CN104453825A - 一种模块化压裂泵组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模块化压裂泵组，包括动力撬和压裂泵撬，动力撬上设置有辅助发动机，辅助发动机与液压系统三的液压泵通过联轴器传动连接，液压系统三的油路一路与散热器一的驱动马达连通，另一路与主发动机上的启动马达连通；压裂泵撬中设置有变矩器，在使用状态，变矩器输入端通过传动轴三与主发动机传动连接，变矩器输出端与变速箱的输入端法兰传动连接，变速箱输出端与压裂泵输入端法兰传动连接；同时，压力泵撬上还设置有仪表显示和控制系统。本发明的压裂泵组，布局合理、安装方便快捷、维护维修方便、道路运输性、通过性好、购置成本和维护成本低。
Description
技术领域
本发明属于石油、煤层气和页岩气设备技术领域，涉及一种模块化压裂泵组。
背景技术
压裂工艺是目前提高油气井采收率的有效措施之一，已经成为改造低渗透油气藏和开发深部油气藏的主要手段。压裂车作为储层压裂改造地面核心设备，主要功能是吸入压裂液，对其增压，并注入井底，对储层进行压裂改造。
目前使用的大型压裂车通常采用自走式车载结构，由底盘车和上装设备两部分组成。上装设备是压裂车的工作部分，包括车台发动机、变矩器、传动箱、压裂泵、传动轴、散热系统以及相应的液压、电气及控制系统组成；底盘车是整车载体，主要完成整车移运功能。这种车载结构主要存在以下问题：1)上装设备由于集成在底盘车上，部件多、体积大、离地高，维护、维修困难。2)整车外部尺寸大、质量重，属于超限车，加上我国油气田多在丘陵和山区，道路崎岖、坡陡、弯急、桥多，条件恶劣，道路运输性、通过性差。3)运输底盘只起集成载体和运输作用，大大增加了购置和后期维护成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种模块化压裂泵组，解决了现有技术中大型压裂车维护、维修困难；道路运输性、通过性差以及购置和维护成本高的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种模块化压裂泵组，包括动力撬和压裂泵撬，动力撬和压裂泵撬在使用状态通过销轴连接，
所述的动力撬上设置有辅助发动机，辅助发动机与液压系统三的液压泵通过联轴器传动连接，液压系统三的油路一路与散热器一的驱动马达连通，另一路与主发动机上的启动马达连通；
所述的压裂泵撬中设置有变矩器，在使用状态，变矩器输入端通过传动轴三与主发动机传动连接，变矩器输出端通过传动轴一与变速箱的输入端法兰传动连接，变速箱输出端再通过传动轴二与压裂泵输入端法兰传动连接；同时，压力泵撬上还设置有仪表显示和控制系统。
本发明的模块化压裂泵组，其特点还在于：
动力撬和压裂泵撬上分别设置至少一个散热系统。
在动力撬上设置有散热系统一，由辅助发动机提供动力，为主发动机的缸套水、中冷器和燃油系统、液压系统三的润滑油提供冷却；在压裂泵撬上设置有散热系统二，由变矩器提供动力，为变矩器的润滑油和变速箱的润滑油、液压系统四的润滑油以及压裂泵的润滑油提供冷却。
动力撬和压裂泵撬在运输前拆开销轴和传动轴三，动力撬和压裂泵撬分别装车运输。
本发明的有益效果是，结构布局合理、安装方便快捷、维护维修方便、道路运输性、通过性好、购置成本和维护成本低，具体体现在以下几个方面：
1)结构布局合理、安装方便快捷。压裂泵组由动力撬3和压裂泵撬4两部分组成，可有效控制各撬的外部尺寸和重量；动力撬3的主发动机5与压裂泵撬4的变矩器6通过传动轴灵活连接，对中性要求低；同时两撬均设置有独立的散热器，将变矩器6和变速箱8设置在压裂泵撬上可以有效减少撬间的液压管路、电气线路联接工作量。
2)该泵组的动力撬3和压裂泵撬4工作状态直接放置于地面之上，维修、操作直接在地面上进行，操作方面。
3)该泵组运输时，作为两个运输单元分别进行运输，其中动力撬3是一个运输单元，压裂泵撬4和撬底座组成另一运输单元，不属于超限车，道路运输性、通过性好。
4)该泵组不需集成专用底盘，同时运输底盘适合一车多用，大大降低了用户购置成本及后期维护成本。
附图说明
图1是现有压裂车的总体结构图；
图2是对应于图1的俯视图；
图3是现有压裂车散热系统结构示意图；
图4是现有压裂车动力传动路线结构示意图；
图5是本发明模块化压裂泵组的总体结构图；
图6是对应于图5的俯视图；
图7是本发明模块化压裂泵组的散热系统示意图；
图8是本发明模块化压裂泵组的传动路线示意图；
图9动力撬运输方案图；
图10压裂泵撬运输方案图。
