CN107893643A - 一种固井、压裂模块化组装系统及其使用方法 - Google Patents

一种固井、压裂模块化组装系统及其使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107893643A
CN107893643A CN201711119557.7A CN201711119557A CN107893643A CN 107893643 A CN107893643 A CN 107893643A CN 201711119557 A CN201711119557 A CN 201711119557A CN 107893643 A CN107893643 A CN 107893643A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure break
well cementation
modularization
equipment
functional module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711119557.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107893643B (zh
Inventor
付良仓
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gansu Tian'en Heavy Technology Co Ltd
Original Assignee
Gansu Tian'en Heavy Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gansu Tian'en Heavy Technology Co Ltd filed Critical Gansu Tian'en Heavy Technology Co Ltd
Priority to CN201711119557.7A priority Critical patent/CN107893643B/zh
Publication of CN107893643A publication Critical patent/CN107893643A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107893643B publication Critical patent/CN107893643B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25—Methods for stimulating production
    • E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)

Abstract

本发明涉及油气设备技术领域，特别是固井、压裂模块化组装系统及其使用方法。包括功能模块、驱动机构和模块组装板；所述功能模块包括水箱、吸入管路、排出管路和混凝土混合箱；根据施工工艺要求细分功能模块，便于组合搭配。所述模块组装板由多块板材拼接，每块板材上连接水箱、混凝土混合箱、驱动齿轮箱、电动机和泵组其中一种组成拼装单元，拼装单元拼接成一体。将大型设备单独设置在模块组装板上形成拼装单元，便于大型设备的替换和维修，改变了传统设备整机停运维修的方式，大幅减低了设备整机采购数量，通过组合拼接便可完成整机安装。

