一种高效的压裂车用柱塞泵的制作方法

本发明属于柱塞泵，具体涉及一种高效的压裂车用柱塞泵。

背景技术：

1、压裂车是用于向井内注入高压、大排量压裂液，将地层压开并把压裂剂挤入裂缝的专用车辆。主要用于油、气、水井的各种压裂作业，也可用于水力喷砂、煤矿高压水力采煤、船舶高压水力除锈等作业。设备能进行单机和联机作业。主要由载车底盘、车台发动机、车台传动箱、压裂泵、管汇系统、润滑系统、电路系统、气路系统和液压系统等组成。因柱塞泵具有高压的特点，因此压裂泵通常采用柱塞泵，柱塞泵在压裂车上作为泵送压裂液的动力源。压裂液按照注入井内的压裂液在不同的阶段有各自的作用，可以分为：(1) 前置液：其作用是破裂地层并造成一定几何尺寸的裂缝，同时还起到一定的降温作用。为提高其工作效率，特别是对高渗透层，前置液中需加入降滤失剂，加细砂或粉陶 ( 粒径 100~320目，砂比 10% 左右 ) 或 5% 柴油，堵塞地层中的微小缝隙，减少液体的滤失。(2) 携砂液：它起到将支撑剂 ( 一般是陶粒或石英砂 ) 带入裂缝中并将砂子放在预定位置上的作用。在压裂液的总量中，这部分占的比例很大。携砂液和其它压裂液一样，都有造缝及冷却地层的作用。(3) 顶替液： 其作用是将井筒中的携砂液全部替入到裂缝中。

2、压裂液中含有大量的颗粒物，以细砂居多，在泵送过程中，对泵的柱塞、缸套具有磨损作用，压裂液在使用过程中，颗粒物在压裂液中容易发生下沉或沉淀，导致压裂液内的颗粒物呈不规则分布，因此，当泵送颗粒物含量较高的压裂液时，增加了柱塞泵的磨损量和负荷量，同时使得柱塞泵压力降低，使得柱塞泵的使用效率降低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高效的压裂车用柱塞泵，旨在解决现有技术中的压裂液在使用过程中，颗粒物在压裂液中容易发生下沉或沉淀，导致压裂液内的颗粒物呈不规则分布，从而增加柱塞泵的磨损量和负荷量的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：所述一种高效的压裂车用柱塞泵，包括：

3、柱塞泵，适于泵送压裂液；

4、容器，包括多个容纳腔，容纳腔适于盛放压裂液；

5、混料器，与所述容器连接，所述混料器位于容器的下侧，使混料器和容器之间形成高度差，使得容器内的压裂液能够流入至混料器内；所述混料器对流入的压裂液进行混合搅拌，使压裂液内的颗粒物在压裂液中呈规则状分布；

6、驱动器，位于所述混料器的内部，所述驱动器包括支架，支架上设置有导向槽，所述支架的中心设置有柱形体，柱形体的下端设置有压杆，柱形体的表面设置有限位柱，当限位柱在导向槽内移动时，柱形体能够上下往复移动并旋转一定的角度，使容器内的压裂液能够间歇性流入混料器内。

7、本发明的进一步的技术方案为，所述柱形体包括悬浮件和下沉体，当混料壳内充满有压裂液时，柱形体位于液面下侧，悬浮件受的最大浮力大于柱形体的重力。

8、本发明的进一步的技术方案为，所述容器包括外壳，所述外壳内部设置有内壳，所述外壳和内壳之间沿外壳的内部均匀设置有多个隔板，所述外壳、内壳和隔板之间共同形成多个容纳腔。

9、本发明的进一步的技术方案为，所述内壳上设置有与容纳腔对应的开口，开口处均设置有能够上下移动的密封板，所述密封板能够使开口处于开启和闭合状态。

10、本发明的进一步的技术方案为，每个所述容纳腔上的开口为多个个，多个开口位于同一竖直方向，每个开口均设置有密封板，相邻密封板之间通过拉线连接，最下侧的密封板连接有拉杆，拉杆的下端沿混料器的内壁延伸至底部。

