CN104005730A - 一种全液压固井车 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油钻采技术领域，涉及的一种固井作业的关键设备，具体是一种全液压固井车。本发明采用车台发动机作为动力源，通过液压系统驱动液压马达从而带动高压柱塞泵等设备的动作。相比传统固井车采用车台发动机和变矩器作为主动力输出，本发明结构简单、整车布局更加灵活、设计新颖合理、降低成本、控制简单、高压柱塞泵实现无级变速从而输出流量范围更大，可满足各种不同作业要求。
Description
技术领域
本发明属于石油钻采技术领域，涉及的一种固井作业的关键设备，具体是一种全液压固井车。
背景技术
固井作业是在油田施工作业中，为了加固井壁，保证继续钻进，封隔油、气和水层，保证勘探期间的分层试油及在整个开采中合理的油气生产，为此下入优质钢管，并在井筒与钢管环空充填好水泥的作业。为完成固井作业，通常需要多种专用设备联合作业进行。一般来讲，通常需要下灰车（用于运送干水泥）、罐车（用于储存和运输清水）、固井水泥车（用于向井内注入水泥浆），技术套管和生产套管。
固井作业对设备的需求种类很多，但向井内注入水泥浆的工作，则是完全依靠固井水泥车来进行。现有的固井车存整车布局方式受限，柱塞泵排量可调范围小，自动化程度低等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种全液压固井车，其将通过变扭器换挡对高压柱塞泵进行控制改为直接通过液压泵驱动马达对高压柱塞泵进行无级调速，通过液压系统来驱动所有执行元件来完成整个固井作业。
为实现上述技术目的，本发明提供的方案是：一种全液压固井车，包括设有发动机的卡车底盘、计量罐总成、高能混合器总成、混合罐以及控制台，所述计量罐与所述高能混合器连通，吸入管汇通过清水离心泵连通清水管汇，清水管汇通过喷射离心泵连通所述高能混合器，所述高能混合器通过具有循环/增压离心泵的循环/增压管汇连通所述混合罐，所述混合罐与高压柱塞泵连通，其中，所述发动机通过分动箱传动连接液压油泵总成，该液压油泵总成分别驱动清水离心泵的马达、喷射离心泵的马达、循环/增压离心泵的马达、高压柱塞泵的马达、计量罐内的计量搅拌马达、混合罐内的混浆马达，所述发动机通过齿轮泵连接控制计量罐下料量的自动混浆控制油缸；所述控制台内嵌固井车自动控制系统，该自动控制系统包括密度自动控制系统、液位自动控制系统、混浆流程控制系统、高压柱塞泵控制系统、搅拌控制系统。
而且，所述液压油泵总成是闭式液压系统或开式液压系统。
而且，所述清水离心泵的马达与清水离心泵通过联轴器连接。
而且，所述喷射离心泵的马达与喷射离心泵通过联轴器连接。
而且，所述循环/增压离心泵的马达与循环/增压离心泵通过联轴器连接。
而且，所述高压柱塞泵的马达与高压柱塞泵通过联轴器连接。
而且，所述计量罐内的计量搅拌马达与搅拌器轴通过联轴器连接。
而且，所述混合罐内的混浆马达与混合器轴通过联轴器连接。
本发明的有益效果在于：
1) 本发明采用液压元件作为所有核心部件动力源后，结构更简单，液压元件体积小，输出功率大，可使整车布局更加灵活，设计更具合理性；
2) 采用全液压驱动后可大大降低成本、液压件采购、维修服务方便；
3) 液压泵控制与电气结合后自动化程度高，提高工作效率：在液压驱动装置驱动下可以实现无极调速，可在不同功率下输出，从而保持最佳的功率利用率，使作业能耗降到最低，同时可以实现扭矩、转速的各种匹配输出方式，易于提高固井车的自动化控制水平和效率；
4) 液压泵和马达体积小，易于更换。维护简单，可大大减少了日常维护工作量和成本；
5) 工作可靠性高，全液压驱动可在恶劣工况下作业，并且可用于防爆场合；
6) 液压驱动高压柱塞泵排量输出范围更大，自动化程度可提高，可满足各种不同作业要求。
附图说明
图1为本发明所示全液压固井车的正视图。
图2为本发明所示全液压固井车的俯视图。
图3 为本发明所示全液压固井车的传动示意图。
其中，1、卡车底盘，2、发动机，3、分动箱，4、液压油泵总成，5、控制台，6、清水离心泵，7、喷射离心泵，8、循环/增压离心泵，9、搅拌装置，10、高能混合器总成，11、计量罐总成，12、高压柱塞泵及马达总成，13、循环/增压管汇，14、清水管汇，15、高压排出管汇。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
