一种集成加砂混合增压泵车的制作方法
【专利摘要】一种集成加砂混合增压泵车，包括：底盘1、动力系统2、传动轴3、增压装置4、操作台5、混合装置6、加砂装置7，底盘1，动力系统2安装在底盘1上，增压装置4通过传动轴3与动力系统2连接，增压装置4上方有操作台5，混合装置6安装在底盘1后悬左侧，加砂装置7安装在混合装置6的侧上方。本发明提供了一种集成加砂混合增压泵车，满足连续油管喷砂射孔作业工艺的低砂比精确输砂和小排量高压泵送要求，同时集加砂、混合、泵送功能于一体，具有良好的使用性能和经济性能。
【专利说明】
一种集成加砂混合増压泵车
技术领域
[0001 ]本发明涉及到加砂混合增压栗车。
【背景技术】
[0002]随着大斜度井水平井、多级分段压裂技术的快速发展，连续油管作业技术应用于水平井钻井、修井作业和油井增产等方面，有利于实现施工过程的简单快捷和安全可靠，提高作业效率，降低劳动强度和作业成本，减少对地层环境的伤害。连续油管作业技术在油气田勘探和开发中发挥着越来越重要的作用，并向更广、更复杂的应用领域扩展。而连续油管作业时需要与其他设备配合使用。以连续油管喷砂射孔工艺为例，作业时需要配套设备为其配置携砂液并提供栗送动力，该携砂液的砂浓度一般为10%左右，栗送排量范围一般在50-500L/min之间。
[0003]目前，油田现场一般采用常规混砂车与压裂车组合的形式，为连续油管作业设备栗送携砂液。但是，在实际作业过程中，由于常规混砂车设计排量和输砂能力过大，无法精确的配制出达到设计要求的低浓度携砂液，该情况有可能造成作业失败。同时，由于作业排量很小，常规压裂车的最小排量一般也高于其要求。另外，作业时需配混砂车、压裂车等多种作业设备，降低了设备的有效使用率。
[0004]随着国内连续油管作业的推广应用，迫切需要研发一种高度集成、能实现小排量、低砂浓度精确控制的与之配套的特种作业设备，确保连续油管特种作业的顺利完成。
[0005]
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种集成加砂混合增压栗车，能够以较小排量和精确配比配制携砂液，并高压栗送到连续油管设备。
[0007]为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种集成加砂混合增压栗车，其特征在于:包括:底盘1、动力系统2、传动轴3、增压装置
4、操作台5、混合装置6、加砂装置7，底盘I，动力系统2安装在底盘I上，增压装置4通过传动轴3与动力系统2连接，增压装置4上方有操作台5，混合装置6安装在底盘I后悬左侧，加砂装置7安装在混合装置6的侧上方。
[0008]操作台5包括操作平台26和安装在操作平台26上的控制箱27，操作平台26位于增压装置4上方，控制箱27靠近砂罐23。
[0009 ]动力系统2包括车台发动机16、车台传动箱17、分动箱18、传动轴19、液压栗20、散热器21、散热器马达22，分动箱18通过传动轴19与车台发动机16曲轴前端连接;分动箱18包括I个输入口和3个输出口，输入口和输出口位于同侧，其输入口与传动轴19连接，3个输出口分别安装3组液压栗20，用于驱动散热器21、混合装置6和输砂装置7;散热器21安装在车台发动机16的上方。
[0010]散热器21为卧式结构，散热器马达22位于散热器21的顶部。[0011 ] 加砂装置7包括砂罐23、输砂绞龙15、减速机24、马达25，砂罐23为W形罐底结构，有两个出砂口，分别与两个水平安装的输砂绞龙15连接，输砂蛟龙15上连接有减速机24和马达25，输砂蛟龙15另一端有出砂口 14。
[0012]混合装置6包括混合罐13、吸入离心栗28、排出离心栗29和连接管汇30，吸入离心栗28安装在底盘I后悬右侧，排出离心栗29安装在底盘I后悬左侧混合罐13前方，吸入离心栗28通过连接管汇31与混合罐13的进液管11相连，向混合罐13供液，离心栗29的吸入口通过连接管汇30与混合罐13的排液管12相连，离心栗29的排出口通过连接管汇30与增压装置4的吸入管8相连，将混合装置6混合均匀的携砂液输送给增压装置4。
[0013]混合罐13为圆柱形结构，罐底为球面结构，罐底部从圆心沿水平方向有排液管12，中部沿圆柱外圆切向有进液管11。
[0014]本发明的有益效果:提供了一种集成加砂混合增压栗车，满足连续油管喷砂射孔作业工艺的低砂比精确输砂和小排量高压栗送要求，同时集加砂、混合、栗送功能于一体，具有良好的使用性能和经济性能。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的右视图；
