一种页岩气压裂施工中压裂砂的输送储存系统及方法与流程

本发明涉及一种页岩气压裂施工中压裂砂的输送储存系统及方法。

背景技术：

由于页岩气勘探开发投入成本高，产能低，使得石油公司面临着诸多挑战。近年来页岩气压裂“井工厂”开发模式带来了巨大收益，页岩气压裂“井工厂”即在一个中央区对相隔几十、数百米的井进行压裂，所有的压裂设备都布置在中央区，不需要移动设备、人员和材料就可以对多个井进行压裂，大大降低压裂施工成本。压裂“井工厂”开发对设备和技术要求较高，主要是连续供砂设备和低压供液设备；而现有的压裂砂装罐方法是：运输车辆运送吨包压裂砂到现场，吊车卸装堆积在一起，在使用时依靠吊车把压裂砂吨包吊上压裂砂罐，在压裂砂罐上依靠人力把压裂砂吨包割破，使压裂砂流入砂罐；此种方法存在很多缺点：

需要人员多：在场地上需要二人把吨包挂上吊车，砂罐上需要二人把压裂砂吨包割破。

(1)存在安全隐患：由于施工现场狭窄，吊车在吊装中重物下始终有人作业；砂罐上人员存在高空作业危险。

(2)造成环境污染：压裂砂在流入砂罐时造成扬尘污染。

(3)产生健康损害：砂罐上人员工作在扬尘环境，对人员的身体健康产生损害。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种页岩气井压裂中压裂砂的输送储存系统及方法，本发明解决了大型压裂作业中大量压裂砂的输送、储存、供应不及时的问题，满足压裂“井工厂”的需求。

本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种页岩气压裂施工中压裂砂的输送储存系统，包括组合罐底板和安装在组合罐底板上的若干个并排布置的砂罐，其中并排布置的砂罐形成一个砂罐组，所述砂罐组顶部设有自动上砂机构，所述砂罐的上端面上设有顿包割刀和防尘卸砂口，所述砂罐组侧面设有悬臂卸料装置，所述砂罐组旁平行设有斜置放砂台，所述斜置放砂台上设有若干个滑动滚筒。

进一步的技术方案是，所述组合罐底板上安装有两个平行设置的砂罐组。

进一步的技术方案是，所述砂罐组底部下方设有皮带输送机。

进一步的技术方案是，所述自动上砂机构包括安装在砂罐上的支撑架、若干个平行设置的横向滑轨、滑动连接在横向滑轨上的滑动块、纵向滑杆和若干个滑动连接在纵向滑杆上的压裂砂提升装置，所述纵向滑杆固定在滑动块上。

进一步的技术方案是，所述横向滑轨上设有限位行程开关。

进一步的技术方案是，所述组合罐底板上设有用于砂罐定位的定位块。

一种页岩气压裂施工中压裂砂的输送储存方法，包括以下步骤：

步骤s10、车辆运输压裂砂到施工现场，利用悬臂卸料装置把压裂砂吨包卸放在斜置放砂台上；

步骤s20、压裂砂吨包在斜置放砂台上因滑动滚筒的滚动将压裂砂吨包传输到各个砂罐处；然后把压裂砂包挂在压裂砂提升装置的吊钩上，提升起重机上行，到达设定位置，限位行程开关动作，使压裂砂提升装置沿与提升方向垂直的方向水平移动；

步骤s30、当砂包移动到砂罐漏斗上时，顿包割刀把砂包割破，砂包一边移动一边快速漏砂，到达设定位置，压裂砂全部漏入砂罐；

步骤s40、当压裂砂提升装置行走到指定位置，触动行程开关后，然后又返回到初始位置，进行第二次装砂程序，直至装满砂罐，完成装砂过程；

步骤s50、最后在需要使用砂时，打开砂罐底部的出口与皮带输送机，砂源源不断的落到皮带输送机上，皮带输送机将砂传输到使用位置。

本发明的有益效果：本发明解决了大型压裂作业中大量压裂砂的输送、储存、供应不及时的问题，满足压裂“井工厂”的需求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本实施例中组合罐底板的示意图；

