一種集成加砂混合增壓泵車的制作方法
【專利摘要】一種集成加砂混合增壓泵車，包括：底盤1、動力系統(tǒng)2、傳動軸3、增壓裝置4、操作臺5、混合裝置6、加砂裝置7，底盤1，動力系統(tǒng)2安裝在底盤1上，增壓裝置4通過傳動軸3與動力系統(tǒng)2連接，增壓裝置4上方有操作臺5，混合裝置6安裝在底盤1后懸左側(cè)，加砂裝置7安裝在混合裝置6的側(cè)上方。本發(fā)明提供了一種集成加砂混合增壓泵車，滿足連續(xù)油管噴砂射孔作業(yè)工藝的低砂比精確輸砂和小排量高壓泵送要求，同時(shí)集加砂、混合、泵送功能于一體，具有良好的使用性能和經(jīng)濟(jì)性能。
【專利說明】
一種集成加砂混合増壓泵車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及到加砂混合增壓栗車。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著大斜度井水平井、多級分段壓裂技術(shù)的快速發(fā)展，連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)應(yīng)用于水平井鉆井、修井作業(yè)和油井增產(chǎn)等方面，有利于實(shí)現(xiàn)施工過程的簡單快捷和安全可靠，提高作業(yè)效率，降低勞動強(qiáng)度和作業(yè)成本，減少對地層環(huán)境的傷害。連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)在油氣田勘探和開發(fā)中發(fā)揮著越來越重要的作用，并向更廣、更復(fù)雜的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展。而連續(xù)油管作業(yè)時(shí)需要與其他設(shè)備配合使用。以連續(xù)油管噴砂射孔工藝為例，作業(yè)時(shí)需要配套設(shè)備為其配置攜砂液并提供栗送動力，該攜砂液的砂濃度一般為10%左右，栗送排量范圍一般在50-500L/min之間。
[0003]目前，油田現(xiàn)場一般采用常規(guī)混砂車與壓裂車組合的形式，為連續(xù)油管作業(yè)設(shè)備栗送攜砂液。但是，在實(shí)際作業(yè)過程中，由于常規(guī)混砂車設(shè)計(jì)排量和輸砂能力過大，無法精確的配制出達(dá)到設(shè)計(jì)要求的低濃度攜砂液，該情況有可能造成作業(yè)失敗。同時(shí)，由于作業(yè)排量很小，常規(guī)壓裂車的最小排量一般也高于其要求。另外，作業(yè)時(shí)需配混砂車、壓裂車等多種作業(yè)設(shè)備，降低了設(shè)備的有效使用率。
[0004]隨著國內(nèi)連續(xù)油管作業(yè)的推廣應(yīng)用，迫切需要研發(fā)一種高度集成、能實(shí)現(xiàn)小排量、低砂濃度精確控制的與之配套的特種作業(yè)設(shè)備，確保連續(xù)油管特種作業(yè)的順利完成。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種集成加砂混合增壓栗車，能夠以較小排量和精確配比配制攜砂液，并高壓栗送到連續(xù)油管設(shè)備。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種集成加砂混合增壓栗車，其特征在于:包括:底盤1、動力系統(tǒng)2、傳動軸3、增壓裝置
4、操作臺5、混合裝置6、加砂裝置7，底盤I，動力系統(tǒng)2安裝在底盤I上，增壓裝置4通過傳動軸3與動力系統(tǒng)2連接，增壓裝置4上方有操作臺5，混合裝置6安裝在底盤I后懸左側(cè)，加砂裝置7安裝在混合裝置6的側(cè)上方。
[0008]操作臺5包括操作平臺26和安裝在操作平臺26上的控制箱27，操作平臺26位于增壓裝置4上方，控制箱27靠近砂罐23。
[0009 ]動力系統(tǒng)2包括車臺發(fā)動機(jī)16、車臺傳動箱17、分動箱18、傳動軸19、液壓栗20、散熱器21、散熱器馬達(dá)22，分動箱18通過傳動軸19與車臺發(fā)動機(jī)16曲軸前端連接;分動箱18包括I個(gè)輸入口和3個(gè)輸出口，輸入口和輸出口位于同側(cè)，其輸入口與傳動軸19連接，3個(gè)輸出口分別安裝3組液壓栗20，用于驅(qū)動散熱器21、混合裝置6和輸砂裝置7;散熱器21安裝在車臺發(fā)動機(jī)16的上方。
