井工厂压裂高压管汇使用规定(试行)

1 范围

本规定主要针对井工厂压裂工况下的105MPa、140MPa压力等级高压管汇分类、配置、安装、使用、检测、维护保养和管理等内容。

本规定适用于井工厂压裂工况。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

SY/T 6270-2012 石油钻采高压管汇件的使用与维护

SY6355 石油天然气生产专用安全标志

GB/T9445 无损检测人员资格鉴定与认证

EN 473 无损检测（NDT） NDT人员的鉴定和认证一般原则

ASTN SNT-TC-1A 无损检验人员的资格鉴定和证书

GB/T 22513-2013 石油天然气工业钻井和采油设备井口装置和采油树

NACE MR0175 防硫化氢应力裂纹的油田设备金属

NB/T 4730.4-2005 承压设备无损检测第4部分：磁粉检测

NB/T 4730.9-2012 承压设备无损检测第9部分：声发射检测

SY/T 6566-2003 水力压裂安全技术要求

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1 高压管汇 manifold

用于汇集、输送由压裂泵排出的压裂液以及地层返回的高压流体的专用设备。

3.2 目视检查 visual examination

对高压管汇元件在材料和加工质量上的可见缺陷的目检。

3.3 井工厂压裂 factory fracturing

按照流程化作业集中对多口井批量进行交叉或同步压裂作业的增产改造模式。

4 高压管汇分类

4.1 高压管汇元件分类

高压管汇元件主要包括活动弯头、旋塞阀、单向阀、安全阀、整体直管和整体接头，按压力等级、规格、结构形式等进行分类，见表1，高压管汇元件参见附图A.1。

表1 高压管汇分类

4.2 高压管汇区域分类

高压管汇按区域工况特性分为：

——泵车排出区：从压裂泵排出口至高压管汇撬入口的区域。

——高压集流区：从高压管汇撬至分流管汇入口的区域，含高压管汇撬。

——高压分流区：从分流管汇到井口的区域，含分流管汇。

高压管汇区域划分见图1。

图1 井工厂压裂高压管汇连接与分区示意图

4.3 高压管汇总成分类

高压管汇总成按功能分为：

——泵排出管汇：安装在压裂泵排出口，用于高压流体的排出。

——泵安全管汇：安装在压裂泵排出口，用于压力检测和泄压。

——高低压管汇撬：用于供给泵车低压流体和汇集泵车排出的高压流体。

——分流管汇：用于高低压管汇撬和多井口的连接与高压流体的分流。

——压裂井口：用于井口的开关与压裂高压管路的接入。

5 高压管汇配置

5.1 高压管汇元件内液体流速应符合SY／T6270-2012的附录A要求不大于12.2m／s，应根据压裂施工设计流量确定高压管汇撬至分流管汇、分流管汇至压裂井口所需管路数量。

5.2 泵排出管汇包括排出法兰、整体接头和直管等，外接接口Fig1502M或Fig2002M，见图2、图3。

图2 排出管汇

图3 排出管汇

5.3 泵安全管汇包括安全阀、压力传感器和排出法兰等，见图4。

图4 泵安全管汇

5.4 当施工压力小于93MPa时，宜使用4〞105MPa双通道高压管汇撬或者使用3〞105MPa三通通道高压管汇撬，4〞双通道高压管汇撬如图5所示，3〞三通道高压管汇撬如图6所示；当施工限压高于93MPa 时，应选用140MPa等级的高压管汇撬。

图5 4〞双通道高压管汇撬

图6 3〞三通道高压管汇撬

5.5 高压管汇橇主管线不应使用如图7所示的全封闭结构。

图7 全封闭结构压裂管汇

5.6 分流管汇由压裂头、闸阀和螺柱式多通等组成，管汇中心离地高度800-1000mm，一字形分流管汇如图8所示，H形分流管汇如图9所示，U形分流管汇如图10所示。

图8 一字形分流管汇

图9 H形分流管汇

图10 U形分流管汇

5.7 压裂井口由闸阀、井口压裂头和井口四通等组成，参见附图A.2。

6 高压管汇的安装

6.1 总体要求

6.1.1 所有由壬接头不应用外力强行连接，管线连接后应使用安全绳或安全管卡捆绑。安全绳选用钢丝绳套时钢丝绳直径应不小于16mm；选用钢丝绳时钢丝绳直径应不小于8mm；选用高压防护带（吊装带）时防护带、D型卸扣吨位应不小于5吨，使用时应在每个由壬接头两端打结，每条管路的起点和终点使用D型卸扣固定。钢丝绳在每件直管上至少缠绕两圈，安全管卡安装如图11所示。

图11 安全管卡安装

6.1.2 高压管汇元件装卸过程应轻拿轻放、避免出现撞击，除翼型螺母外不允许敲击。

6.1.3 高压管汇元件安装或拆卸时不应损坏螺栓、螺母、工作密封表面及由壬连接处。

6.1.4 高压管汇由壬接头、螺纹及密封圈使用前应清洗干净。

6.1.5 高压管汇由壬接头连接时，首先用手旋紧翼形螺母，然后使用榔头敲击翼型螺母至不再转动。

6.1.6 活动弯头进液口与出液口夹角应不小于30°，如图12所示。

图12 活动弯头进液口与出口液液体流向夹角应不小于30°

6.1.7 两个活动弯头串接时，与活动弯头连接的直管（阀件）在靠近活动弯头处需支撑固定，见图13。

图13 两个活动弯头串接与支撑

6.1.8 活动弯头不允许使用三个或三个以上连续串接，见图14。

图14 不允许三个活动弯头直接连接

6.1.9 落地的活动弯头、直管等高压管汇元件应采用橡胶垫块支撑，如图15所示，必要时可在橡胶垫块下部增加垫木调整高度；高压管路直线段距离大于6m时应采用基墩或地锚固定支撑，如图16所示；管线与基墩或地锚之间应安装厚度不小于10mm的橡胶垫，地角螺栓应不小于M16。橡胶垫块可参考附图A.3。

图15 活动弯头、直管支撑与固定