本实施例提供一种全液压固井车，如图1~图3所示，包括设有发动机2的卡车底盘1、计量罐总成11、高能混合器总成10、混合罐以及控制台5，所述计量罐与所述高能混合器连通，吸入管汇通过清水离心泵6连通清水管汇14，清水管汇14通过喷射离心泵7连通所述高能混合器，所述高能混合器通过具有循环/增压离心泵8的循环/增压管汇13连通所述混合罐，所述混合罐与高压柱塞泵连通，其中，所述发动机2通过分动箱3传动连接液压油泵总成4，该液压油泵总成4分别驱动清水离心泵6的马达、喷射离心泵7的马达、循环/增压离心泵8的马达、高压柱塞泵的马达、计量罐内的计量搅拌马达、混合罐内的混浆马达，所述发动机2通过齿轮泵连接控制计量罐下料量的自动混浆控制油缸（即图3中的ACM控制油缸）；所述控制台5内嵌固井车自动控制系统，该自动控制系统包括密度自动控制系统、液位自动控制系统、混浆流程控制系统、高压柱塞泵控制系统、搅拌控制系统。
进一步的，上述液压油泵总成4是闭式液压系统或开式液压系统。
进一步的，上述清水离心泵6的马达与清水离心泵6通过联轴器连接。
进一步的，上述喷射离心泵7的马达与喷射离心泵7通过联轴器连接。
进一步的，上述循环/增压离心泵8的马达与循环/增压离心泵8通过联轴器连接。
进一步的，上述高压柱塞泵的马达与高压柱塞泵通过联轴器连接。
进一步的，上述计量罐内的计量搅拌马达与搅拌器轴通过联轴器连接。
进一步的，上述混合罐内的混浆马达与混合器轴通过联轴器连接。
工作原理：清水控制系统通过马达驱动装置控制清水离心泵6通过吸入管汇泵送进入清水管汇14，喷射离心泵7在液压马达的驱动下，向高能混合器10提供有一定压力的清水。清水进入高能混合器10后，在高能混合器10内部形成高速喷射的水流，并形成真空将干水泥吸入高能混合器，与流体混合形成一次混浆。混合后的泥浆在泥浆槽中经液压系统驱动的搅拌装置9进一步混合，由循环/增压离心泵8将混合后的泥浆经过加压再次输送到高能混合器总成10，实现水泥浆的二次和多次混合。循环泥浆管线的旁路上装有密度计，它将水泥浆的真实密度反馈给计算机，并在计算机屏幕上显示。操作者通过液压机构调整高能混合器10下灰计量阀开口大小，让泥浆密度自动控制到设定密度。充分混合后达到要求的泥浆通过循环/增压离心泵8输送到高压柱塞泵及马达总成12，通过高压排出管汇15排出泥浆进行固井作业。
综上所述：本发明提供一种全液压固井车，该固井车使用液压系统驱动完成吸入、混合、搅拌、排出等工序，提供固井作业所需的高质量水泥浆。该固井车布局灵活、成本低、可靠性高、自动化程度高、排量范围大、可满足各种工况。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进或变形，这些改进或变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种全液压固井车，包括设有发动机的卡车底盘、计量罐总成、高能混合器总成、混合罐以及控制台，所述计量罐与所述高能混合器连通，吸入管汇通过清水离心泵连通清水管汇，清水管汇通过喷射离心泵连通所述高能混合器，所述高能混合器通过具有循环/增压离心泵的循环/增压管汇连通所述混合罐，所述混合罐与高压柱塞泵连通，其特征在于：所述发动机通过分动箱传动连接液压油泵总成，该液压油泵总成分别驱动清水离心泵的马达、喷射离心泵的马达、循环/增压离心泵的马达、高压柱塞泵的马达、计量罐内的计量搅拌马达、混合罐内的混浆马达，所述发动机通过齿轮泵连接控制计量罐下料量的自动混浆控制油缸；所述控制台内嵌固井车自动控制系统，该自动控制系统包括密度自动控制系统、液位自动控制系统、混浆流程控制系统、高压柱塞泵控制系统、搅拌控制系统。
2.根据权利要求1所述的一种全液压固井车，其特征在于：所述液压油泵总成是闭式液压系统或开式液压系统。
3.根据权利要求1所述的一种全液压固井车，其特征在于：所述清水离心泵的马达与清水离心泵通过联轴器连接。
4.根据权利要求1所述的一种全液压固井车，其特征在于：所述喷射离心泵的马达与喷射离心泵通过联轴器连接。
5.根据权利要求1所述的一种全液压固井车，其特征在于：所述循环/增压离心泵的马达与循环/增压离心泵通过联轴器连接。
6.根据权利要求1所述的一种全液压固井车，其特征在于：所述高压柱塞泵的马达与高压柱塞泵通过联轴器连接。
7.根据权利要求1所述的一种全液压固井车，其特征在于：所述计量罐内的计量搅拌马达与搅拌器轴通过联轴器连接。
8.根据权利要求1所述的一种全液压固井车，其特征在于：所述混合罐内的混浆马达与混合器轴通过联轴器连接。
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