图3是动力系统4的结构示意图；
图4是加砂装置7的结构示意图；
图5是混合装置6的结构示意图；
图6是混合罐13的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图1-6进一步说明本发明的【具体实施方式】。
[0017]如图1所示，一种集成加砂混合增压栗车包括底盘I，安装在底盘I上的动力系统2，通过传动轴3与动力系统2连接的增压装置4，位于增压装置上方的操作台5，安装在底盘I后部的混合装置6，位于混合装置6上方的加砂装置7，增压装置4包括吸入管8和高压柱塞栗9，操作台5包括操作平台26和安装在操作平台26上的控制箱27，其特征在于:操作平台26位于增压装置4上方，控制箱27安装位置靠近砂罐23。
[0018]如图2所示，混合装置6中的混合罐13安装在底盘I后悬左侧，加砂装置7安装在混合装置6的侧上方，其输砂绞龙15的出砂口 14在混合罐13正上方，向混合罐13输送支撑剂，由于将混合罐13侧装到底盘车I的大梁以下，在满足加砂装置7具有足够大容积的情况下，其安装高度更低，便于操作人员观测。
[0019 ]如图3所示，动力系统2包括车台发动机16、车台传动箱17、分动箱18、传动轴19、液压栗20、散热器21、散热器马达22，分动箱18通过传动轴19与车台发动机16曲轴前端连接；分动箱18包括I个输入口和3个输出口，输入口和输出口位于同侧，其输入口与传动轴19连接，3个输出口分别安装3组液压栗20，用于驱动散热器21、混合装置6和输砂装置7等;散热器21安装在车台发动机16的上方，散热器21为卧式结构，散热器马达22位于散热器21的顶部，相对常规立式水箱布置，使得整机布局更加紧凑，整机长度变得更短，更有利于油田道路行驶要求，同时风扇设置在散热器的顶部，易损件如花键轴和带座轴承等位于上端，便于拆卸、更换及维修。
[0020]如图4所示，加砂装置7包括砂罐23、输砂绞龙15、减速机24、马达25，砂罐23为W形罐底结构，有两个出砂口，分别与两个水平安装的输砂绞龙15连接，小输砂量采用单输砂绞龙，大输砂量采用双输砂绞龙，通过采用大减速比的减速机24加马达25的方式驱动输砂绞龙15，保证小输砂量输砂控制更精准。
[0021]如图5所示，混合装置6包括混合罐13、吸入离心栗28、排出离心栗29和连接管汇30，吸入离心栗28安装在底盘I后悬右侧，排出离心栗29安装在底盘I后悬左侧混合罐13前方，吸入离心栗28通过连接管汇31与混合罐13的进液管11相连，向混合罐13供液，离心栗29的吸入口通过连接管汇30与混合罐13的排液管12相连，离心栗29的排出口通过连接管汇30与增压装置4的吸入管8相连，将混合装置6混合均匀的携砂液输送给增压装置4。
[0022]如图6所示，混合罐13为圆柱形结构，罐底为球面结构，罐底部从圆心沿水平方向有排液管12，中部沿圆柱外圆切向有进液管11。
[0023]车台变速箱17为机械变速箱，有11个可用档位，各档速比跨度小，其中第I档的速比较大，通过匹配高压柱塞栗9，可以实现最小排量达到50L/min，11个可用档位可以实现50-800 L/min排量范围内的精确栗送。
[0024]加砂装置7的功能是向混合罐13小输砂量比例输砂，现有的混砂车的输砂能力过大，无法满足最小输砂量5kg/min的要求。加砂装置7主要由输砂绞龙15和砂罐组成，输砂绞龙由减速机24和马达25驱动，减速机24速比1:10，最小输砂量5kg/min时输砂绞龙转速仅需5r/min，马达25低转速稳定困难，马达25前端通过连接一个减速机24后，最小输砂量5kg/min时马达25的工作转速可达到50 r/min，可以实现加砂装置7小输砂量的精确控制，另外加砂装置7有两个输砂绞龙15，输砂量大于1001^/1]1；[11时，两个输砂绞龙15同时工作，满足大输砂量加砂要求，小输砂量加砂时两个输砂绞龙15其中的一个作为备用，增强了系统可靠性。
[0025]工作时，动力系统2中的车台发动机16动力输出分为两部分，一部分通过车台变速箱17驱动增压装置4中的高压柱塞栗9;另一部分由车台发动机16曲轴前端取力，通过传动轴19连接一个分动箱17，分动箱有3个取力口，分别连接3组液压栗20，液压栗20分别驱动吸入离心栗28、排出离心栗29、输砂马达25;由吸入离心栗28向混合罐13的进液管11供液，加砂装置7的输砂绞龙15向混合罐13的进砂口 1输砂，经过混合装置6混合均匀的携砂液通过排出离心栗29输送到增压装置4的吸入管8，增压装置4将携砂液增压后通过其排出管汇栗送至连续油管作业设备。