[0010]散熱器21為臥式結(jié)構(gòu)，散熱器馬達(dá)22位于散熱器21的頂部。[0011 ] 加砂裝置7包括砂罐23、輸砂絞龍15、減速機(jī)24、馬達(dá)25，砂罐23為W形罐底結(jié)構(gòu)，有兩個(gè)出砂口，分別與兩個(gè)水平安裝的輸砂絞龍15連接，輸砂蛟龍15上連接有減速機(jī)24和馬達(dá)25，輸砂蛟龍15另一端有出砂口 14。
[0012]混合裝置6包括混合罐13、吸入離心栗28、排出離心栗29和連接管匯30，吸入離心栗28安裝在底盤I后懸右側(cè)，排出離心栗29安裝在底盤I后懸左側(cè)混合罐13前方，吸入離心栗28通過連接管匯31與混合罐13的進(jìn)液管11相連，向混合罐13供液，離心栗29的吸入口通過連接管匯30與混合罐13的排液管12相連，離心栗29的排出口通過連接管匯30與增壓裝置4的吸入管8相連，將混合裝置6混合均勻的攜砂液輸送給增壓裝置4。
[0013]混合罐13為圓柱形結(jié)構(gòu)，罐底為球面結(jié)構(gòu)，罐底部從圓心沿水平方向有排液管12，中部沿圓柱外圓切向有進(jìn)液管11。
[0014]本發(fā)明的有益效果:提供了一種集成加砂混合增壓栗車，滿足連續(xù)油管噴砂射孔作業(yè)工藝的低砂比精確輸砂和小排量高壓栗送要求，同時(shí)集加砂、混合、栗送功能于一體，具有良好的使用性能和經(jīng)濟(jì)性能。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的右視圖；
圖3是動力系統(tǒng)4的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是加砂裝置7的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是混合裝置6的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是混合罐13的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖1-6進(jìn)一步說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0017]如圖1所示，一種集成加砂混合增壓栗車包括底盤I，安裝在底盤I上的動力系統(tǒng)2，通過傳動軸3與動力系統(tǒng)2連接的增壓裝置4，位于增壓裝置上方的操作臺5，安裝在底盤I后部的混合裝置6，位于混合裝置6上方的加砂裝置7，增壓裝置4包括吸入管8和高壓柱塞栗9，操作臺5包括操作平臺26和安裝在操作平臺26上的控制箱27，其特征在于:操作平臺26位于增壓裝置4上方，控制箱27安裝位置靠近砂罐23。
[0018]如圖2所示，混合裝置6中的混合罐13安裝在底盤I后懸左側(cè)，加砂裝置7安裝在混合裝置6的側(cè)上方，其輸砂絞龍15的出砂口 14在混合罐13正上方，向混合罐13輸送支撐劑，由于將混合罐13側(cè)裝到底盤車I的大梁以下，在滿足加砂裝置7具有足夠大容積的情況下，其安裝高度更低，便于操作人員觀測。
[0019 ]如圖3所示，動力系統(tǒng)2包括車臺發(fā)動機(jī)16、車臺傳動箱17、分動箱18、傳動軸19、液壓栗20、散熱器21、散熱器馬達(dá)22，分動箱18通過傳動軸19與車臺發(fā)動機(jī)16曲軸前端連接；分動箱18包括I個(gè)輸入口和3個(gè)輸出口，輸入口和輸出口位于同側(cè)，其輸入口與傳動軸19連接，3個(gè)輸出口分別安裝3組液壓栗20，用于驅(qū)動散熱器21、混合裝置6和輸砂裝置7等;散熱器21安裝在車臺發(fā)動機(jī)16的上方，散熱器21為臥式結(jié)構(gòu)，散熱器馬達(dá)22位于散熱器21的頂部，相對常規(guī)立式水箱布置，使得整機(jī)布局更加緊湊，整機(jī)長度變得更短，更有利于油田道路行駛要求，同時(shí)風(fēng)扇設(shè)置在散熱器的頂部，易損件如花鍵軸和帶座軸承等位于上端，便于拆卸、更換及維修。
