专利名称：钻井两级供水系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及钻井工程领域，特别是钻井供水作业中的钻井两级供水系统。
背景技术：
目前钻井主要的供水方式和工作流程是选择合适的水源点建立供水泵站，泵站 设施配置一般采用20 90KW发电机组带20 450M扬程抽水泵作为一级供水系统，将水源 水抽到泵站蓄水罐(池)内，然后用50KW 200KW柴油机驱动泥浆泵，将泵站蓄水罐(池) 内的水通过长距离管线输送到钻井队储水罐(池)供钻井使用。 供水泵站使用的柴油机输出功率较大，泥浆泵的额定压力为6Mpa，在实际供水过 程中，泥浆泵实际使用压力一般只有2 4Mpa，因此柴油机有效功率只达到了 2/3左右，还 有一定的节余功率。而一级供水设备中柴油发电机的输出功率为20KW 90KW，仅带一台 20 450M扬程(功率7. 5 70KW)的水泵，它的有效功率也没有充分发挥，功率浪费较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种钻井两级供水系统，该系统优化了供水系统结构，提高
设备综合利用率，解决一级供水设备短缺和摆放难的问题，保障钻井生产。
本发明所采用的技术方案是设计一种钻井两级供水系统，其特征是它至少包
括河坝水或井水、柴油机组、供水泵站、井场、井队蓄水罐和泵站蓄水罐；井队蓄水罐通过泵
站水管线连接泥浆泵的出水口 ，泥浆泵通过水管线连接泵站蓄水罐；泥浆泵与柴油机组电
连接，由柴油机组传动轴向泥浆泵提供动力；柴油机组的传动轴通过与小型节能发电机皮
带连接，将柴油机组的传动轴动能转变成电能，小型节能发电机输出的电压经配电箱及调
压装置将稳定的电压由电缆线提供给抽水泵，抽水泵通过水源管线将河坝水或井水与供水
泵站的泵站蓄水罐管道连接。 所述的小型节能发电机固定在电机支架上，电机支架、泥浆泵和柴油机组固定在 动力机组底座上形成一体；柴油机组的传动轴固定在电机支架的轴承座上，传动轴上装有 两个主动皮带轮，一个将部分动力通过皮带与电机从动轮连接，使柴油机组的部分动力传 递给小型节能发电机，将动能转变为电能，通过配电箱及调压装置输出，带动小型抽水泵工 作取水；另一个主动皮带轮将部分动力通过皮带与泥浆泵从动轮连接；柴油机组的动力是 通过联轴器和传动轴输出的。 所述的小型节能发电机功率为7. 5KW 50KW。
所述的抽水泵扬程为20M 450M。 本发明的有益效果是本装置可缓解井队钻井供水作业中，二级泵站中一级供水 所需动力为20kw 90kw柴油机发电机组紧缺状况；野外供水泵站场地窄小，设备摆放到位 困难，改造后的机组可利用改造安装在柴油机上的节能发电机代替一台大型设备；通过改 造加装一套传动装置，利用柴油机的节余功率驱动改装在柴油机上的小型节能发电机带动 抽水泵，提高柴油机功率利用率。
下面结合实施例附图对本发明作进一步说明 图1是本发明实施例供水系统结构示意图；
图2是图1 二级供水动力实现图；
图3是图2的左视图。 图中1、钻机；2、井队蓄水罐；3、水管线；4、井场；5、泥浆泵；6、柴油机组；7、小型 节能发电机；8、传动轴；9、电缆线；10、泵站蓄水罐；11、供水泵站；12、河坝水或井水；13、 抽水泵；14、水源管线；15、配电箱及调压装置；16、电机支架；17、动力机组底座；18、主动皮 带轮；19、电机从动轮；20、联轴器；21、泥桨泵从动轮；22皮带。
具体实施例方式
如图1所示钻井两级供水系统包括河坝水或井水12、柴油机组6、供水泵站11、 井场4、井队蓄水罐2和泵站蓄水罐10。井队蓄水罐2通过泵站水管线3连接泥浆泵5的 出水口 ，泥桨泵5通过水管线3连接泵站蓄水罐10，泥桨泵5与柴油机组6底座通过丝杠连 接，动力通过柴油机组6的传动轴8和主动皮带轮18向泥浆泵5提供动力。传动轴8通过 主动皮带轮18和皮带22与小型节能发电机7的电动从动轮19连接，将柴油机组6的传动 轴8动能转变成电能，小型节能发电机7输出的电压经配电箱及调压装置15将稳定的电压 由电缆线9提供给抽水泵13，抽水泵13通过水源管线14将河坝水或井水12供给供水泵站 11的泵站蓄水罐10。 本发明的工作流程是选择合适的河坝水或井水12附近建立供水泵站ll，供水泵 站11配置柴油机组6，柴油机组6的传动轴8同时输出两部分动力，一部分动力驱动泥浆泵 5，泥浆泵5从供水泵站11的泵站蓄水罐10通过泵站水管线3向井场4的井队蓄水罐2提 供水，供给钻机1 ;另一部分动力传递给小型节能发电机7，将动能转变成电能，小型节能发 电机7输出的电压经配电箱及调压装置15，将稳定的电压由电缆线9提供给抽水泵13，由 抽水泵13将河坝水或井水12通过水源管线14输送到供水泵站11的泵站蓄水罐10，为泥 浆泵5取水提供水源。 