图3为实施例1中皮带输送机的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对发明做进一步详细的说明。

实施例1

如图1-3所示，本发明的一种页岩气压裂施工中压裂砂的输送储存系统，包括组合罐底板1和安装在组合罐底板1上的若干个并排布置的砂罐2，其中并排布置的砂罐2形成一个砂罐组，所述砂罐组顶部设有自动上砂机构，所述砂罐2的上端面上设有顿包割刀3和防尘卸砂口4，所述砂罐组侧面设有悬臂卸料装置7，所述砂罐组旁平行设有斜置放砂台5，所述斜置放砂台5上设有若干个滑动滚筒6，所述组合罐底板1上安装有两个平行设置的砂罐组。

为了便于砂的输送，优选的实施方式是，所述砂罐组底部下方设有皮带输送机8，所述皮带输送机8的结构如图3所示。

本实施中，如图1所示，所述自动上砂机构的具体结构为：包括安装在砂罐2上的支撑架9、若干个平行设置的横向滑轨10、滑动连接在横向滑轨10上的滑动块11、纵向滑杆12和若干个滑动连接在纵向滑杆12上的压裂砂提升装置13，所述纵向滑杆12固定在滑动块11上，压裂砂提升装置13上设有吊钩。所述横向滑轨10上设有限位行程开关。

即该自动上砂机构的基础运动过程为：压裂砂提升装置13的吊钩挂上压裂砂包上，提升起重机使得压裂砂提升装置13上行，到达设定位置，限位行程开关动作；滑动块11在横向滑轨10上横向运动，从而带动纵向滑杆12在砂罐2顶部横向运动，同时压裂砂提升装置13在纵向滑杆12上纵向运动，调整砂包的位置，使得砂包与顿包割刀3接触，从而割开砂包漏砂，使得砂从防尘卸砂口4进入砂罐2内部，最后滑动块11移动到限定位置，完整整个斜砂过程。

本发明在实际使用时，会分拆各个部分，运到制定位置后进行组装，为了便于组装，优选的实施方式是，所述组合罐底板1上设有用于砂罐2定位的定位块14。

本实施例的具体输送储存方法，包括以下步骤：

步骤s10、车辆运输压裂砂到施工现场，利用悬臂卸料装置7把压裂砂吨包卸放在斜置放砂台5上；

步骤s20、压裂砂吨包在斜置放砂台5上因滑动滚筒6的滚动将压裂砂吨包传输到各个砂罐2处；然后把压裂砂包挂在压裂砂提升装置13的吊钩上，提升起重机上行，到达设定位置，限位行程开关动作，使压裂砂提升装置13沿与提升方向垂直的方向水平移动；

步骤s30、当砂包移动到砂罐2漏斗上时，顿包割刀3把砂包割破，砂包一边移动一边快速漏砂，到达设定位置，压裂砂全部漏入砂罐；

步骤s40、当压裂砂提升装置13行走到指定位置，触动行程开关后，然后又返回到初始位置，进行第二次装砂程序，直至装满砂罐2，完成装砂过程；

步骤s50、最后在需要使用砂时，打开砂罐2底部的出口与皮带输送机8，砂源源不断的落到皮带输送机8上，皮带输送机8将砂传输到使用位置。

以上所述，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已通过上述实施例揭示，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种页岩气压裂施工中压裂砂的输送储存系统及方法，包括组合罐底板和安装在组合罐底板上的若干个并排布置的砂罐，其中并排布置的砂罐形成一个砂罐组，所述砂罐组顶部设有自动上砂机构，所述砂罐的上端面上设有顿包割刀和防尘卸砂口，所述砂罐组侧面设有悬臂卸料装置，所述砂罐组旁平行设有斜置放砂台，所述斜置放砂台上设有若干个滑动滚筒。本发明解决了大型压裂作业中大量压裂砂的输送、储存、供应不及时的问题，满足压裂“井工厂”的需求。

技术研发人员：汤树林
受保护的技术使用者：汤树林
技术研发日：2019.02.22
技术公布日：2019.06.14