本实用新型专利技术提供一种抗冲蚀耐磨损的撬装式页岩气地面节流管汇装置，该撬装由压力表、管线、渐扩管、倒角、第一平板节流阀、第二平板节流阀、楔形节流阀、“十”字形挡板、第三平板节流阀、支撑柱和底座组成。节流管汇装置都采用ZGMn13高锰钢材质，压力表为耐腐蚀类型。第一平板节流阀、第二平板节流阀、楔形节流阀和第三平板节流阀采用可调式手动节流阀，其中第一平板节流阀、第二平板节流阀和第三平板节流阀结构相同，在其上游附近管壁处都安装有倒角、渐扩管，并在楔形节流阀下游附近安装有“十”字形挡板。支撑柱与底座采用整体焊接方式，支撑柱与管汇装置采用弹簧支架连接，第一平板节流阀、第二平板节流阀、第三平板节流阀与管线采用法兰连接。
【技术实现步骤摘要】
一种抗冲蚀耐磨损的撬装式页岩气地面节流管汇装置
本技术属于节流管汇装置在气-液-固三相流动下的内部结构及材料改进
，涉及一种抗冲蚀耐磨损的撬装式页岩气地面节流管汇装置。
技术介绍
为避免节流管汇内气-液-固三相流体压力过高，需要对其进行节流降压。使用节流阀可以达到降压的效果，但同时节流管汇中的流体流速急剧上升，由此给节流管汇的流场分布状况带来紊乱性，造成三相流动过程中能量损耗大，输送效率明显降低。并且由于节流降压作用，产生高速流直接冲击管壁或阀门，降低管壁和阀门的使用寿命。若高速流产生于管道中心处，则在管壁或远离高速流分布区域形成回流区，产生回流漩涡现象，既对管壁造成冲蚀，又降低管线输送效率。另一方面，在现有的页岩气开发技术条件下，常规防砂技术工艺的精度日益提高，并且能够阻挡大部分来自地层的砂粒，但是仍会有部分地层砂粒随着页岩气进入井筒。气体、液体及固体颗粒的物理性质差异较大，相比气相与液相流体，固相颗粒的沉降作用及其对管壁的作用力都较大，并且随着自身颗粒直径的变化而变化。当页岩气采出量足够大时，高速含砂气流将会对井口节流管汇造成强烈的冲蚀和磨损，严重时节流管汇会形成疲劳而遭到破坏，甚至发生安全事故。因此，通过改变流道形状来对节流管汇进行结构改进，以改善气-液-固三相流场分布，避免节流管汇中的高速流对管壁造成冲蚀和磨损，从而保证节流管汇装置能够安全平稳运行；并通过对节流管汇材料进行改进与优化选择，以提高其使用寿命和输送效率。同时节流管汇装置属于移动式，便于运输和临时检修，可以缩短设计、安装和拆卸周期；并采用密集型布置，可以节省占地面积，减少现场工作量，节约施工成本。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种经济上可行、技术上可靠的撬装式页岩气地面节流管汇系统。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：本技术提供一种抗冲蚀耐磨损的撬装式页岩气地面节流管汇装置，外形上其为双翼结构，该撬装由压力表、管线、渐扩管、倒角、第一平板节流阀、第二平板节流阀、楔形节流阀、“十”字形挡板、第三平板节流阀、支撑柱和底座组成。其中，压力表安装在节流管汇出、入口两处，可以对两处的气流压力进行实时测量与监控，从而有效防止压力过高而导致节流管汇失效。第一平板节流阀、第二平板节流阀、楔形节流阀和第三平板节流阀都为节流管汇系统的核心部件，在管汇中承担着开启和截断管道介质、控制高压流体按照指定方向流动的关键任务。在第一平板节流阀、第二平板节流阀和第三平板节流阀上游附近管壁处都安装有渐扩管、倒角。第一平板节流阀的上游为流体入口管段，楔形节流阀安装在第二平板节流阀和第三平板节流阀之间，第三平板节流阀安装在楔形节流阀和“十”字形挡板下游位置，并且第三平板节流阀下游为流体出口管段。在楔形节流阀下游附近安装有“十”字形挡板，可以改善气-液-固三相流流动状况，并达到保护阀体构件的目的。