[0015](3)本发明专利优化了支撑剂和压裂液输送、支撑剂和压裂液混合、压裂泵注系统，能够实现注入携砂液时，支撑剂和压裂液即时输送、即时混合和即时泵注，注入携砂液阶段结束时，混合筒清空，避免沉砂问题，无需另外配置携砂液循环系统。
[0016](4)本发明专利优化了压裂液/携砂液脉冲加入系统，其蝶阀控制器和气动蝶阀能够迅速执行开启/关断动作，实现纯压裂液注入和携砂液注入的快速切换，从而达到脉冲式加砂压裂的目的，脉冲时间间隔最少可控制在2s内。
[0017](5)本发明专利优化的脉冲式加砂压裂控制系统，结构简单、使用方便，可直接加装在现有混砂车上，无须对混砂车造成重大结构改动；生产费用远远小于国外混砂车的生产费用，有利于推广应用。
【附图说明】
[0018]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0019]图1是本发明脉冲式加砂压裂系统及控制系统的结构示意图。
[0020]图2是本发明流向转换装置的结构示意图。
[0021]图3是本发明循环回输装置的结构示意图。
[0022]图4是本发明压裂泵车组泵出携砂液时、脉冲式加砂压裂系统的工作状态示意图。
[0023]图5是本发明压裂泵车组泵出纯压裂液时、脉冲式加砂压裂系统的工作状态示意图。
[0024]图中标号表示:1_用户输入输出端、2-显示器、3-系统开启/关闭按钮、4-循环回输控制按钮、5-流向转换控制按钮、6-脉冲泵出控制按钮；7-自动/手动切换按钮、8-PLC控制器、9-脉冲信号控制器、10-步进电机控制器、11-变频电机控制器、12-联动蝶阀驱动器、13-流向转换驱动器、14-循环回输驱动器、15-压裂泵车组、16-2号气动蝶阀；17_砂液混合筒、18-1号气动蝶阀、19-流向转换装置、19-1-进砂通道、19-2-返砂通道、19-3-出砂通道、19-4-流向转换挡板、19-5-转动限位装置、19-6-步进电机、20-砂斗、21-压裂液罐、22-循环回输装置、22-1-变频电机、22-2-下方导管、22_3_中间导管、22_4_螺旋叶片、22-5-转轴、22-6-上方导管、23-3号气动蝶阀、a-支撑剂、b_压裂液、c_携砂液、m-地层。
【具体实施方式】
[0025]如图1?5所示，本发明是一种脉冲式加砂压裂系统，包括设置在混砂车上的砂斗20、压裂液罐21、砂液混合筒17和压裂泵车组15。其中:砂斗20里装有支撑剂a，压裂液罐21内装有压裂液b ;砂斗20和压裂液罐21分别通过管道连接至砂液混合筒17，砂液混合筒17和压裂液罐21分别通过管道连接至压裂泵车组15，压裂泵车组15交替泵出纯压裂液b和携砂液c至地层m，构成脉冲式加砂压裂系统。本发明的创新之处在于:
-在砂斗20和砂液混合筒17之间的管道上并联有一根支撑剂循环回路，支撑剂循环回路的前端设置有流向转换装置19、末端连接砂斗20。流向转换装置19包括“人”字型通道和流向转换挡板19-4。具体的:该“人”字型通道的三根支路分别连接砂斗20上连接的绞龙出砂口、砂液混合筒17进砂口和砂斗20返砂口，对应命名为:进砂通道19-1、返砂通道19-2和出砂通道19-3。流向转换挡板19-4活动设置在三根支路的连接点处、遮挡并关闭对应砂液混合筒17进砂口或砂斗20返砂口的支路前端，也就是说:流向转换挡板19-4活动设置并遮挡在返砂通道19-2或出砂通道19-3的前端、即关闭返砂通道19-2或出砂通道 19-3。