Description

一种固井、压裂模块化组装系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及油气设备技术领域，特别是固井、压裂模块化组装系统及其使用方法。
背景技术
固井是钻完井作业过程中不可缺少的一个重要环节，它包括下套管和注水泥。固井技术是多学科的综合应用技术，具有系统性、一次性和时间短的特点。固井的主要目的是保护和支撑油气井内的套管，封隔油、气和水等地层。压裂的工艺技术主要是产油层内的原油实验和气配套技术的重要组成部分,同时也是影响单井产量的提高及采储量的增加重要技术的一种,压裂技术在一些低渗油田,尤其是特低渗油田开采中占据着非常重要的地位。
固井和压裂是油田开采中不同工艺步骤，油田开采中通常会配制不同类型的固井和压裂设备满足不同施工要求。加之设备维修保养为了满足油田安全施工必须预留备用设备，上述设备体积大需要单独配备运载车辆，整个设备投资大幅增加，特别是个别设备零部件损坏需要维修时必须整机和运载车辆停运检修，设备使用效率十分低。针对上述问题目前没有行之有效的方法，仅是提升易损零部件寿命方式进行应付。
发明内容
本发明解决现有技术不足提供一种运行稳定、维修便捷、功能可替换的固井、压裂模块化组装系统及其使用方法。
本发明解决现有技术问题采用如下技术方案：
一种固井、压裂模块化装卸系统，包括功能模块、驱动机构和模块组装板；
所述功能模块包括水箱、吸入管路、排出管路和混凝土混合箱；
所述驱动机构包括驱动齿轮箱、电动机和泵组；
所述模块组装板由多块板材拼接，每块板材上连接水箱、混凝土混合箱、驱动齿轮箱、电动机和泵组其中一种组成拼装单元，拼装单元拼接成一体。
所述功能模块分为压裂执行机构和固井执行机构，压裂执行机构包括水箱、吸入管路和排出管路，固井执行机构包括水箱、吸入管路、排出管路和混凝土混合箱。
所述电动机为多相异步变频调速电动机，多相异步变频调速电动机的传动轴通过万向轴分别与驱动齿轮箱和泵组连接。
还包括承载基板，承载基板上设有模块化组装板。
所述模块化组装板包括设备安装层和滑动层，滑动层上设有多个万向滚轮；滑动层与承载基板贴合。
所述承载基板和模块化组装板上设有定位孔，定位孔上插入定位销。
所述定位销上设有连接螺纹，承载基板的定位孔为螺孔，定位销与承载基板螺纹连接。
还包括运载车辆，运载车辆的发动机带动驱动齿轮箱做功，运载车辆上设有承载基板。
一种固井、压裂模块化装卸系统的使用方法，包括如下步骤：
A、模块化拼装
每块模块组装板上连接水箱、混凝土混合箱、驱动齿轮箱、电动机和泵组其中一种；
B、功能模块选择
根据使用情况选择功能模块的设备组成压裂执行机构或固井执行机构；
C、快速拼装
通过模块化组装板的滑动层快速移动调节设备位置；
D、定位固定
插入定位销固定承载基板和模块化组装板；
E、设备连接工作
驱动机构与功能模块管路连接，驱动机构带动功能模块工作。
F、设备快速更换
变换压裂或固井执行机构时，拔出定位销通过模块组装板的滑动层移动替换所需的功能模块，调节模块组装板之间位置，重新插入定位销定位固定完成设备替换。
本发明的有益效果为：
1、一种固井、压裂模块化装卸系统，包括功能模块、驱动机构和模块组装板；所述功能模块包括水箱、吸入管路、排出管路和混凝土混合箱；根据施工工艺要求细分功能模块，便于组合搭配。所述模块组装板由多块板材拼接，每块板材上连接水箱、混凝土混合箱、驱动齿轮箱、电动机和泵组其中一种组成拼装单元，拼装单元拼接成一体。将大型设备单独设置在模块组装板上形成拼装单元，便于大型设备的替换和维修，改变了传统设备整机停运维修的方式，大幅减低了设备整机采购数量，通过组合拼接便可完成整机安装。
2、功能模块分为压裂执行机构和固井执行机构，压裂执行机构包括水箱、吸入管路和排出管路，固井执行机构包括水箱、吸入管路、排出管路和混凝土混合箱组成。不需要购置多套设备实现不同功能，仅需购置相应零部件便可灵活组合拼接成不同功能的整套设备。