[0020]如圖4所示，加砂裝置7包括砂罐23、輸砂絞龍15、減速機(jī)24、馬達(dá)25，砂罐23為W形罐底結(jié)構(gòu)，有兩個(gè)出砂口，分別與兩個(gè)水平安裝的輸砂絞龍15連接，小輸砂量采用單輸砂絞龍，大輸砂量采用雙輸砂絞龍，通過采用大減速比的減速機(jī)24加馬達(dá)25的方式驅(qū)動輸砂絞龍15，保證小輸砂量輸砂控制更精準(zhǔn)。
[0021]如圖5所示，混合裝置6包括混合罐13、吸入離心栗28、排出離心栗29和連接管匯30，吸入離心栗28安裝在底盤I后懸右側(cè)，排出離心栗29安裝在底盤I后懸左側(cè)混合罐13前方，吸入離心栗28通過連接管匯31與混合罐13的進(jìn)液管11相連，向混合罐13供液，離心栗29的吸入口通過連接管匯30與混合罐13的排液管12相連，離心栗29的排出口通過連接管匯30與增壓裝置4的吸入管8相連，將混合裝置6混合均勻的攜砂液輸送給增壓裝置4。
[0022]如圖6所示，混合罐13為圓柱形結(jié)構(gòu)，罐底為球面結(jié)構(gòu)，罐底部從圓心沿水平方向有排液管12，中部沿圓柱外圓切向有進(jìn)液管11。
[0023]車臺變速箱17為機(jī)械變速箱，有11個(gè)可用檔位，各檔速比跨度小，其中第I檔的速比較大，通過匹配高壓柱塞栗9，可以實(shí)現(xiàn)最小排量達(dá)到50L/min，11個(gè)可用檔位可以實(shí)現(xiàn)50-800 L/min排量范圍內(nèi)的精確栗送。
[0024]加砂裝置7的功能是向混合罐13小輸砂量比例輸砂，現(xiàn)有的混砂車的輸砂能力過大，無法滿足最小輸砂量5kg/min的要求。加砂裝置7主要由輸砂絞龍15和砂罐組成，輸砂絞龍由減速機(jī)24和馬達(dá)25驅(qū)動，減速機(jī)24速比1:10，最小輸砂量5kg/min時(shí)輸砂絞龍轉(zhuǎn)速僅需5r/min，馬達(dá)25低轉(zhuǎn)速穩(wěn)定困難，馬達(dá)25前端通過連接一個(gè)減速機(jī)24后，最小輸砂量5kg/min時(shí)馬達(dá)25的工作轉(zhuǎn)速可達(dá)到50 r/min，可以實(shí)現(xiàn)加砂裝置7小輸砂量的精確控制，另外加砂裝置7有兩個(gè)輸砂絞龍15，輸砂量大于1001^/1]1；[11時(shí)，兩個(gè)輸砂絞龍15同時(shí)工作，滿足大輸砂量加砂要求，小輸砂量加砂時(shí)兩個(gè)輸砂絞龍15其中的一個(gè)作為備用，增強(qiáng)了系統(tǒng)可靠性。
[0025]工作時(shí)，動力系統(tǒng)2中的車臺發(fā)動機(jī)16動力輸出分為兩部分，一部分通過車臺變速箱17驅(qū)動增壓裝置4中的高壓柱塞栗9;另一部分由車臺發(fā)動機(jī)16曲軸前端取力，通過傳動軸19連接一個(gè)分動箱17，分動箱有3個(gè)取力口，分別連接3組液壓栗20，液壓栗20分別驅(qū)動吸入離心栗28、排出離心栗29、輸砂馬達(dá)25;由吸入離心栗28向混合罐13的進(jìn)液管11供液，加砂裝置7的輸砂絞龍15向混合罐13的進(jìn)砂口 1輸砂，經(jīng)過混合裝置6混合均勻的攜砂液通過排出離心栗29輸送到增壓裝置4的吸入管8，增壓裝置4將攜砂液增壓后通過其排出管匯栗送至連續(xù)油管作業(yè)設(shè)備。
[0026]在具體使用時(shí)，首先向砂罐23內(nèi)加入作業(yè)要求的砂子，并將吸入離心栗28入口與外部供水設(shè)備連接，高壓柱塞栗9的出口與下游的連續(xù)油管設(shè)備連接。通過操作臺上的控制箱27設(shè)定作業(yè)所需的排量和砂濃度，并啟動混合罐13的攪拌器，控制箱27內(nèi)的PLC會自動調(diào)節(jié)吸入離心栗28、排出離心栗29和輸砂絞龍15轉(zhuǎn)速，使砂子和水按照設(shè)定比例在混合罐13內(nèi)進(jìn)行混合，并將混合均勻后的混合液按照設(shè)定的排量要求供給高壓柱塞栗9，然后由高壓柱塞栗9增壓后供給下游的連續(xù)油管設(shè)備。工作過程中，PLC會根據(jù)混合罐液面高度自動控制吸入離心栗28和排出離心栗29轉(zhuǎn)速，使混合罐13進(jìn)液和出液平衡，從而保證不會出現(xiàn)漫罐現(xiàn)象。當(dāng)需要改變砂濃度或排量時(shí)，也可通過控制箱27上的旋鈕手動進(jìn)行調(diào)節(jié)輸砂絞龍或排出離心栗轉(zhuǎn)速。