压力表、渐扩管、倒角、第一平板节流阀、第二平板节流阀、楔形节流阀、“十”字形挡板和第三平板节流阀之间都由管线来起到中间连接作用。节流管汇中管线的直径都相同但长度不一致，楔形节流阀与第三平板节流阀之间的管段长度最长，第一平板节流阀与第二平板节流阀之间的管段长度次之，第二平板节流阀与楔形节流阀之间的管段长度再之，流体出入口段的长度最短。压力表采用的是耐腐蚀类型，既能实时测量管汇内流体的压力大小，防止压力过高而导致管汇失效，同时也能有效减缓压力表受到的砂粒中的细菌腐蚀、冲蚀和磨损。节流管汇装置采用ZGMn13高锰钢的材质。第一平板节流阀、第二平板节流阀、楔形节流阀和第三平板节流阀的类型都为可调式手动节流阀，其中三个平板节流阀的结构完全相同。支撑柱与底座之间采用整体焊接的连接方式，支撑柱顶部采用管道弹簧支架来支撑节流管汇装置的上部结构，并且第一平板节流阀、第二平板节流阀、第三平板节流阀与管线之间的连接方式为法兰连接。本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1.节流管汇装置属于移动式，便于运输和临时检修，可以缩短设计、安装和拆卸周期，并采用密集型布置，可以节省占地面积、现场工作量和施工成本。2.采用耐腐蚀类型的压力表，既能防止流体压力过高而导致管汇失效，也能有效减缓压力表内部结构受到砂粒中的细菌腐蚀、冲蚀和磨损，从而可以延长压力表的使用寿命。3.考虑楔形节流阀自身结构的复杂性，其下游流场分布始终存在回流冲蚀现象，甚至高速流会对管壁直接冲刷，对管输能力、阀门构件及管壁的使用寿命不利，在楔形节流阀下游附近安装有“十”字形挡板，可以改善楔形节流阀下游流体的流动状况，从而可以保护阀体构件。4.三个平板节流阀和楔形节流阀类型上都为可调式手动节流阀，通过手轮转动带动阀芯左右移动，可以改变阀芯与阀座之间的相对位置，从而可以满足流体流量大小不断变化的要求。5、在平板节流阀下游附近管壁处有一定的回流现象，则在各平板节流阀上游附近管壁处都安装有倒角、渐扩管，可以避免在流动过程中出现过流断面与流向的突变。6.在承受流体的剧烈冲击和接触下，ZGMn13高锰钢表面迅速硬化，而芯部仍保持极强的韧性，外硬内韧，既抗磨损又抗冲击，且其表面受冲击越重，则表面硬化越充分，耐磨性越好。附图说明图1是本技术提供的一种抗冲蚀耐磨损的撬装式页岩气地面节流管汇装置结构示意图。图中：1.压力表；2.管线；3.渐扩管；4.倒角；5.第一平板节流阀；6.第二平板节流阀；7.楔形节流阀；8.“十”字形挡板；9.第三平板节流阀；10.支撑柱；11.底座。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式做进一步说明。如图1所示，本技术提供一种抗冲蚀耐磨损的撬装式页岩气地面节流管汇装置，其由压力表1、管线2、渐扩管3、倒角4、第一平板节流阀5、第二平板节流阀6、楔形节流阀7、“十”字形挡板8、第三平板节流阀9、支撑柱10和底座11组成。携水、砂的气流首先经过节流管汇入口处的压力表1，通过压力表1对管汇入口处的气-液-固三相流压力进行实时测量与监控，可以有效防止流体压力过高而导致节流管汇失效。然后气-液-固三相流在通过管线2后经过渐扩管3和倒角4，可以避免在流动过程中出现过流断面与流向的突变。气-液-固三相流再被输送至第一平板节流阀5，其类型为可调式手动节流阀，通过手轮转动带动阀芯左右移动改变阀芯与阀座之间的相对位置，可以任意调节阀门开度，从而对气流进行第一次节流降压。接着气-液-固三相流在通过管线2后经过渐扩管3和倒角4，可以避免在流动过程中出现过流断面与流向的突变。