專利名稱：多功能壓裂混砂車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多功能壓裂混砂車，屬油田壓裂施工作業(yè)設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
油田為加大原油的采集量，對(duì)低產(chǎn)油井采用一種特殊工藝，即用高壓力、高砂比的壓裂砂、水化學(xué)添加劑等支撐劑，經(jīng)壓裂專用設(shè)備混砂車混合、攪拌，再通過壓裂泵車注入井底進(jìn)行防沙解堵等項(xiàng)壓裂。實(shí)現(xiàn)上述工作必需的壓裂車、混砂車、洗井車是主要關(guān)鍵設(shè)備。
多年來油田壓裂施工所用的常規(guī)設(shè)備，無論是壓裂還是洗井等所用的設(shè)備都是專機(jī)專用的單機(jī)。以防沙、解堵壓裂為例，防沙、解堵壓裂屬一般性施工，因工藝特殊，就目前油田設(shè)備狀況，一次施工要上一臺(tái)混砂車、兩臺(tái)壓裂泵車、為防止沙卡必須要上一臺(tái)洗井車備用，共四臺(tái)主車，還不算其它多臺(tái)輔助車輛在內(nèi)。
由于我國(guó)油田分布地域廣闊，根據(jù)國(guó)內(nèi)很多油田井場(chǎng)坐落在山區(qū)和沼澤地帶，井場(chǎng)的面積受到限制，無法開進(jìn)排開諸多車輛。另處，油田在進(jìn)行壓裂、混砂、洗井工作時(shí)需要大量的購(gòu)置設(shè)備資金的投入，且需要配備很多的操作工人，不僅需投入大量人力、物力，而且使得油田的生產(chǎn)成本提高。針對(duì)這種施工狀況，油田希望設(shè)計(jì)制造出一機(jī)多用、符合環(huán)保要求的壓裂設(shè)備，來解決油田這一生產(chǎn)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的，在于提供一種集壓裂、混砂、洗井三種裝置功能為一體，并設(shè)有洗井切換器，當(dāng)出現(xiàn)砂卡自動(dòng)切換到洗井工況，混排系統(tǒng)不存在溢罐和泄漏，確保環(huán)境無污染的多功能壓裂混砂車。
本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的的。
該多功能壓裂混砂車由底盤、分動(dòng)箱、散熱器、車臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)、液力傳動(dòng)箱、傳動(dòng)軸、柱塞泵、吸入管匯、高能水力旋流混排裝置、排出管匯、密度計(jì)、控制箱、洗井切換器、吸入泵、液壓系統(tǒng)、液添系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、油泵組成，其特征在于底盤與其上各總成通過構(gòu)架相連接，從駕駛室后首先安裝分動(dòng)箱，分動(dòng)箱上固定有三個(gè)油泵，分動(dòng)箱后面裝有車臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，車臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)前端裝有散熱器，車臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)后面通過螺栓連接有液力傳動(dòng)箱，液力傳動(dòng)箱通過傳動(dòng)軸連接柱塞泵；柱塞泵后面裝有高能水力旋流混排裝置，高能水力旋流混排裝置左側(cè)依次裝有吸入泵、吸入管匯、控制箱及洗井切換器；右側(cè)依次裝有排出管匯、密度計(jì)、氣路系統(tǒng)、電器系統(tǒng)及液添系統(tǒng)；吸入泵和液添系統(tǒng)通過油管與分動(dòng)箱上的油泵相連。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果
1.多功能壓裂混砂車具有防沙、解堵壓裂、混砂、洗井三重作業(yè)功能。即可進(jìn)行防沙、解堵施工，也可小排量壓裂作業(yè)。還可在砂卡時(shí)自行反沖冼井，一臺(tái)設(shè)備具有壓裂、混砂、洗井功效。
2.多功能壓裂混砂車在混砂方面，打破常規(guī)混砂車用螺旋輸砂器輸砂、混合攪拌器攪拌、砂泵排出三大系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方式。采用的是高能水力旋流混排裝置的高壓水力旋流原理，將壓裂砂從葉輪入口旋入，通過葉輪高速旋轉(zhuǎn)將砂沿葉輪切線方向拋出，與高壓水在旋流混排器殼內(nèi)進(jìn)行壓力混合后，沿切線方向排送給壓裂泵，經(jīng)高壓管匯注入油井。
3.多功能壓裂混砂車的高能水力旋流混排裝置，不需要液面控制，不會(huì)溢罐和泄漏，確保環(huán)境無污染。
4.多功能壓裂混砂車的密度、排量均由密度計(jì)控制，計(jì)量。
5.多功能壓裂混砂車設(shè)有砂卡洗井切換器，在防沙解堵時(shí)，一旦出現(xiàn)砂卡，可通過洗井切換器自動(dòng)切換到洗井狀態(tài)，不需移動(dòng)設(shè)備。


附圖1為多功能壓裂混砂車的主視圖；附圖2為多功能壓裂混砂車的俯視圖；圖中1.底盤、2.分動(dòng)箱、3.散熱器、4.車臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)、5.液力傳動(dòng)箱、6.傳動(dòng)軸、7.柱塞泵、8.吸入管匯、9.高能水力旋流混排裝置、10.排出管匯、11.密度計(jì)、12.控制箱、13.洗井切換器、14.吸入泵、15.液壓系統(tǒng)、16.液添系統(tǒng)、17.氣路系統(tǒng)、18.油泵。
具體實(shí)施方式