11、本发明的进一步的技术方案为，最上侧的所述密封板通过弹簧与内壳连接，弹簧的上端与内壳的内壁连接，弹簧的下端与密封板连接。

12、本发明的进一步的技术方案为，所述混料器包括混料壳，混料壳的容积大于容纳腔的容积，混料壳的内部设置有混合斗，所述混合斗位于驱动器的上方。

13、本发明的进一步的技术方案为，所述混合斗呈上大下小的漏斗状结构，所述混合斗的内壁上设置有导向条，使压裂液在混合斗的下口呈涡流状流出。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、1.在使用过程中，首先手动开启其中一个容纳腔上的密封板，使容纳腔内的压裂液充满混料壳内，利用柱塞泵泵送压裂液，当混料壳内的压裂液泵送完毕后，驱动器上的柱形体下降，并同时旋转正对下一个容纳腔，压杆与容纳腔上的拉杆接触，并驱动拉杆向下移动，从而打开开口，容纳腔内的压裂液流出，流出的压裂液流经至混合斗，使压裂液在混合斗的下口呈涡流状流出，利用旋转的涡流使颗粒状物料均匀混合在压裂液中，如此循环进行，避免了压裂液中颗粒物不均匀而磨损柱塞的现象，使用效果较好。

16、2.通过设置的多个容纳腔间歇性供料，能够避免颗粒物大量聚集堆积的问题，对柱塞泵起到了良好的防护作用。

17、3.每个容纳腔上设置有多个出口，在开启开口时，下方颗粒物含量较多的压裂液与上方颗粒物含量少的压裂液混合，混料效果更好。

技术特征：

1.一种高效的压裂车用柱塞泵，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种高效的压裂车用柱塞泵，其特征在于：所述柱形体（43）包括悬浮件（431）和下沉体（432），当混料壳（21）内充满有压裂液时，柱形体（43）位于液面下侧，悬浮件（431）受的最大浮力大于柱形体（43）的重力。

3.根据权利要求1所述的一种高效的压裂车用柱塞泵，其特征在于：所述容器（30）包括外壳（31），所述外壳（31）内部设置有内壳（34），所述外壳（31）和内壳（34）之间沿外壳（31）的内部均匀设置有多个隔板（32），所述外壳（31）、内壳（34）和隔板（32）之间共同形成多个容纳腔（33）。

4.根据权利要求1所述的一种高效的压裂车用柱塞泵，其特征在于：所述内壳（34）上设置有与容纳腔（33）对应的开口，开口处均设置有能够上下移动的密封板（38），所述密封板（38）能够使开口处于开启和闭合状态。

5.根据权利要求1所述的一种高效的压裂车用柱塞泵，其特征在于：每个所述容纳腔（33）上的开口为多个个，多个开口位于同一竖直方向，每个开口均设置有密封板（38），相邻密封板（38）之间通过拉线（36）连接，最下侧的密封板（38）连接有拉杆（22），拉杆（22）的下端沿混料器（20）的内壁延伸至底部。

6.根据权利要求5所述的一种高效的压裂车用柱塞泵，其特征在于：最上侧的所述密封板（38）通过弹簧（37）与内壳（34）连接，弹簧（37）的上端与内壳（34）的内壁连接，弹簧（37）的下端与密封板（38）连接。

7.根据权利要求1所述的一种高效的压裂车用柱塞泵，其特征在于：所述混料器（20）包括混料壳（21），混料壳（21）的容积大于容纳腔（33）的容积，混料壳（21）的内部设置有混合斗（24），所述混合斗（24）位于驱动器（40）的上方。

8.根据权利要求1所述的一种高效的压裂车用柱塞泵，其特征在于：所述混合斗（24）呈上大下小的漏斗状结构，所述混合斗（24）的内壁上设置有导向条（241），使压裂液在混合斗（24）的下口呈涡流状流出。

技术总结
本发明提供一种高效的压裂车用柱塞泵，属于柱塞泵技术领域，该一种高效的压裂车用柱塞泵，柱塞泵，适于泵送压裂液；容器，包括多个容纳腔，容纳腔适于盛放压裂液；混料器，与所述容器连接，所述混料器位于容器的下侧；驱动器，位于所述混料器的内部，所述驱动器包括支架，支架上设置有导向槽，所述支架的中心设置有柱形体，柱形体的下端设置有压杆，柱形体的表面设置有限位柱，当限位柱在导向槽内移动时，柱形体能够上下往复移动并旋转一定的角度，使容器内的压裂液能够间歇性流入混料器内。通过设置的多个容纳腔间歇性供料，能够避免颗粒物大量聚集堆积的问题，对柱塞泵起到了良好的防护作用。

技术研发人员：郑国栋,赵磊,王平,陈磊,卢英阁,卞士杰
受保护的技术使用者：河南华中科翔石油机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15