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種集成加砂混合增壓栗車，其特征在于:包括:底盤(I)、動力系統(tǒng)(2)、傳動軸(3)、增壓裝置(4)、操作臺(5)、混合裝置(6)、加砂裝置(7)，動力系統(tǒng)(2)安裝在底盤(I)上，增壓裝置(4)通過傳動軸(3)與動力系統(tǒng)(2)連接，增壓裝置(4)上方有操作臺(5)，混合裝置(6)安裝在底盤(I)后懸左側(cè)，加砂裝置(7)安裝在混合裝置(6)的側(cè)上方。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成加砂混合增壓栗車，其特征在于:操作臺(5)包括操作平臺(26)和安裝在操作平臺(26)上的控制箱(27)，操作平臺(26)位于增壓裝置(4)上方，控制箱(27)靠近砂罐(23)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成加砂混合增壓栗車，其特征在于:動力系統(tǒng)(2)包括車臺發(fā)動機(jī)(16)、車臺傳動箱(17)、分動箱(18)、傳動軸(19)、液壓栗(20)、散熱器(21)、散熱器馬達(dá)(22)，分動箱(18)通過傳動軸(19)與車臺發(fā)動機(jī)(16)曲軸前端連接;分動箱(18)包括I個(gè)輸入口和3個(gè)輸出口，輸入口和輸出口位于同側(cè)，其輸入口與傳動軸(19)連接，3個(gè)輸出口分別安裝3組液壓栗(20)，用于驅(qū)動散熱器(21)、混合裝置(6)和輸砂裝置(7);散熱器(21)安裝在車臺發(fā)動機(jī)(16)的上方。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成加砂混合增壓栗車，其特征在于:散熱器(21)為臥式結(jié)構(gòu)，散熱器馬達(dá)(22)位于散熱器(21)的頂部。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成加砂混合增壓栗車，其特征在于:加砂裝置(7)包括砂罐(23)、輸砂絞龍(15)、減速機(jī)(24)、馬達(dá)(25)，砂罐(23)為W形罐底結(jié)構(gòu)，有兩個(gè)出砂口，分別與兩個(gè)水平安裝的輸砂絞龍(15)連接，輸砂蛟龍(15)上連接有減速機(jī)(24)和馬達(dá)(25)，輸砂蛟龍(15)另一端有出砂口(14)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成加砂混合增壓栗車，其特征在于:混合裝置(6)包括混合罐(13)、吸入離心栗(28)、排出離心栗(29)和連接管匯(30)，吸入離心栗(28)安裝在底盤(I)后懸右側(cè)，排出離心栗(29)安裝在底盤(I)后懸左側(cè)混合罐(13)前方，吸入離心栗(28)通過連接管匯(31)與混合罐(13)的進(jìn)液管(11)相連，向混合罐(13)供液，離心栗(29)的吸入口通過連接管匯(30)與混合罐(13)的排液管(12)相連，離心栗(29)的排出口通過連接管匯(30)與增壓裝置(4)的吸入管(8)相連，將混合裝置(6)混合均勻的攜砂液輸送給增壓裝置(4)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成加砂混合增壓栗車，其特征在于:混合罐(13)為圓柱形結(jié)構(gòu)，罐底為球面結(jié)構(gòu)，罐底部從圓心沿水平方向有排液管(12)，中部沿圓柱外圓切向有進(jìn)液管(11)。
【文檔編號】B28C7/14GK106089159SQ201610674724
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月17日 公開號201610674724.3, CN 106089159 A, CN 106089159A, CN 201610674724, CN-A-106089159, CN106089159 A, CN106089159A, CN201610674724, CN201610674724.3
【發(fā)明人】蔡正志, 雷剛, 黃朝斌, 陳當(dāng)福, 趙凱, 尹進(jìn), 陸英娜
【申請人】中石化石油工程機(jī)械有限公司第四機(jī)械廠