3、电动机为多相异步变频调速电动机，多相异步变频调速电动机的传动轴通过万向轴分别与驱动齿轮箱和泵组连接。通过多相异步变频调速电动机提升电机与不同泵组匹配性能，同时通过万向轴分别与驱动齿轮箱和泵组连接便于设备间拆卸。
4、承载基板上设有模块化组装板。承载基板和模块化组装板分离设计，便于拼装单元替换安装。所述模块化组装板包括设备安装层和滑动层，滑动层上设有多个万向滚轮；滑动层与承载基板贴合。便于设备移位，设备间管路、轴和电路连接。
5、承载基板和模块化组装板上设有定位孔，定位孔上插入定位销。便于单独拼装单元的定位固定，所述定位销上设有连接螺纹，承载基板的定位孔为螺孔，定位销与承载基板螺纹连接。通过孔径和螺纹实现水平和垂直方向双向固定。消除设备运行震动。还包括运载车辆，运载车辆的发动机带动驱动齿轮箱做功。运载车辆上设有承载基板，车辆和运行设备分离设计适应性更佳。
附图说明
图1为本发明的结构示意图Ⅰ；
图2为本发明的结构示意图Ⅱ；
图3为模块化组装板定位示意图。
具体实施方式
一种固井、压裂模块化装卸系统，包括功能模块1、驱动机构2和模块组装板3；所述功能模块1包括水箱101、吸入管路102、排出管路103和混凝土混合箱104；所述驱动机构2包括驱动齿轮箱201、电动机202和泵组203；所述模块组装板3由多块板材拼接，每块板材上连接水箱101、混凝土混合箱104、驱动齿轮箱201、电动机202和泵组203其中一种组成拼装单元，拼装单元拼接成一体。
所述功能模块1分为压裂执行机构和固井执行机构，压裂执行机构包括水箱101、吸入管路102和排出管路103，固井执行机构包括水箱101、吸入管路102、排出管路103和混凝土混合箱104组成。
所述电动机202为多相异步变频调速电动机，多相异步变频调速电动机的传动轴通过万向轴204分别与驱动齿轮箱201和泵组203连接。还包括承载基板4，承载基板4上设有模块化组装板3。所述模块化组装板3包括设备安装层301和滑动层302，滑动层302上设有多个万向滚轮303；滑动层302与承载基板4贴合。所述承载基板4和模块化组装板3上设有定位孔，定位孔上插入定位销5。所述定位销5上设有连接螺纹，承载基板4的定位孔为螺孔，定位销5与承载基板4螺纹连接。还包括运载车辆7，运载车辆7的发动机带动驱动齿轮箱201做功，运载车辆7上设有承载基板4。
一种固井、压裂模块化装卸系统的使用方法，包括如下步骤：
A、模块化拼装
每块模块组装板3上连接水箱101、混凝土混合箱104、驱动齿轮箱201、电动机202和泵组203其中一种；
B、功能模块选择
根据使用情况选择功能模块1的设备组成压裂执行机构或固井执行机构；
C、快速拼装
通过模块化组装板3的滑动层302快速移动调节设备位置；
D、定位固定
插入定位销5固定承载基板4和模块化组装板3；
E、设备连接工作
驱动机构2与功能模块1管路连接，驱动机构2带动功能模块1工作。
还包括步骤：
F、设备快速更换
变换压裂或固井执行机构时，拔出定位销5通过模块组装板3的滑动层302移动替换所需的功能模块1，调节模块组装板3之间位置，重新插入定位销5定位固定完成设备替换。使用时，根据使用环境选择压裂执行机构或固井执行机构，调节功能模块1的设备组合满足不同工艺要求。不同工艺需要调节系统水压时调节泵组203的缸体数量和型号实现系统水压配备，通过模块化组装板3调节各设备的连接结构。将设备动力、管路、电路连通后进行作业。图1所示运载车辆7的发动机带动驱动齿轮箱201和电动机202工作，电动机202进一步带动泵组203工作，泵组203通过吸入管路102吸入水箱101水体，并通过排出管路103泵出压力水体执行压裂作业。图2所示固井作业时将压力水体泵入混凝土混合箱104，再将混凝土送入油井执行固井作业。