气-液-固三相流再输送至第二平板节流阀6，其类型与第一平板节流阀5相同，都为可调式手动节流阀，可以任意调节阀门开度，从而对气流进行第二次节流降压。从而通过管线2将气-液-固三相流输送至楔形节流阀7，其类型与第一平板节流阀5、第二平板节流阀6相同，可以任意调节阀门开度，从而对气流进行第三次节流降压。气-液-固三相流再在楔形节流阀7下游附近经过“十”字形挡板8，可以改善气-液-固三相流流动状况，并达到保护阀体构件的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗冲蚀耐磨损的撬装式页岩气地面节流管汇装置，其特征在于，包括以下内容：压力表(1)、管线(2)、渐扩管(3)、倒角(4)、第一平板节流阀(5)、第二平板节流阀(6)、楔形节流阀(7)、“十”字形挡板(8)、第三平板节流阀(9)、支撑柱(10)和底座(11)；所述的节流管汇装置外形为双翼结构；所述的压力表(1)分别安装在节流管汇入口和出口两处，可以对两处的气流压力进行实时测量与监控，从而有效防止压力过高而导致节流管汇失效；所述的渐扩管(3)和倒角(4)安装在第一平板节流阀(5)、第二平板节流阀(6)和第三平板节流阀(9)的上游附近管壁处；所述的第一平板节流阀(5)的上游为流体入口管段，楔形节流阀(7)安装在第二平板节流阀(6)和第三平板节流阀(9)之间，第三平板节流阀(9)安装在楔形节流阀(7)和“十”字形挡板(8)的下游位置，并且第三平板节流阀(9)下游为流体出口管段；所述的“十”字形挡板(8)安装在楔形节流阀(7)的下游附近，可以改善气-液-固三相流流动状况，并达到保护阀体构件的目的；所述的管线(2)可以起到连接压力表(1)、渐扩管(3)、倒角(4)、第一平板节流阀(5)、第二平板节流阀(6)、楔形节流阀(7)、“十”字形挡板(8)和第三平板节流阀(9)的作用。/n...
【技术特征摘要】
1.一种抗冲蚀耐磨损的撬装式页岩气地面节流管汇装置，其特征在于，包括以下内容：压力表(1)、管线(2)、渐扩管(3)、倒角(4)、第一平板节流阀(5)、第二平板节流阀(6)、楔形节流阀(7)、“十”字形挡板(8)、第三平板节流阀(9)、支撑柱(10)和底座(11)；所述的节流管汇装置外形为双翼结构；所述的压力表(1)分别安装在节流管汇入口和出口两处，可以对两处的气流压力进行实时测量与监控，从而有效防止压力过高而导致节流管汇失效；所述的渐扩管(3)和倒角(4)安装在第一平板节流阀(5)、第二平板节流阀(6)和第三平板节流阀(9)的上游附近管壁处；所述的第一平板节流阀(5)的上游为流体入口管段，楔形节流阀(7)安装在第二平板节流阀(6)和第三平板节流阀(9)之间，第三平板节流阀(9)安装在楔形节流阀(7)和“十”字形挡板(8)的下游位置，并且第三平板节流阀(9)下游为流体出口管段；所述的“十”字形挡板(8)安装在楔形节流阀(7)的下游附近，可以改善气-液-固三相流流动状况，并达到保护阀体构件的目的；所述的管线(2)可以起到连接压力表(1)、渐扩管(3)、倒角(4)、第一平板节流阀(5)、第二平板节流阀(6)、楔形节流阀(7)、“十”字形挡板(8)和第三平板节流阀(9)的作用。
2.根据权利要求1所述的一种抗冲蚀耐磨损的撬装式页岩气...
【专利技术属性】
技术研发人员：王敏安，廖柯熹，何国玺，彭浩，冷吉辉，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：四川;51
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