如图2和图3所示，小型节能发电机7固定在电机支架16上，电机支架16、泥浆泵 5和柴油机组6固定在动力机组底座17上形成一体，方便运输。柴油机组6的传动轴8固 定在电机支架16的轴承座上，传动轴8上装有两个主动皮带轮18，一个将部分动力通过皮 带22与电机从动轮19连接，使柴油机组6的部分动力传递给小型节能发电机7，将动能转 变为电能，通过配电箱及调压装置15输出，带动小型抽水泵13工作取水。另一个将部分动 力通过皮带22与泥浆泵从动轮21连接。柴油机组6的传动轴8是通过一个联轴器20输 出动力的。 小型节能发电机7通过配电箱及调压装置15输出带动抽水泵13工作取水。小型 抽水泵13扬程为20M 450M ;小型节能发电机7选择功率为7. 5KW 50KW ;小型节能发电 机7与电机支架16通过螺栓连接，并通过调整螺栓调整皮带松紧度；柴油机组6动力输出 通过柴油机主动皮带轮18将动力传给小型节能发电机7 ;皮带轮和皮带等传动系统设计均 根据柴油机输出轴及皮带轮结构尺寸及转速设计配制。利用柴油机剩余功率驱动小型节能
4发电机7，将柴油机驱动泥浆泵时剩余的动能转变为电能带小水泵为大泵站供水，既提高了 设备综合利用效能，又减少了大型发电设备使用，节约了能源，具体体现在以下几方面。
1.解决设备紧缺状况，可减少使用20kw 90kw发电机组30台。
2.节约燃料改造优化后的钻井二级供水系统可代替30台20kw 90kw发电机 组进行钻井供水作业。该型柴油发电机组按2000米井深测算，每口井供水耗油0. 7吨，柴 油机组6改造前仅带动一台泥浆泵，每口井耗油约为0. 8吨；改造后同时带动节能发电机 和泥浆泵，每口井消耗柴油约0.9吨，每口井增加油耗0. 1吨，改造后每口井总体可节约柴 油O. 7-0. 1吨=0.6吨，每套机组年平均供水10 口，30台全年可供水300 口，年节约油料费 300 口 XO. 6吨XO. 5万元/吨=90万元。
权利要求
钻井两级供水系统，其特征是它至少包括河坝水或井水(12)、柴油机组(6)、供水泵站(11)、井场(4)、井队蓄水罐(2)和泵站蓄水罐(10)；井队蓄水罐(2)通过泵站水管线(3)连接泥浆泵(5)的出水口，泥浆泵(5)通过水管线(3)连接泵站蓄水罐(10)；泥浆泵(5)与柴油机组(6)电连接，由柴油机组(6)传动轴(8)向泥浆泵(5)提供动力；柴油机组(6)的传动轴(8)通过与小型节能发电机(7)皮带连接，将柴油机组(6)的传动轴(8)动能转变成电能，小型节能发电机(7)输出的电压经配电箱及调压装置(15)将稳定的电压由电缆线(9)提供给抽水泵(13)，抽水泵(13)通过水源管线(14)将河坝水或井水(12)与供水泵站(11)的泵站蓄水罐(10)管道连接。
2. 根据权利要求1所述的钻井两级供水系统，其特征是所述的小型节能发电机(7) 固定在电机支架(16)上，电机支架(16)、泥浆泵(5)和柴油机组(6)固定在动力机组底座 (17)上形成一体；柴油机组(6)的传动轴(8)固定在电机支架(16)的轴承座上，传动轴(8) 上装有两个主动皮带轮(18)，一个将部分动力通过皮带(22)与电机从动轮(19)连接，使柴 油机组(6)的部分动力传递给小型节能发电机(7)，将动能转变为电能，通过配电箱及调压 装置(15)输出，带动小型抽水泵(13)工作取水；另一个主动皮带轮(18)将部分动力通过 皮带(22)与泥浆泵从动轮(21)连接；柴油机组(6)的动力是通过联轴器(20)和传动轴8 输出的。
3. 根据权利要求l所述的钻井两级供水系统，其特征是所述的小型节能发电机(7) 功率为7. 5KW 50KW。
4. 根据权利要求1所述的钻井两级供水系统，其特征是所述的抽水泵(13)扬程为 20M 450M。
全文摘要
本发明涉及钻井工程领域，特别是钻井供水作业中的钻井两级供水系统，其特征是它至少包括河坝水或井水、柴油机组、供水泵站、井场、井队蓄水罐和泵站蓄水罐；井队蓄水罐通过泵站水管线连接泥浆泵的出水口，泥浆泵通过水管线连接泵站蓄水罐；泥浆泵与柴油机组电连接，由柴油机组传动轴向泥浆泵提供动力；柴油机组的传动轴通过与小型节能发电机皮带连接，将柴油机组的传动轴动能转变成电能，小型节能发电机输出的电压经配电箱及调压装置将稳定的电压由电缆线提供给抽水泵，抽水泵通过水源管线将河坝水或井水与供水泵站的泵站蓄水罐管道连接。该系统优化了供水系统结构，提高设备综合利用率，解决一级供水设备短缺和摆放难的问题，保障钻井生产。
文档编号E03B11/00GK101718108SQ200910310908
公开日2010年6月2日 申请日期2009年12月4日 优先权日2009年12月4日
发明者孙博, 宋采彪, 张德, 朱玉芬, 李小平, 潘立业, 王艳丽 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司