Claims (10)

1.一种固井、压裂模块化装卸系统，其特征在于包括功能模块（1）、驱动机构（2）和模块组装板（3）；
所述功能模块（1）包括水箱（101）、吸入管路（102）、排出管路（103）和混凝土混合箱（104）；
所述驱动机构（2）包括驱动齿轮箱（201）、电动机（202）和泵组（203）；
所述模块组装板（3）由多块板材拼接，每块板材上连接水箱（101）、混凝土混合箱（104）、驱动齿轮箱（201）、电动机（202）和泵组（203）其中一种组成拼装单元，拼装单元拼接成一体。
2.根据权利要求1所述的一种固井、压裂模块化装卸系统，其特征在于所述功能模块（1）分为压裂执行机构和固井执行机构，压裂执行机构包括水箱（101）、吸入管路（102）和排出管路（103），固井执行机构包括水箱（101）、吸入管路（102）、排出管路（103）和混凝土混合箱（104）。
3.根据权利要求1所述的一种固井、压裂模块化装卸系统，其特征在于所述电动机（202）为多相异步变频调速电动机，多相异步变频调速电动机的传动轴通过万向轴（204）分别与驱动齿轮箱（201）和泵组（203）连接。
4.根据权利要求1所述的一种固井、压裂模块化装卸系统，其特征在于还包括承载基板（4），承载基板（4）上设有模块化组装板（3）。
5.根据权利要求4所述的一种固井、压裂模块化装卸系统，其特征在于所述模块化组装板（3）包括设备安装层（301）和滑动层（302），滑动层（302）上设有多个万向滚轮（303）；滑动层（302）与承载基板（4）贴合。
6.根据权利要求4所述的一种固井、压裂模块化装卸系统，其特征在于所述承载基板（4）和模块化组装板（3）上设有定位孔，定位孔上插入定位销（5）。
7.根据权利要求6所述的一种固井、压裂模块化装卸系统，其特征在于所述定位销（5）上设有连接螺纹，承载基板（4）的定位孔为螺孔，定位销（5）与承载基板（4）螺纹连接。
8.根据权利要求4所述的一种固井、压裂模块化装卸系统，其特征在于还包括运载车辆（7），运载车辆（7）的发动机带动驱动齿轮箱（201）做功，运载车辆（7）上设有承载基板（4）。
9. 一种固井、压裂模块化装卸系统的使用方法，其特征在于包括如下步骤：
A、模块化拼装
每块模块组装板（3）上连接水箱（101）、混凝土混合箱（104）、驱动齿轮箱（201）、电动机（202）和泵组（203）其中一种；
B、功能模块选择
根据使用情况选择功能模块（1）的设备组成压裂执行机构或固井执行机构；
C、快速拼装
通过模块化组装板（3）的滑动层（302）快速移动调节设备位置；
D、定位固定
插入定位销（5）固定承载基板（4）和模块化组装板（3）；
E、设备连接工作
驱动机构（2）与功能模块（1）管路连接，驱动机构（2）带动功能模块（1）工作。
10.根据权利要求9所述一种固井、压裂模块化装卸系统的使用方法，其特征在于还包括步骤：
F、设备快速更换
变换压裂或固井执行机构时，拔出定位销（5）通过模块组装板（3）的滑动层（302）移动替换所需的功能模块（1），调节模块组装板（3）之间位置，重新插入定位销（5）定位固定完成设备替换。
CN201711119557.7A 2017-11-14 2017-11-14 一种固井、压裂模块化组装系统及其使用方法 Active CN107893643B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711119557.7A CN107893643B (zh) 2017-11-14 2017-11-14 一种固井、压裂模块化组装系统及其使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711119557.7A CN107893643B (zh) 2017-11-14 2017-11-14 一种固井、压裂模块化组装系统及其使用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107893643A true CN107893643A (zh) 2018-04-10
CN107893643B CN107893643B (zh) 2024-03-26

Family

ID=61804393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711119557.7A Active CN107893643B (zh) 2017-11-14 2017-11-14 一种固井、压裂模块化组装系统及其使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107893643B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112392453A (zh) * 2020-11-12 2021-02-23 武汉博汇油田工程服务有限公司 一种快速连接的万向压裂作业输送车

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2500500A1 (en) * 2005-03-10 2006-09-10 Beijing General Research Institute Of Minning & Metallurgy Mixing device for oil well fracturing fluid
US20060263185A1 (en) * 2005-05-19 2006-11-23 Scott Glenn System and method for facilitating well construction
US20090078410A1 (en) * 2007-09-21 2009-03-26 David Krenek Aggregate Delivery Unit
CN201334891Y (zh) * 2009-01-22 2009-10-28 荆州市江汉佳业石油机械有限公司 固井水泥车
CN101675212A (zh) * 2007-03-01 2010-03-17 Bj服务公司 用于使井眼中的多个产层增产的改进系统和方法
US20100089589A1 (en) * 2007-04-29 2010-04-15 Crawford James B Modular well servicing unit
CN102852508A (zh) * 2012-08-23 2013-01-02 陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院 页岩气井液态co2压裂工艺
CN204060659U (zh) * 2014-08-19 2014-12-31 宝鸡石油机械有限责任公司 一种撬装设备快速拼装装置
US20150001161A1 (en) * 2013-07-01 2015-01-01 Rockwater Resource, LLC Liquid treatment station including plural mobile units and methods for operation thereof
CN105264168A (zh) * 2013-09-18 2016-01-20 普拉德研究及开发股份有限公司 用于包装的井场物料的井场操纵系统及使用该系统的方法
CN107044276A (zh) * 2017-04-26 2017-08-15 无锡博泰微流体技术有限公司 一种新型智能固井滑套
CN208252081U (zh) * 2017-11-14 2018-12-18 甘肃天恩重工科技有限公司 一种固井、压裂模块化组装系统

