一种管汇传感器防冲刷结构及压裂泵的制作方法

1.本实用新型涉及压裂设备技术领域，具体而言，涉及一种管汇传感器防冲刷结构及压裂泵。


背景技术：

2.石油领域，压裂是指采油或采气过程中，利用水力作用，使油气层形成裂缝的一种方法，又称水力压裂。压裂是人为地使地层产生裂缝，改善油在地下的流动环境，使油井产量增加，对改善油井井底流动条件、减缓层间和改善油层动用状况可起到重要的作用。
3.压裂泵是油田水利压裂的核心部件，吸入管汇是压裂泵的重要部分，监测吸入管汇中上水压力，对设备操作施工以及判断故障尤为重要，目前主要是通过将传感器直接安装在吸入管汇上来测量上水压力，但是由于压裂泵输送介质多数为夹砂压裂液，砂砾通过管道流向传感器端面，造成传感器端面磨损较快而导致损坏。


技术实现要素：

4.本实用新型解决的问题如何减缓传感器端面的磨损，提高传感器接头的使用寿命。
5.为解决上述问题，本实用新型提供一种管汇传感器防冲刷结构，适用于吸入管汇上，包括弯管，所述弯管包括弯头和管体，所述弯头适于安装在所述吸入管汇的管壁上，所述管体穿设于所述吸入管汇中并与所述弯头相连，所述管体远离所述弯头一端的开口方向与所述吸入管汇内的流体方向一致，传感器接头适于设在所述弯头远离所述管体的一侧以测量所述吸入管汇内的上水压力。
6.相对于现有技术，由于砂砾密度大于流体本体的密度，夹砂流体在流经弯管周侧时，大部分的砂砾在惯性作用下会继续向前流动，而流体会在弯管的管体开口处产生涡流，改变吸入管汇中夹砂流体的流速和流向，使得流入弯管的流体的流速减缓、含砂量降低，进而有效减小流体对传感器接头的冲刷，减缓传感器端面的磨损，提高了传感器接头的使用寿命。
7.进一步地，该管汇传感器防冲刷结构还包括法兰，所述法兰安装在所述弯头远离所述管体的一侧并与所述弯头连通，所述传感器接头上设有连接部，所述连接部适于密封安装于所述法兰远离所述弯头一端的开口中。
8.通过采用上述技术方案，法兰有助于传感器接头的安装，同时延长流体的输送路径，减缓流体对传感器接头的冲击，另外连接部密封穿设于法兰中，便于流体全部流向传感器接头，提高传感器接头对上水压力的测量精确度。
9.进一步地，该管汇传感器防冲刷结构还包括防砂网，所述防砂网安装于所述弯管中以对流经所述弯管的流体进行过滤。
10.通过采用上述技术方案，防砂网能对于流经弯管的流体进行过滤，减少砂砾接触传感器接头而造成磨损。
11.进一步地，所述防砂网包括滤网本体和设在所述滤网本体外侧壁上的定位环，所述弯头朝向所述法兰的一侧开设有一定位槽；当所述防砂网安装于所述弯管中时，所述滤网本体隔断所述弯管和所述法兰，所述定位环卡接于所述定位槽中并限位在所述弯头与所述法兰之间。
12.通过采用上述技术方案，定位环为滤网本体提供良好的支撑作用，便于滤网本体的定位安装，滤网本体实现流体的过滤，具有结构简单、安装方便的特点。
13.进一步地，所述滤网本体包括依次连接的滤筒和端盖，所述滤筒和所述端盖上均开设有至少一个滤孔，所述滤筒穿设于所述弯头中且两者共轴设置，所述端盖适于闭合所述滤筒靠近所述管体的一端，所述定位环设在所述滤筒远离所述端盖一端的外侧壁上。
14.通过采用上述技术方案，滤筒和端盖使得滤网本体的过滤面积增大，加快滤网本体的过滤效率。
15.进一步地，该管汇传感器防冲刷结构还包括波簧，所述波簧设在所述定位槽中，且所述波簧的相对两侧分别与所述定位环和所述法兰相抵。
16.通过采用上述技术方案，波簧具有弹性形变性能，当流体通过滤网本体时，滤网本体能产生震动，减少砂砾粘附在滤网本体上，进而提高流体的过滤效率。
17.进一步地，该管汇传感器防冲刷结构还包括密封圈，所述连接部的外侧壁上设有适于所述密封圈卡接的环槽；当所述连接部安装于所述法兰中时，所述密封圈与所述法兰的内侧壁抵接以封闭所述法兰与所述连接部的径向间隙。