該多功能壓裂混砂車在底盤(1)上不僅設(shè)置有散熱器(3)、車臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)(4)、液力傳動(dòng)箱(5)、傳動(dòng)軸(6)、柱塞泵(7)使其具有壓裂泵車結(jié)構(gòu)功能，而且還設(shè)置有高能水力旋流混排裝置(9)、分動(dòng)箱(2)、吸入泵(14)、吸入管匯(8)、排出管匯(10)、控制箱(12)、密度計(jì)(11)、液壓系統(tǒng)(15)、氣路系統(tǒng)(17)、液添系統(tǒng)(16)使其具有混砂車作業(yè)功能及設(shè)置有控制箱(12)、洗井切換器(13)使其具有洗井車功能，使其達(dá)到了三種功能合一，一機(jī)多用。
該多功能壓裂混砂車防砂、解堵壓裂、洗井工作過程是當(dāng)多功能壓裂混砂車進(jìn)入井場(chǎng)預(yù)定位置后，將各地面管線連接完畢，然后底盤(1)上的車臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)(4)開始發(fā)動(dòng)，由車臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)(4)帶動(dòng)傳動(dòng)軸(6)驅(qū)動(dòng)分動(dòng)箱(2)上的油泵(18)轉(zhuǎn)動(dòng)，向混砂車混排系統(tǒng)的高能水力旋流混排裝置(9)、液添系統(tǒng)(16)、吸入泵(14)及液壓系統(tǒng)(15)提供動(dòng)力油。同時(shí)，啟動(dòng)車臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)(4)驅(qū)動(dòng)散熱器(3)、液力傳動(dòng)箱(5)、傳動(dòng)軸(6)及柱塞泵(7)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)作業(yè)開始后，將柱塞泵(7)調(diào)到所需工作檔位。當(dāng)混砂車系統(tǒng)將吸入泵(14)吸入的水通過吸入管匯(8)排入高能水力旋流混排裝置(9)后，高能水力旋流混排裝置(9)將砂和水經(jīng)自身混合后排送給柱塞泵(7)，具體砂量、排量由密度計(jì)(11)控制，最后由柱塞泵(7)高壓排出。
當(dāng)作業(yè)中一旦出現(xiàn)砂卡，只要將控制箱(12)中的洗井切換器(13)切換到洗井位置，此時(shí)多功能壓裂混砂車混排系統(tǒng)的高能水力旋流混排裝置(9)的砂閘將自動(dòng)關(guān)閉，阻止外來砂進(jìn)入高能水力旋流混排裝置(9)，再將液力傳動(dòng)箱(5)檔位切換到洗井檔，此時(shí)設(shè)備即按洗井程序進(jìn)行洗井作業(yè)。
權(quán)利要求一種多功能壓裂混砂車，它由底盤、分動(dòng)箱、散熱器、車臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)、液力傳動(dòng)箱、傳動(dòng)軸、柱塞泵、吸入管匯、高能水力旋流混排裝置、排出管匯、密度計(jì)、控制箱、洗井切換器、吸入泵、液壓系統(tǒng)、液添系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、油泵組成，其特征在于底盤與其上各總成通過構(gòu)架相連接，從駕駛室后首先安裝分動(dòng)箱，分動(dòng)箱上固定有三個(gè)油泵，分動(dòng)箱后面裝有車臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，車臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)前端裝有散熱器，車臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)后面通過螺栓連接有液力傳動(dòng)箱，液力傳動(dòng)箱通過傳動(dòng)軸連接柱塞泵；柱塞泵后面裝有高能水力旋流混排裝置，高能水力旋流混排裝置左側(cè)依次裝有吸入泵、吸入管匯、控制箱及洗井切換器；右側(cè)依次裝有排出管匯、密度計(jì)、氣路系統(tǒng)、電器系統(tǒng)及液添系統(tǒng)；吸入泵和液添系統(tǒng)通過油管與分動(dòng)箱上的油泵相連。
專利摘要一種多功能壓裂混砂車，屬油田壓裂施工作業(yè)設(shè)備領(lǐng)域。它由底盤、分動(dòng)箱、車臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)、液力傳動(dòng)箱、傳動(dòng)軸、柱塞泵、吸入管匯、高能水力旋流混排裝置、排出管匯、密度計(jì)、控制箱、洗井切換器、油泵等組成。它即可進(jìn)行防沙、解堵施工，也可小排量壓裂作業(yè)。一臺(tái)設(shè)備具有壓裂、混砂、洗井功效。并設(shè)有砂卡洗井切換器，一旦出現(xiàn)砂卡，可通過洗井切換器自動(dòng)切換到洗井狀態(tài)，不需移動(dòng)設(shè)備。解決了多年來油田壓裂施工所用的常規(guī)設(shè)備，都是專機(jī)專用的單機(jī)。一次施工要上一臺(tái)混砂車、兩臺(tái)壓裂泵車、為防止沙卡必須要上一臺(tái)洗井車備用，還需其它多臺(tái)輔助車輛，占地面積大，人力、物力投資多的問題。特別是解決了因?yàn)榫畧?chǎng)面積受限施工不利的難題。
文檔編號(hào)E21B37/00GK2584819SQ02279728
公開日2003年11月5日 申請(qǐng)日期2002年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月25日
發(fā)明者余旭陽, 付景林, 周斌 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)江漢石油管理局第四機(jī)械廠