压力计接电，记录好接电时间，将压力计与压力计转换接头连接；
37.s7、缓慢打开采油树旁通末端闸门，按照测试要求记录和录取相关数据；
38.s8、测试完毕关闭采油树旁通末端闸门，泄压并拆卸测压短节与压力计；
39.s9、回放压力计数据解释分析。