18.通过采用上述技术方案，密封圈能对连接筒与连接部的间隙密封，避免流体通过该间隙发生渗漏，影响传感器的测量精确度。
19.进一步地，所述法兰在远离所述底板一侧的内壁上开设有一卡槽，所述连接部的外侧壁上设有卡环；当所述连接部安装于所述法兰中时，所述卡环卡接在所述卡槽中。
20.通过采用上述技术方案，卡槽便于连接部快速安装在连接筒中，卡环卡接在卡槽中实现连接部与连接筒的固定，具有结构简单、定位方便的特点。
21.进一步地，该管汇传感器防冲刷结构还包括密封垫，所述密封垫设置于所述弯头与所述法兰之间。
22.通过采用上述技术方案，密封垫能对弯头于法兰之间的间隙加以密封，降低流体通过该间隙发生泄漏的可能性。
23.本实用新型还提供一种压裂泵，包括上述的管汇传感器防冲刷结构。所述压裂泵与上述管汇传感器防冲刷结构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
24.图1为本实用新型的实施例中管汇传感器防冲刷结构与吸入管汇和传感器接头的装配图；
25.图2为本实用新型的实施例中管汇传感器防冲刷结构与吸入管汇和传感器接头的内部结构示意图；
26.图3为本实用新型的实施例中在管汇传感器防冲刷结构处的爆炸图；
27.图4为本实用新型的实施例中法兰的内部结构示意图；
28.图5为图2在a处的放大图。
29.附图标记说明：
[0030]1‑
吸入管汇；2
‑
传感器接头；21
‑
连接部；211
‑
卡环；22
‑
环槽；3
‑
弯管；31
‑
弯头；311
‑
第一安装孔；312
‑
定位槽；32
‑
管体；4
‑
法兰；41
‑
底板；411
‑
第二安装孔；42
‑
连接筒；421
‑
卡槽；5
‑
密封垫；6
‑
密封圈；7
‑
防砂网；71
‑
滤网本体；711
‑
滤筒；712
‑
端盖；72
‑
定位环；73
‑
滤孔；8
‑
波簧；9
‑
紧固件。
具体实施方式
[0031]
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
[0032]
在本实用新型的描述中，应当说明的是，各实施例中的术语名词例如“上”、“下”、“顶部”、“底部”等指示方位的词语，只是为了简化描述基于说明书附图的位置关系，并不代表所指的元件和装置等必须按照说明书中特定的方位和限定的操作及方法、构造进行操作，该类方位名词不构成对本实用新型的限制。实施例中所提到的“内”与“外”，指的是相对于一腔体结构，诸如一箱子，箱子内部为内侧，箱子外部为外侧。
[0033]
另外，本实用新型的实施例的附图中设置有坐标系xz，其中x轴的正向代表前侧，x轴的反向代表后侧，z轴的正向代表上方，z轴的反向代表下方。
[0034]
本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0035]
本实用新型的实施例提供一种压裂泵，结合图1，包括吸入管汇1、传感器接头2和管汇传感器防冲刷结构。其中，吸入管汇1相对于水平方向(与x轴平行的方向)倾斜向上设置，使得吸入管汇1内的夹砂流体倾斜向上输送，即夹砂流体从x轴的正向往x轴的反向流动，有助于砂砾因重力向下沉淀而减少流体中的含砂量。
[0036]
结合图2和图3，管汇传感器防冲刷结构包括弯管3、法兰4、密封垫5、密封圈6、防砂网7和波簧8。其中，弯管3包括弯头31和管体32，弯头31适于安装在吸入管汇1位于上方的管壁上并通过焊接进行固定，且弯头31的轴线方向与吸入管汇1的径向平行。管体32穿设于吸入管汇1中并与弯头31相连，管体32远离弯头31一端的开口方向与吸入管汇1内的流体方向一致，其中的“一致”代表方向大体相同，例如平行或者夹角为锐角均可。法兰4设在弯头31远离管体32的一侧并与弯头31连通，法兰4远离弯头31的一侧与传感器接头2相连；当吸入管汇1内通入流体时，流体依次通过弯管3和法兰4流向传感器接头2。
[0037]
相对于现有技术，由于砂砾密度大于流体本体的密度，夹砂流体(即为携带砂砾的压裂液)在流经弯管3周侧时，大部分的砂砾在惯性作用下会继续向前流动，而流体会在弯管3的管体32开口处产生涡流，改变吸入管汇1中夹砂流体的流速和流向，使得流入弯管3的流体的流速减缓、含砂量降低，进而有效减小流体对传感器接头2的冲刷，减缓传感器端面的磨损，提高了传感器接头2的使用寿命。
[0038]
结合图3和图4，法兰4包括一体设置的底板41和连接筒42。底板41呈圆环状，底板41连接在连接筒42一端开口的外侧壁上并与弯头31相连。传感器接头2包括连接部21，连接部21适于密封安装于连接筒42远离底板41一端的开口中。由此，底板41为连接筒42提供支
撑作用，连接部21密封穿设于连接筒42中，便于流体全部流向传感器接头2，提高传感器接头2对上水压力的测量精确度。
[0039]
弯头31的顶面上开设有至少两个第一安装孔311，底板41上开设有与第一安装孔311匹配的第二安装孔411，弯头31与底板41适于通过穿设于述第一安装孔311和第二安装孔411的紧固件9(本实施例中具体使用螺栓)进行固定。在本实施例中第一安装孔311沿着弯头31的周向均匀开设有多个，有助于促使弯头31与底板41的连接更为牢固稳定。密封垫5设置于弯头31与法兰4之间，该密封垫5能对弯头31于法兰4之间的间隙加以密封，降低流体通过该间隙发生泄漏的可能性。
[0040]
传感器接头2在连接部21的外侧壁上开设有一个环槽22，密封圈6套设在连接部21的外侧并适于卡接在环槽22中。当连接部21安装于连接筒42中时，密封圈6与连接筒42的内侧壁抵接，由此能封闭连接筒42与连接部21的径向间隙，避免流体通过该间隙发生渗漏，影响传感器的测量精确度。
[0041]
连接筒42在远离底板41一侧的内壁上开设有一个环形的卡槽421，连接部21的外侧壁上对应凸起有一个卡环211，且卡环211的径向切面呈梯形状。当连接部21安装于连接筒42中时，卡槽421便于连接部21快速安装在连接筒42中，卡环211卡接在卡槽421中实现连接部21与连接筒42的固定，具有结构简单、定位方便的特点。
[0042]
防砂网7安装于弯管3中，其能对流经弯管3的流体进行过滤，减少砂砾接触传感器接头2而造成磨损。该防砂网7包括一体设置的滤网本体71和定位环72，其中定位环72设在滤网本体71的外侧壁上，弯头31朝向法兰4的一侧开设有一定位槽312；当防砂网7安装于弯管3中时，滤网本体71用于隔断弯管3和法兰4，定位环72卡接于定位槽312中并限位在弯头31与法兰4之间。由此，定位环72为滤网本体71提供良好的支撑作用，便于滤网本体71的定位安装，而滤网本体71实现流体的过滤，具有结构简单、安装方便的特点。
[0043]
结合图5，滤网本体71包括依次连接的滤筒711和端盖712，滤筒711和端盖712上均开设有多个滤孔73，滤筒711穿设于弯头31中且两者共轴设置，端盖712适于闭合滤筒711靠近管体32的一端，定位环72设在滤筒711远离端盖712一端的外侧壁上。本实施例通过滤筒711和端盖712的设置，使得滤网本体71的过滤面积增大，进而加快滤网本体71的过滤效率。波簧8设在定位槽312中，且波簧8的相对两侧分别与定位环72和法兰4相抵。波簧8具有弹性形变性能，当流体通过滤网本体71时，滤网本体71能产生震动，减少砂砾粘附在滤网本体71上，进而提高流体的过滤效率。
[0044]
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。