[0026]当流向转换挡板19-4遮挡在返砂通道19-2前端时，关闭返砂通道19_2并开启出砂通道19-3 ;此时，流向转换装置19通过进砂通道19-1和出砂通道19-3联通砂斗20上连接的绞龙出砂口和砂液混合筒17的进砂口，使支撑剂a泵入砂液混合桶17。当流向转换挡板19-4遮挡在出砂通道19-3前端时，关闭出砂通道19-3并开启返砂通道19_2 ;此时，流向转换装置19通过进砂通道19-1和出砂通道19-3联通砂斗20上连接的绞龙出砂口和砂斗20的上部开口，使支撑剂a从支撑剂循环回路泵回砂斗20。
[0027]本【具体实施方式】中，返砂通道19-2和出砂通道19-3的前端截面为尺寸相同的矩形，返砂通道19-2和出砂通道19-3前端接合在一根直线棱柱上；对应的流向转换挡板19-4呈矩形、尺寸与上述返砂通道19-2和出砂通道19-3的前端截面匹配，流向转换挡板19-4的一侧铰接在上述直线棱柱上、并以该直线为转轴转动。同时，返砂通道19-2和出砂通道19-3的前端开口处分别设置有流向转换挡板19-4的转动限位装置19-5，限制流向转换挡板19-4的转动幅度和最终位置。矩形设计的返砂通道19-2和出砂通道19-3前端与流向转换挡板19-4，便于流向转换挡板19-4在流向转换装置19内的左右转动，加强装置的稳定性。
[0028]流向转换挡板19-4由步进电机19-6驱动转动，步进电机19_6作为流向转换挡板19-4的电力驱动装置，控制流向转换挡板19-4的左右转动的时机与频率，即控制返砂通道19-2或出砂通道19-3开启的时间与频率，实现支撑剂a向砂斗20或砂液混合筒17的流向切换。
[0029]-支撑剂循环回路上设置有循环回输装置22，本【具体实施方式】中，循环回输装置22包括依次连接的上方导管22-6、中间导管22-3、下方导管22_2和动力传输组件。具体的:上方导管22-6前端连接流向转换装置19的返砂通道19-2、下方导管22_2末端对应砂斗20上方开口，即将下方导管22-2与混砂车下部的砂斗20进行对接，从而形成支撑剂a的回输通道。
[0030]上方导管22-6和下方导管22-2分别设置在中间导管22_3的两端，上方导管22_6向上向外倾斜、其相对于水平方向的倾角为30-50°。下方导管22-2向下向外倾斜，其相对于水平方向的倾角为40°。上方导管22-6和下方导管22-2构成循环回输装置22的重力辅助传输机构，上方导管22-6设计为30-50°的倾角、下方导管22-2设计为40°的倾角，便于支撑剂a重力势能的快速释放。
[0031]中间导管22-3水平设置、内部设置有动力传输组件，动力传输组件包括变频电机22-1、转轴22-5和螺旋叶片22-4。其中:变频电机22_1设置在中间导管22_3的一端、变频电机22-1的主轴与转轴22-5相互联接、同步转动，转轴22-5上设置有若干组螺旋叶片22-4。中间导管22-3内的上述部件，构成变频电机22-1驱动的螺旋输砂器，达到横向输送支撑剂a的目的。
[0032]-压裂液罐21至砂液混合筒17、砂液混合筒17至压裂泵车组15和压裂液罐21至压裂泵车组15的三根管道上分别设置有I号阀门、2号阀门和3号阀门，本【具体实施方式】中，这三个阀门是气动蝶阀，因此将其命名为:1号气动蝶阀18、2号气动蝶阀16和3号气动蝶阀23。I号气动蝶阀18设置在压裂液罐21与砂液混合筒17之间的管道(即砂液混合筒17的进液通道)上，用于控制是否使压裂液罐21中的压裂液b进入砂液混合筒17中。2号气动蝶阀16设置在砂液混合筒17与压裂泵车组15之间的管道(即砂液混合筒17的出液通道)上，用于控制是否使携砂液c进入压裂泵车