图中，1.压裂车、2.压裂泵组、3.动力撬、4.压裂泵撬、5.主发动机、6.变矩器、7.传动轴一、8.变速箱、9.传动轴二、10.压裂泵10、11.散热系统、12.液压系统一、13.液压系统二、14.散热器、15.底盘车、16.仪表显示和控制系统、17.传动轴三、18.散热系统一、19.辅助发动机、20.液压系统三、21.散热器一、22.散热系统二、23.液压系统四、24.散热器二、25.销轴。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
参照图1、图2，现有技术的压裂车1，由底盘车15和上装设备两部分组成。其中底盘车15是整车载体，主要完成整车移运功能；在底盘车15上安装有上装设备，上装设备是压裂车1的工作部分，包括主发动机5、变矩器6、传动轴一7、变速箱8、传动轴二9、压裂泵10、散热系统11以及相应的液压系统一12、液压系统二13、散热器14及仪表显示和控制系统16组成。
参照图3，现有技术的压裂车1的散热系统11结构是，包括主发动机5与液压系统二13传动连接，液压系统二13设置有散热器14。
参照图4，现有技术的压裂车1的动力传动路线是，主发动机5与液压系统二13传动连接，液压系统二13与散热器14连接；主发动机5与液压系统一12传动连接，液压系统一12与底盘车15连接；主发动机5与变矩器6、传动轴一7、变速箱8、传动轴二9、压裂泵10依次传动连接。
参照图5、图6、图7、图8，本发明压裂泵组2的结构(动力传动路线)是，包括动力撬3和压裂泵撬4两部分，动力撬3和压裂泵撬4在使用状态通过销轴25连接，
其中的动力撬3上设置有辅助发动机19，辅助发动机19与液压系统三20的液压泵通过联轴器传动连接，液压系统三20的油路一路与散热器一21的驱动马达连通，另一路与主发动机5上的启动马达连通；
其中的压裂泵撬4中设置有变矩器6，在使用状态，变矩器6输入端通过传动轴三17与主发动机5传动连接，变矩器6输出端通过传动轴一7与变速箱8的输入端法兰传动连接，变速箱8输出端再通过传动轴二9与压裂泵10输入端法兰传动连接；同时，压力泵撬4上还设置有仪表显示和控制系统16，用来显示部件主要性能参数显示和实现对主发动机5的输出功率和转速以及变速箱8的挡位转换控制；
压裂泵组2各撬设置有独立的散热系统，均为立式结构；在动力撬3上设置有散热系统一18，由辅助发动机19提供动力，为主发动机5的缸套水、中冷器和燃油系统、液压系统三20的润滑油提供冷却；在压裂泵撬4上设置有散热系统二22，由变矩器6提供动力，为变矩器6的润滑油和变速箱8的润滑油、液压系统四23的润滑油以及压裂泵10的润滑油提供冷却。
各撬上至少分别设置一个散热系统，图示实施例中，动力撬3上设置有散热系统一18，压裂泵撬4上设置有散热系统二22。
参照图9、图10，本发明的运输方案是，在运输模块化压裂泵组时，将动力撬3和压裂泵撬4之间的传动轴三17和销轴25拆开，各作为一个独立运输单元，分别使用普通车辆实现车载运输。
Claims (4)
1.一种模块化压裂泵组，其特点在于：包括动力撬(3)和压裂泵撬(4)，动力撬(3)和压裂泵撬(4)在使用状态通过销轴(25)连接，
所述的动力撬(3)上设置有辅助发动机(19)，辅助发动机(19)与液压系统三(20)的液压泵通过联轴器传动连接，液压系统三(20)的油路一路与散热器一(21)的驱动马达连通，另一路与主发动机(5)上的启动马达连通；
所述的压裂泵撬(4)中设置有变矩器(6)，在使用状态，变矩器(6)输入端通过传动轴三(17)与主发动机(5)传动连接，变矩器(6)输出端通过传动轴一(7)与变速箱(8)的输入端法兰传动连接，变速箱(8)输出端再通过传动轴二(9)与压裂泵(10)输入端法兰传动连接；同时，压力泵撬(4)上还设置有仪表显示和控制系统(16)。
2.根据权利要求1所述的模块化压裂泵组，其特点在于：所述的动力撬(3)和压裂泵撬(4)上分别设置至少一个散热系统。
3.根据权利要求1所述的模块化压裂泵组，其特点在于：所述的在动力撬(3)上设置有散热系统一(18)，由辅助发动机(19)提供动力，为主发动机(5)的缸套水、中冷器和燃油系统、液压系统三(20)的润滑油提供冷却；在压裂泵撬(4)上设置有散热系统二(22)，由变矩器(6)提供动力，为变矩器(6)的润滑油和变速箱(8)的润滑油、液压系统四(23)的润滑油以及压裂泵(10)的润滑油提供冷却。
4.根据权利要求1所述的模块化压裂泵组，其特点在于：所述的动力撬(3)和压裂泵撬(4)在运输前拆开销轴(25)和传动轴三(17)，动力撬(3)和压裂泵撬(4)分别装车运输。
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