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2500500A1 (en) * 2005-03-10 2006-09-10 Beijing General Research Institute Of Minning & Metallurgy Mixing device for oil well fracturing fluid
US20060263185A1 (en) * 2005-05-19 2006-11-23 Scott Glenn System and method for facilitating well construction
CN101675212A (zh) * 2007-03-01 2010-03-17 Bj服务公司 用于使井眼中的多个产层增产的改进系统和方法
US20100089589A1 (en) * 2007-04-29 2010-04-15 Crawford James B Modular well servicing unit
US20090078410A1 (en) * 2007-09-21 2009-03-26 David Krenek Aggregate Delivery Unit
CN201334891Y (zh) * 2009-01-22 2009-10-28 荆州市江汉佳业石油机械有限公司 固井水泥车
CN102852508A (zh) * 2012-08-23 2013-01-02 陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院 页岩气井液态co2压裂工艺
US20150001161A1 (en) * 2013-07-01 2015-01-01 Rockwater Resource, LLC Liquid treatment station including plural mobile units and methods for operation thereof
CN105264168A (zh) * 2013-09-18 2016-01-20 普拉德研究及开发股份有限公司 用于包装的井场物料的井场操纵系统及使用该系统的方法
CN204060659U (zh) * 2014-08-19 2014-12-31 宝鸡石油机械有限责任公司 一种撬装设备快速拼装装置
CN107044276A (zh) * 2017-04-26 2017-08-15 无锡博泰微流体技术有限公司 一种新型智能固井滑套
CN208252081U (zh) * 2017-11-14 2018-12-18 甘肃天恩重工科技有限公司 一种固井、压裂模块化组装系统

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张国友等: "用于固井和酸化压裂的TWS600S三缸柱塞泵", 石油机械 *
彭俊威;戴启平;周亚辉;周青;王来智;: "3000型压裂橇的研制及应用", 机械工程师, no. 07 *
秦大鹏;吴汉川;李丽丽;彭平生;: "集成压裂机组研制", 石油矿场机械, no. 01 *
高杭;李平;李鹏飞;刘海涛;: "海洋可搬迁模块钻机可行性研究", 石油矿场机械, no. 01 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112392453A (zh) * 2020-11-12 2021-02-23 武汉博汇油田工程服务有限公司 一种快速连接的万向压裂作业输送车
CN112392453B (zh) * 2020-11-12 2022-07-12 武汉博汇油田工程服务有限公司 一种快速连接的万向压裂作业输送车

Also Published As

Publication number Publication date
CN107893643B (zh) 2024-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230064964A1 (en) Mounting Bracket and Auxiliary Mechanism
CN102011767B (zh) 液压系统
CN102633208B (zh) 一种可拆卸发电机制动器拆装工具台
WO2018106210A1 (en) Single power source for multiple pumps configuration
CN101230920A (zh) Dct液压动力控制系统及其操作方法
CN112302609B (zh) 一种用减振装置组成的压裂管汇
CN208252081U (zh) 一种固井、压裂模块化组装系统
CN1749566A (zh) 数控往复式潜油电泵
CN102094627A (zh) 一种井口液压信号发生装置及其操作方法
CN107893643A (zh) 一种固井、压裂模块化组装系统及其使用方法
CN101915237B (zh) 混凝土输送泵润滑系统及混凝土泵送设备
CN105805067A (zh) 一种钢支撑轴力多点同步施加装置
CN204060636U (zh) 井下潜油多段举升式抽油系统
CN201526548U (zh) 一种液压双泵动力驱动装置
CN108612687A (zh) 用于履带式行走装置的液压加载测试系统
CN202175169U (zh) 锚绞机闭式液压系统
CN104386609B (zh) 一种升降装置
WO2011019958A3 (en) System and method for a direct drive pump
CN208440206U (zh) 一种拆装式手动盘车装置
CN104533327A (zh) 步行式连续管钻井牵引器
CN204436919U (zh) 多通道液压分油装置
CN204384806U (zh) 一种同步升降装置
CN201679664U (zh) 一种泵体
CN104370228A (zh) 卷扬机及抽油机
CN204299482U (zh) 钻采设备用多元化钻台

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant