水平壓裂軸的制作方法
【專利摘要】一種系統(tǒng)10，在某些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)包括水平壓裂軸24。所述水平壓裂軸24包括經(jīng)配置以流動(dòng)第一流體的第一水力壓裂孔，其中所述第一水力壓裂孔沿著第一水平軸26延伸，并且所述第一水平軸26通常垂直于井口18的垂直軸30。
【專利說(shuō)明】水平壓裂軸

【背景技術(shù)】
[0001]此部分旨在向讀者介紹可能涉及本發(fā)明各方面的技術(shù)的多個(gè)方面，這些方面在下文描述和/或提出權(quán)利要求。相信此論述有助于向讀者提供背景信息以促進(jìn)對(duì)本發(fā)明的各個(gè)方面的更好理解。因此，應(yīng)了解，這些陳述應(yīng)籍此來(lái)解讀，而并非對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的認(rèn)可。
[0002]通常稱為壓裂的水力壓裂是一種用于增強(qiáng)和提高石油和天然氣從地下天然儲(chǔ)庫(kù)中的開采的技術(shù)。更確切地說(shuō)，壓裂涉及以高壓將壓裂流體，例如，主要水和沙的混合物注入石油或氣體井中。注入壓裂流體，從而將井的井下壓力增加至大于地下巖層的壓裂梯度的水平，其中在所述地下巖層中鉆井。高壓壓裂流體注入會(huì)引起地下巖層破裂。之后，壓裂流體進(jìn)入形成于巖石中的裂縫中，并且引起裂縫擴(kuò)散且延伸到巖層中。以此方式，地下巖層的多孔性和滲透性提高，由此允許石油和天然氣更自由地流入井中。
[0003]多種設(shè)備用于壓裂過(guò)程中。例如，壓裂流體混合器、具有高容量的高壓泵的壓裂單元、壓裂液罐等等可以用于壓裂操作中。此外，壓裂軸通常耦合在井的水源與壓裂單元之間。壓裂軸具有多個(gè)閥以對(duì)壓裂流體和產(chǎn)液經(jīng)過(guò)壓裂軸的流動(dòng)進(jìn)行控制。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0004]參考附圖閱讀以下【具體實(shí)施方式】后，將對(duì)本發(fā)明的各個(gè)特征、方面和優(yōu)點(diǎn)有更深入的了解，在所有圖中，相同符號(hào)代表相同部分，其中:
[0005]圖1是耦合到井口組件上的水平壓裂軸系統(tǒng)的一種表面應(yīng)用的示意圖；
[0006]圖2是具有單個(gè)水平分支的水平壓裂軸系統(tǒng)的實(shí)施例；
[0007]圖3是具有統(tǒng)一的塊配置和兩個(gè)水平分支的水平壓裂軸系統(tǒng)的實(shí)施例；
[0008]圖4是安裝到滑動(dòng)墊木上的水平壓裂軸系統(tǒng)的實(shí)施例；
[0009]圖5是具有兩個(gè)水平山羊頭(goathead)連接件的水平壓裂軸系統(tǒng)的實(shí)施例；以及
[0010]圖6是具有套管懸掛器的水平壓裂軸系統(tǒng)的實(shí)施例，所述套管懸掛器具有水平孔的接入端口。

【具體實(shí)施方式】
[0011]下文將描述本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)具體實(shí)施例。這些所描述的實(shí)施例僅示范本發(fā)明。另外，為對(duì)這些示范性實(shí)施例提供簡(jiǎn)明描述，說(shuō)明書中可能未能描述實(shí)際實(shí)施方案的所有特征。應(yīng)了解，在任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中開發(fā)任何此類實(shí)際實(shí)施方案時(shí)，均應(yīng)當(dāng)做出與實(shí)施方案特定相關(guān)的各種決定，以實(shí)現(xiàn)開發(fā)人員的具體目標(biāo)，例如，是否要遵守與系統(tǒng)相關(guān)以及與業(yè)務(wù)相關(guān)的限制條件，這些限制條件可能會(huì)因?qū)嵤┓桨傅牟煌?。此外，?yīng)了解，此類開發(fā)可能非常復(fù)雜耗時(shí)，但無(wú)論如何對(duì)受益于本揭示案的一般技術(shù)人員而言，此類開發(fā)仍是常規(guī)的設(shè)計(jì)、建造和制造操作。
[0012]在介紹本發(fā)明各實(shí)施例的元件時(shí)，冠詞“一”、“一個(gè)”、“該”和“所述”旨在表示有一個(gè)或多個(gè)該元件。術(shù)語(yǔ)“包含”、“包括”和“具有”旨在表示包括性含義，且表示除了所列元件外，可能還有其他元件。此外，為了方便起見，使用“頂部”、“底部”、“上方”、“下方”和這些術(shù)語(yǔ)的變型，而不要求部件的任何特定定向。
[0013]本發(fā)明的實(shí)施例包括具有水平配置的壓裂軸(例如，水平壓裂軸)，所述壓裂軸經(jīng)配置以減少由振動(dòng)、外負(fù)載(例如，連接的管路)等等引起的彎矩。具體而言，水平壓裂軸特別地設(shè)計(jì)用于空氣環(huán)境中的(例如，陸基的)表面應(yīng)用。因此，水平壓裂軸可以具有多個(gè)支架、支柱、連接器以及設(shè)計(jì)用于表面應(yīng)用的其他部件。本文所描述的概念并不限于壓裂軸。事實(shí)上，這些概念也適用于其他流量控制裝置，僅舉幾例，例如，采油軸、修井軸。
[0014]水力壓裂或者壓裂涉及將壓裂流體注入鉆井孔中，以在井口下方的地下巖層中制造且擴(kuò)散裂縫。以此方式，巖層的多孔性和滲透性提高，從而增強(qiáng)天然氣和石油從地表下方的天然儲(chǔ)庫(kù)中的開采。壓裂流體通過(guò)連接到井口上的壓裂軸被引入井中。
[0015]如下文詳細(xì)描述，所揭示的實(shí)施例提供具有水平配置的壓裂軸。確切地說(shuō)，壓裂軸可以具有從壓裂軸的主閥水平地延伸的一個(gè)或多個(gè)臂或分支。壓裂軸的分支包括一個(gè)或多個(gè)管路連接件(例如，山羊頭連接件)，以確保與壓裂系統(tǒng)的連接。與具有垂直配置的壓裂軸相比，壓裂軸的水平配置更靠近于地面地放置壓裂連接件。因此，壓裂軸可以經(jīng)受由過(guò)量振動(dòng)以及在壓裂過(guò)程期間所經(jīng)受的其他負(fù)載所引起的減少的外部彎矩。
[0016]圖1是具有水平壓裂軸12(例如，表面壓裂軸)的壓裂系統(tǒng)10的示意圖。如上所提及，壓裂系統(tǒng)10用于將高壓壓裂流體泵送入形成于地下巖層16中的井14中。應(yīng)理解，井14可以是天然氣和/或石油井。水平壓裂軸12耦合到井14的井口 18上。如上所述，壓裂系統(tǒng)20通過(guò)耦合到井口 18上的水平壓裂軸12將高壓壓裂流體引入井14中。壓裂系統(tǒng)20可以包括多個(gè)高容量及高壓泵和監(jiān)控單元，所述監(jiān)控單元經(jīng)配置以向水平壓裂軸12供應(yīng)壓裂流體。在某些實(shí)施例中，壓裂流體可以包括水。在其他實(shí)施例中，壓裂流體可以包括其他組分，例如，化學(xué)凝膠或泡沫以及氣體，所述氣體例如，空氣、氮?dú)夂投趸肌⒘私?，壓裂流體的特定內(nèi)容物可以取決于不同的因素，例如，巖層16的類型、壓裂流體的所需壓力等等。
[0017]壓裂流體穿過(guò)水平壓裂軸12和井口 18，進(jìn)入鉆井孔22中。從鉆井孔22，壓裂流體進(jìn)入井14，并且壓裂流體的高壓使得地下巖層16破裂和擴(kuò)散。由于裂縫在巖層16中形成和擴(kuò)散，因此來(lái)自巖層16的額外天然氣和/或石油被釋放并且可以流入待開采的井14中。
[0018]如圖所示，水平壓裂軸12具有沿著水平軸26從井口 18延伸的水平分支24。水平分支24包括至少一個(gè)管路連接件(例如，山羊頭連接件28，該連接件本身可以包括多個(gè)連接件)，以與壓裂系統(tǒng)20耦合。如下文詳細(xì)描述，水平分支24可以包括多個(gè)方向上的多個(gè)山羊頭連接件28。此外，山羊頭連接件28可以包括WECO接管連接器、壓縮配合連接器或者用于耦合到壓裂系統(tǒng)20上的其他類型的導(dǎo)管連接器。在某些實(shí)施例中，山羊頭連接件28可以具有帶螺紋的或?qū)傅哪┒?，并且可以?jīng)配置以承受達(dá)到5，OOOpsiUO, OOOpsi,15，OOOpsi,20, OOOpsi,25, OOOpsi或更大的壓力。此外，如下所述，水平壓裂軸12包括多個(gè)閥，以調(diào)節(jié)通過(guò)水平壓裂軸12的壓裂流體流。
[0019]應(yīng)理解，水平壓裂軸12的水平定向會(huì)更靠近于地面地定位山羊頭連接件28。例如，所揭示的水平壓裂系統(tǒng)10具有基本上小于垂直壓裂系統(tǒng)的垂直尺寸或高度11以及基本上大于垂直壓裂系統(tǒng)的水平尺寸或?qū)挾?3。在某些實(shí)施例中，高度11可以小于約12英寸、18英寸、24英寸、30英寸、36英寸、42英寸或48英寸。例如，高度11可以約為12英寸至60英寸、18英寸至48英寸，或24英寸至36英寸。此外，寬度13可以約為I英尺至20英尺、2英尺至15英尺，或3英尺至10英尺。在某些實(shí)施例中，寬度13與高度11的寬度/高度比可以約為2:1至20:1、3:1至15:1，或4:1至10:1。根據(jù)另外的實(shí)例，水平壓裂軸12(即，位于井口 18的上方)可以具有基本上小于垂直壓裂軸的垂直尺寸或高度15以及基本上大于垂直壓裂軸的水平尺寸或?qū)挾?3。在某些實(shí)施例中，高度15可以小于約12英寸、18英寸、24英寸、30英寸、36英寸、42英寸或48英寸。例如，高度15可以約為12英寸至48英寸、18英寸至42英寸，或24英寸至36英寸。此外，寬度13可以約為I英尺至20英尺、2英尺至15英尺，或3英尺至10英尺。在某些實(shí)施例中，寬度13與高度15的寬度/高度比可以約為2:1至20:1、3:1至15:1，或4:1至10:1。
[0020]如上所提及，壓裂軸可以經(jīng)受振動(dòng)以及在壓裂軸12中創(chuàng)造彎矩的其他力。通過(guò)將外負(fù)載(例如，管路、閥以及其他部件)更靠近地面地進(jìn)行定位，水平壓裂軸12降低了在井口 18與水平壓裂軸12之間的連接件17 (例如，帶凸緣的連接件)處的超過(guò)特定參數(shù)的彎矩的可能性。換句話說(shuō)，外負(fù)載垂直地更靠近連接件17，由此基本上減小與連接件17有關(guān)的任何彎矩。確切地說(shuō)，圍繞井14的垂直軸30的彎矩可以利用圖示的水平壓裂軸12減小。此外，水平壓裂軸12可以具有多個(gè)支架、連接件、以及支柱，以有助于將水平分支24固定在水平方向上，而不需要使連接件17彎曲。水平壓裂軸12也提高了可維護(hù)性，因?yàn)榧夹g(shù)員在地面可以更容易地檢查和維修軸12。因此，壓裂系統(tǒng)10的操作員可以不需要外部起重或上升設(shè)備(例如，梯子、液壓升降機(jī)，或腳手架)來(lái)到達(dá)山羊頭連接件28。事實(shí)上，水平壓裂軸12的所有部件和連接件都可以從地面接入。
[0021 ] 除了可以用于壓裂過(guò)程的山羊頭連接件28之外，水平壓裂軸12還包括垂直接入連接件32。因此，井操作員可以單獨(dú)進(jìn)入井14，同時(shí)壓裂系統(tǒng)20耦合到水平壓裂軸12上。如圖所示，垂直接入連接件32通常與井14的垂直軸30處于一直線上。垂直接入連接件32可以用于在多種情況下接入井14中。例如，垂直接入連接件32可以用于天然氣和/或石油開采，壓裂流體開采、壓裂心軸的插入等等。在壓裂過(guò)程期間，可以不使用垂直接入連接件32。在此類情況下，垂直接入連接件32可以被塞住或密封，從而維持井14中的高壓。更確切地說(shuō)，垂直接入連接件32可以用多種插塞34中的一者或多者塞住，例如，金屬或彈性體密封件。例如，單向背壓閥(BPV)塞36或電纜坐封塞(wireline set plug) 38可以用于塞住垂直接入連接件32。在某些實(shí)施例中，潤(rùn)滑器40可以用于密封垂直接入連接件32。應(yīng)理解，一個(gè)或多個(gè)插塞34可以用于垂直接入連接件32中，以將井14和鉆井孔22隔離。此外，如下所述，一個(gè)或多個(gè)插塞34可以在水平壓裂軸12中的水平孔(72 ;參見圖2)下方使用，以隔離任何將垂直接入連接件32耦合在水平壓裂軸12上方的設(shè)備。垂直接入連接件32還可以用于將多種工具和其他設(shè)備插入鉆井孔22中。
[0022]圖2是壓裂系統(tǒng)10的實(shí)施例的示意圖，其圖示了具有帶有三個(gè)山羊頭連接件28的一個(gè)分支24的水平壓裂軸12。在圖示的實(shí)施例中，水平壓裂軸12耦合到具有主閥62的主閥塊60上。更確切地說(shuō)，在此實(shí)施例中，水平壓裂軸12通過(guò)凸緣64耦合到主閥塊60上。在其他實(shí)施例中，如下所述，主閥塊60和水平壓裂軸12可以是單個(gè)統(tǒng)一塊的一部分或者可以通過(guò)將兩個(gè)部件靠攏的接管螺母組件耦合。應(yīng)理解，主閥62調(diào)節(jié)通過(guò)耦合到鉆井孔22上的主孔66的流。通過(guò)主孔66的流可以是產(chǎn)液，例如，天然氣和/或石油或由壓裂系統(tǒng)20供應(yīng)的壓裂流體。軸12的主孔66和垂直孔67可以經(jīng)設(shè)定大小以提供“完全的孔接入”，以使得工具可以通過(guò)主孔66和垂直孔67插入鉆井孔22中，而不會(huì)受到主孔66和垂直孔67的限制。這可以通過(guò)，例如，確保主孔66和垂直孔67具有與鉆井孔22內(nèi)的生產(chǎn)套管69的內(nèi)徑相等或大于該內(nèi)徑的內(nèi)徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。在某些實(shí)施例中，主閥62可以手動(dòng)地進(jìn)行操作。在其他實(shí)施例中，主閥62可以以液壓方式操作。此外，插塞34可以設(shè)置在主孔66中，以隔離孔66的所需部分。例如，插塞68可以設(shè)置在主孔66中，以將壓裂流體流與鉆井孔22隔離。類似地，插塞70可以設(shè)置在主孔66中，以將耦合到垂直接入連接件32上的設(shè)備隔離。此外，由于圖示的實(shí)施例僅包括一個(gè)主閥62，因此井操作員可以通過(guò)垂直接入連接件32進(jìn)入鉆井孔22，而不需要穿過(guò)多個(gè)閥。
[0023]如圖所示，水平孔72沿著壓裂軸12的水平軸26 (例如，沿著水平分支24)延伸穿過(guò)水平壓裂軸12，并且有效連接到主孔66上。水平壓裂軸12還包括沿著水平孔72設(shè)置的閥74。閥74經(jīng)配置以控制和調(diào)節(jié)從壓裂系統(tǒng)到達(dá)主孔66和鉆井孔22的壓裂流體流。由于具有主閥62，因此水平壓裂軸12的閥74可以手動(dòng)地或以液壓方式進(jìn)行操作。水平壓裂軸12還包括處于與主孔66相對(duì)的分支24的一端76處的三個(gè)山羊頭連接件28。更確切地說(shuō)，壓裂軸12包括水平山羊頭連接件78、頂部垂直山羊頭連接件80以及底部垂直山羊頭連接件82。盡管圖示實(shí)施例包括三個(gè)山羊頭連接件38，但是其他實(shí)施例可以包括1、2、4、5、6或更多個(gè)山羊頭連接件28或其他類型的管路連接件。每個(gè)山羊頭連接件28有效連接到水平孔72上。應(yīng)理解，三個(gè)山羊頭連接件28中的每一個(gè)都可以通過(guò)導(dǎo)管或經(jīng)配置以流動(dòng)壓裂流體的其他管道而連接到壓裂系統(tǒng)20上。此外，在圖示實(shí)施例中，水平壓裂軸12由從壓裂軸12延伸到主閥塊60的托架84支撐。例如，托架84可以機(jī)械地耦合(例如，用螺栓固定)或在壓裂軸12與塊60之間焊接。在其他實(shí)施例中，如下所述，水平壓裂軸12可以由安裝到滑動(dòng)墊木上的柱或托架支撐。托架84有助于將水平分支24固定在水平方向上，由此降低水平分支24相對(duì)于塊60、井口 18或各種連接件(例如，凸緣64)的任何彎曲或樞轉(zhuǎn)。
[0024]圖3是壓裂系統(tǒng)10的實(shí)施例的示意圖，其圖示了具有兩個(gè)水平分支24的水平壓裂軸12。圖示實(shí)施例包括與圖2所示的實(shí)施例類似的元件和元件數(shù)目。兩個(gè)水平分支24沿著水平軸26從主孔66延伸。此外，壓裂軸12的水平分支24在相對(duì)的水平方向上延伸。換句話說(shuō)，第一分支100水平地遠(yuǎn)離井口 18在第一方向102上延伸，第二分支104水平地遠(yuǎn)離井口 18在第二方向106上延伸，并且第一方向102和第二方向106分開約180度。在其他實(shí)施例中，第一方向102和第二方向106可以分開約I至179度、2至150度、3至100度、4至50度，或者5至25度。類似地，水平壓裂軸12的其他實(shí)施例可以包括三個(gè)或更多水平分支24。例如，水平壓裂軸12的分支24可以圍繞井口 18以對(duì)稱布置進(jìn)行配置(例如，兩個(gè)分支24分開180度、三個(gè)分支24分開120度、四個(gè)分支分開90度、五個(gè)分支24分開72度，或者六個(gè)分支24分開60度)，由此降低相對(duì)于井口 18、塊60以及相關(guān)連接件(例如，凸緣64)的任何彎曲或樞轉(zhuǎn)的可能性。分支24的對(duì)稱布置可以包括基本上相等的長(zhǎng)度、直徑和/或重量以有助于圍繞井口 18對(duì)稱地分布負(fù)載。在其他實(shí)施例中，分支24可能不處于圍繞井口 18的對(duì)稱布置中。
[0025]如圖所示，水平壓裂軸12的第一分支100和第二分支104中的每一個(gè)的水平孔72有效連接到主孔66上。因此，在壓裂操作過(guò)程中，兩個(gè)壓裂流體流可以進(jìn)入主孔66中，如箭頭103所指示。另外，兩個(gè)水平分支100和104具有三個(gè)山羊頭連接件28，其中每個(gè)山羊頭連接件28有效連接到第一分支100和第二分支104的相應(yīng)水平孔72上。如上所述，水平分支24可以具有其他數(shù)目的山羊頭連接件28，例如，1、2、4、5、6個(gè)或更多的山羊頭連接件28。
[0026]在圖示的實(shí)施例中，第一水平分支100和第二水平分支104以及主閥塊60形成單個(gè)連續(xù)的塊108。換句話說(shuō)，第一水平分支100和第二水平分支104以及主閥塊60可以是單個(gè)塊并且未通過(guò)凸緣64彼此耦合。例如，單個(gè)金屬塊可以用于形成分支100和104以及塊60，而不是將單獨(dú)的金屬部件連接在一起。在其他實(shí)施例中，第一水平分支100和第二水平分支104以及主閥塊60可以經(jīng)由焊接接頭或其他永久的連接件固定地親合在一起。以此方式，壓裂系統(tǒng)10中的凸緣64和其他可拆卸連接件的數(shù)目減少，由此增加了壓裂系統(tǒng)10中的結(jié)構(gòu)完整性并且減少了彎矩對(duì)壓裂系統(tǒng)10產(chǎn)生的影響。
[0027]圖4是壓裂系統(tǒng)10的實(shí)施例的示意圖，其圖示了安裝到滑動(dòng)墊木120上的水平壓裂軸12。圖示實(shí)施例包括與圖2所示的實(shí)施例類似的元件和元件數(shù)目。如圖所示，滑動(dòng)墊木120圍繞井口 18進(jìn)行設(shè)置并且支撐水平壓裂軸12。在某些實(shí)施例中，滑動(dòng)墊木120可以包括完全由結(jié)構(gòu)元件(例如，橫梁和框架)圍繞的中心開口，以使得井口 18能裝配在中心開口中并且完全由結(jié)構(gòu)元件圍繞。因此，水平壓裂軸12可以通過(guò)將滑動(dòng)墊木120移動(dòng)到井口 18上方的位置進(jìn)行安裝，并且隨后逐漸向下降低滑動(dòng)墊木120，以使得井口 18能裝配在中心開口內(nèi)。在其他實(shí)施例中，滑動(dòng)墊木120可以包括從滑動(dòng)墊木120的邊緣水平地延伸到滑動(dòng)墊木120的中心部分中的開口或槽。因此，水平壓裂軸12可以通過(guò)朝向井口 18水平地移動(dòng)滑動(dòng)墊木120進(jìn)行安裝，以使得井口沿著槽逐漸地移動(dòng)，直到軸12處于合適位置為止。在另一實(shí)施例中，滑動(dòng)墊木120有助于在軸12的安裝期間和之后支撐、對(duì)準(zhǔn)并且通常對(duì)齊軸12。此外，水平壓裂軸12由在水平壓裂軸12與滑動(dòng)墊木120之間延伸的托架122支撐。在某些實(shí)施例中，托架122可以機(jī)械地固定(例如，用螺栓固定)或焊接在水平壓裂軸12與滑動(dòng)墊木120之間?；瑒?dòng)墊木120通過(guò)錨柱124固定到地面上。例如，錨柱124可以通過(guò)混凝土或其他錨固材料固定到地面上。
[0028]此外，滑動(dòng)墊木120包括調(diào)節(jié)支腿126。調(diào)節(jié)支腿126確?；瑒?dòng)墊木120距離地面的高度128的高度可調(diào)節(jié)性。例如，調(diào)節(jié)支腿126可以是氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的支腿、液壓驅(qū)動(dòng)的支腿、機(jī)動(dòng)支腿、帶螺紋支腿或其任何組合。此外，調(diào)節(jié)支腿126可以由操作員手動(dòng)地調(diào)節(jié)，或者調(diào)節(jié)支腿126可以通過(guò)并入有傳感器反饋、用戶輸入以及各個(gè)模型(例如，軸12的CAD模型、景觀模型等等)的控制器自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0029]由于滑動(dòng)墊木120的高度128被調(diào)節(jié)，因此水平壓裂軸12的高度被調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)支腿126可以用于提供額外的垂直支撐，以將水平壓裂軸12固持在適當(dāng)位置，由此阻止軸12的任何不需要的移動(dòng)。調(diào)節(jié)支腿126還可以用于相對(duì)于地面對(duì)準(zhǔn)軸12以及/或者相對(duì)于井口 18對(duì)齊軸12。例如，向右的調(diào)節(jié)支腿126可以用于提升或降低滑動(dòng)墊木120的右邊部分，并且因此提升或降低水平壓裂軸12。同樣地，向左的調(diào)節(jié)支腿126可以用于提升或降低滑動(dòng)墊木120的左邊部分，并且因此提升或降低水平壓裂軸12。
[0030]圖5是壓裂系統(tǒng)10的實(shí)施例的示意圖，其圖示了具有兩個(gè)水平山羊頭連接件28的水平壓裂軸12。圖示實(shí)施例包括與圖2所示的實(shí)施例類似的元件和元件數(shù)目。如圖所示，壓裂軸12的分支24的末端76包括兩個(gè)山羊頭連接件28。更確切地說(shuō)，每個(gè)山羊頭連接件28從分支24的末端76水平地延伸。換言之，山羊頭連接件28中的每一個(gè)都沿著水平壓裂軸12的水平軸26從末端76延伸。如上所述，每個(gè)山羊頭連接件28有效連接到水平孔72上。
[0031]圖6是壓裂系統(tǒng)10的實(shí)施例，其圖示了具有套管懸掛器140的井口18，所述套管懸掛器140具有供水平孔72的接入端口 142。圖示實(shí)施例包括與圖2所示的實(shí)施例類似的元件和元件數(shù)目。如圖所示，水平孔72延伸穿過(guò)套管懸掛器140的接入端口 142并且耦合到主孔66上。此外，在圖示實(shí)施例中，主閥62在水平壓裂軸12上并且沿著水平孔72定位。應(yīng)理解，水平孔72通過(guò)套管懸掛器140的接入端口 142與主孔66的連接使操作員能夠接入套管懸掛器140 (例如，通過(guò)垂直接入32)，而不需要移動(dòng)水平壓裂軸12。類似地，操作員可以接入主孔66和鉆井孔22，而不需要從井口 18移除水平壓裂軸12。
[0032]雖然本發(fā)明可能有多種修改或替代形式，但在此已經(jīng)以舉例的方式展示了特定的實(shí)施例并進(jìn)行了詳細(xì)介紹。然而，應(yīng)了解，本發(fā)明不限于所揭示的特定形式。事實(shí)上，本發(fā)明將涵蓋如所附權(quán)利要求書界定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有修改、等效物和替代形式。
【權(quán)利要求】
1.一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含: 陸基水平壓裂軸，所述陸基水平壓裂軸包含: 經(jīng)配置以流動(dòng)第一流體的第一水力壓裂孔，其中所述第一水力壓裂孔沿著第一水平軸延伸，并且所述第一水平軸通常垂直于井口的垂直軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述陸基水平壓裂軸包含第一山羊頭連接件，其中所述第一山羊頭連接件有效連接到所述第一水力壓裂孔上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述第一山羊頭連接件沿著所述第一水平軸延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述第一山羊頭連接件沿著所述垂直軸延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述陸基水平壓裂軸包含操作地耦合到所述第一水力壓裂孔上的第二山羊頭連接件，其中所述第一山羊頭連接件沿著所述第一水平軸延伸并且所述第二山羊頭連接件沿著所述垂直軸延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述陸基水平壓裂軸包含操作地耦合到所述第一水力壓裂孔上的第二山羊頭連接件，其中所述第一山羊頭連接件沿著所述第一水平軸延伸并且所述第二山羊頭連接件沿著所述第一水平軸延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述陸基水平壓裂軸耦合到具有主閥的主閥塊上，并且所述主閥塊耦合到井口上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含從所述陸基水平壓裂軸延伸到所述主閥塊上的托架，其中所述托架經(jīng)配置以支撐所述陸基水平壓裂軸。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含: 滑動(dòng)墊木，所述滑動(dòng)墊木設(shè)置成圍繞所述井口并且經(jīng)配置以固定到地面上；以及至少一個(gè)托架，所述至少一個(gè)托架設(shè)置在所述滑動(dòng)墊木與所述陸基水平壓裂軸之間，其中所述托架經(jīng)配置以支撐所述陸基水平壓裂軸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述滑動(dòng)墊木包含至少一個(gè)高度調(diào)節(jié)支腿，所述高度調(diào)節(jié)支腿經(jīng)配置以調(diào)節(jié)所述滑動(dòng)墊木距離所述地面的高度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述陸基水平壓裂軸包含沿著所述垂直軸延伸的垂直接入連接件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述垂直接入連接件經(jīng)配置以接收插塞或工具。
13.—種系統(tǒng)，其包含: 陸基水平壓裂軸，所述陸基水平壓裂軸包含: 第一水力壓裂孔，所述第一水力壓裂孔經(jīng)配置以流動(dòng)第一流體，其中所述第一水力壓裂孔沿著第一水平軸延伸，并且所述第一水平軸通常垂直于井口的垂直軸； 第一閥，所述第一閥沿著所述第一水力壓裂孔進(jìn)行設(shè)置；以及 第二閥，所述第二閥沿著所述第一水力壓裂孔進(jìn)行設(shè)置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述陸基水平壓裂軸包含主閥和與所述井口的所述垂直軸處于一直線上的垂直接入連接件，并且所述第一閥和所述第二閥從所述垂直軸水平地偏移。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述陸基水平壓裂軸包含: 第二水力壓裂孔，所述第二水力壓裂孔經(jīng)配置以流動(dòng)第二流體，其中所述第二水力壓裂孔沿著第二水平軸延伸，所述第二水平軸通常垂直于所述井口的所述垂直軸，并且所述第二水力壓裂孔不同于所述第一水力壓裂孔；以及 第三閥，所述第三閥沿著所述第二水力壓裂孔設(shè)置。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述陸基水平壓裂軸包含具有所述第一水力壓裂孔的整體的主體。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述陸基水平壓裂軸由具有至少一個(gè)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)墊木支撐。
18.—種系統(tǒng)，其包含: 陸基水平壓裂軸，所述陸基水平壓裂軸包含: 第一水平壓裂軸分支，其中所述第一水平壓裂軸分支包含第一水力壓裂孔，所述第一水力壓裂孔經(jīng)配置以流動(dòng)第一水力壓裂流體；以及 第一支柱，所述第一支柱經(jīng)配置以將所述第一水平壓裂軸分支支撐在第一水平方向上。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述陸基水平壓裂軸包含: 第二水平壓裂軸分支，其中所述第二水平壓裂軸分支包含第二水力壓裂孔，所述第二水力壓裂孔經(jīng)配置以流動(dòng)第二水力壓裂流體；以及 第二支柱，所述第二支柱經(jīng)配置以將所述第二水平壓裂軸分支支撐在第二水平方向上。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述第一水平壓裂軸分支包含至少一個(gè)山羊頭連接件，并且所述至少一個(gè)山羊頭連接件操作地耦合到所述第一水力壓裂孔上并且經(jīng)配置以流動(dòng)所述第一水力壓裂流體。
21.一種用于控制鉆井孔的流體的軸組件，所述軸組件包含: 連接部分，所述連接部分經(jīng)配置以將所述軸耦合到所述鉆井孔的井口組件上； 第一孔，所述第一孔與所述鉆井孔共軸； 第二孔，所述第二孔與所述第一孔不平行；以及 壓裂流體接收部分，所述壓裂流體接收部分耦合到所述第二孔上，使引入的壓裂流體在由所述第一孔接收之前先由所述第二孔接收。
【文檔編號(hào)】E21B34/02GK104520526SQ201280075147
【公開日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月10日
【發(fā)明者】K·P·蓋瑞, S·M·瑞德萬(wàn)斯基 申請(qǐng)人:卡梅倫國(guó)際有限公司