[0026]在具体使用时，首先向砂罐23内加入作业要求的砂子，并将吸入离心栗28入口与外部供水设备连接，高压柱塞栗9的出口与下游的连续油管设备连接。通过操作台上的控制箱27设定作业所需的排量和砂浓度，并启动混合罐13的搅拌器，控制箱27内的PLC会自动调节吸入离心栗28、排出离心栗29和输砂绞龙15转速，使砂子和水按照设定比例在混合罐13内进行混合，并将混合均匀后的混合液按照设定的排量要求供给高压柱塞栗9，然后由高压柱塞栗9增压后供给下游的连续油管设备。工作过程中，PLC会根据混合罐液面高度自动控制吸入离心栗28和排出离心栗29转速，使混合罐13进液和出液平衡，从而保证不会出现漫罐现象。当需要改变砂浓度或排量时，也可通过控制箱27上的旋钮手动进行调节输砂绞龙或排出离心栗转速。
【主权项】
1.一种集成加砂混合增压栗车，其特征在于:包括:底盘(I)、动力系统(2)、传动轴(3)、增压装置(4)、操作台(5)、混合装置(6)、加砂装置(7)，动力系统(2)安装在底盘(I)上，增压装置(4)通过传动轴(3)与动力系统(2)连接，增压装置(4)上方有操作台(5)，混合装置(6)安装在底盘(I)后悬左侧，加砂装置(7)安装在混合装置(6)的侧上方。2.根据权利要求1所述的一种集成加砂混合增压栗车，其特征在于:操作台(5)包括操作平台(26)和安装在操作平台(26)上的控制箱(27)，操作平台(26)位于增压装置(4)上方，控制箱(27)靠近砂罐(23)。3.根据权利要求1所述的一种集成加砂混合增压栗车，其特征在于:动力系统(2)包括车台发动机(16)、车台传动箱(17)、分动箱(18)、传动轴(19)、液压栗(20)、散热器(21)、散热器马达(22)，分动箱(18)通过传动轴(19)与车台发动机(16)曲轴前端连接;分动箱(18)包括I个输入口和3个输出口，输入口和输出口位于同侧，其输入口与传动轴(19)连接，3个输出口分别安装3组液压栗(20)，用于驱动散热器(21)、混合装置(6)和输砂装置(7);散热器(21)安装在车台发动机(16)的上方。4.根据权利要求1所述的一种集成加砂混合增压栗车，其特征在于:散热器(21)为卧式结构，散热器马达(22)位于散热器(21)的顶部。5.根据权利要求1所述的一种集成加砂混合增压栗车，其特征在于:加砂装置(7)包括砂罐(23)、输砂绞龙(15)、减速机(24)、马达(25)，砂罐(23)为W形罐底结构，有两个出砂口，分别与两个水平安装的输砂绞龙(15)连接，输砂蛟龙(15)上连接有减速机(24)和马达(25)，输砂蛟龙(15)另一端有出砂口(14)。6.根据权利要求1所述的一种集成加砂混合增压栗车，其特征在于:混合装置(6)包括混合罐(13)、吸入离心栗(28)、排出离心栗(29)和连接管汇(30)，吸入离心栗(28)安装在底盘(I)后悬右侧，排出离心栗(29)安装在底盘(I)后悬左侧混合罐(13)前方，吸入离心栗(28)通过连接管汇(31)与混合罐(13)的进液管(11)相连，向混合罐(13)供液，离心栗(29)的吸入口通过连接管汇(30)与混合罐(13)的排液管(12)相连，离心栗(29)的排出口通过连接管汇(30)与增压装置(4)的吸入管(8)相连，将混合装置(6)混合均匀的携砂液输送给增压装置(4)。7.根据权利要求1所述的一种集成加砂混合增压栗车，其特征在于:混合罐(13)为圆柱形结构，罐底为球面结构，罐底部从圆心沿水平方向有排液管(12)，中部沿圆柱外圆切向有进液管(11)。
【文档编号】B28C7/14GK106089159SQ201610674724
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月17日 公开号201610674724.3, CN 106089159 A, CN 106089159A, CN 201610674724, CN-A-106089159, CN106089159 A, CN106089159A, CN201610674724, CN201610674724.3
【发明人】蔡正志, 雷刚, 黄朝斌, 陈当福, 赵凯, 尹进, 陆英娜
【申请人】中石化石油工程机械有限公司第四机械厂