CN109386446A - 干热岩（egs）撬装式压裂设备 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种干热岩（EGS）撬装式压裂设备，本设备包括：1#变频电机（1）、1#皮带轮（2）、高压柱塞泵（3）、2#皮带轮（4）、2#变频电机（5）、主1#皮带轮（6）、主2#皮带轮（7）、3#变频电机（8）、3#皮带轮（9）、1#液力耦合器（10）、操作控制箱（11）、2#液力耦合器（12）、4#皮带轮（13）、4#变频电机（14）。本设备采用分体电动机组，撬装式连接，可以拆解，动力可灵活调节，智能控制，操作简单，有助于完成干热岩井的井下压裂作业，更好地建造人工换热系统，高效率地提取干热岩热储层的热能，运用于发电、供暖（制冷）等，实现低碳环保，能源再生的社会价值，是一种全新的开发利用干热岩的技术。
Description
技术领域
本发明属于干热岩(EGS)技术，尤其是涉及撬装式压裂设备。
背景技术
2017年1月,国家发改委，国家能源局，国家资源局联合发布《地热能开发利用规划》明确地热能开发利用的具体任务，未来4年内，我国将新增地热能供暖(制冷)面积11亿平方米，其中：新增浅层地热能供暖(制冷)面积7亿平方米，新增水热型地热供暖面积4亿平方米。到2020年，地热供暖(制冷)面积累计达到16亿平方米。京津冀地区地热能年利用量达到约2000万吨标准煤。为达成上述地热规划的发展目标，中国平均每年新增地热发电装机容量要达到100MW。初步估算，浅层地热能供暖(制冷)可拉动投资约1400亿元，水热型地热能供暖可拉动投资约800亿元，地热发电可拉动投资约400亿元，合计约为2600亿元。
油气压裂设备是大型车载式设备，单机功率大。动力机一般是大型柴油机，使用柴油，成本高，噪音大。燃烧时，产生大量气态、液态及固态污染物，主要有一氧化碳（CO）、碳氢化物（HC）、氮氧化物（NOx）及固体微粒（PM），严重污染大气，危害环境。机泵机组体型大，超长、超宽、超高、超重，不便于进入城市道路、人口密集区施工，再者汽油压裂设备使用人员众多，有些大型机组需要100余人联合作业，成本极高。所以油气压裂设备不适应越来越升温的干热岩地热能市场的需要，严重阻碍了清洁可再生能源干热岩的开发利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种节能环保，低成本，高效能，利用开发地热能的干热岩（EGS）撬装式压裂设备。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：步骤1：根据需要选择高压柱塞泵（3）一台。
步骤2：在高压柱塞泵（3）上安装合适的1#液力耦合器（10）、2#液力耦合器（12）。
步骤3：在1#液力耦合器（10）上安装主1#皮带轮（6）；1#变频电机（1）上安装1#皮带轮（2），用皮带与主1#皮带轮（6）连接；3#变频电机（8）上安装3#皮带轮（9），用皮带与主1#皮带轮（6）连接。
步骤4：在2#液力耦合器（12）上安装主2#皮带轮（7），2#变频电机（5）上安装2#皮带轮（4），用皮带与主2#皮带轮（7）连接；4#变频电机（14）上安装4#皮带轮（13），用皮带与主2#皮带轮（7）连接。
步骤5：操作控制箱（11）与高压柱塞泵（3）、1#变频电动机（1）、2#变频电动机（5）、3#变频电动机（8）、4号变频电动机（14）连接。
本发明由于采取了以上技术方案，其具有以下优点：1、采用分体电动机组，单机体积小，可以拆解，不需要大型车辆运输，不受施工区域限制，可进入城市道路人口密集区施工。2、单机功率小、噪音低，使用民用电力提供动力，无噪音，无污染，低碳环保。3、动力调节灵活，可根据需要，泵压、排量合理调配。4、本设备机组少，自动化操作，使用人员少，节约人工成本。5、占地面积小，突破了城市内人口密集区空间狭小的限制。6、适合干热岩井人工压裂建造换热系统的需要，可促进清洁能源干热岩高效开发利用，极大地实现干热岩的社会价值。
附图说明
附图为本发明的结构示意图
图中（1）1#变频电机、（2）1#皮带轮、（3）高压柱塞泵、（4）2#皮带轮、（5）2#变频电机、（6）主1#皮带轮、（7）主2#皮带轮、（8）3#变频机、（9）3#皮带轮、（10）1#液力耦合器、（11）操作控制箱、（12）2#液力耦合器、（13）4#皮带轮、（14）、4#变频电机
具体实施方式
1、根据需要选择高压柱塞泵（3）一台。
2、在高压柱塞泵（3）上安装合适的1#液力耦合器（10）、2#液力耦合器（12）。
3、在1#液力耦合器（10）上安装主1#皮带轮（6）；1#变频电机（1）上安装1#皮带轮（2），用皮带与主1#皮带轮（6）连接；3#变频电机（8）上安装3#皮带轮（9），用皮带与主1#皮带轮（6）连接。
4、在2#液力耦合器（12）上安装主2#皮带轮（7）；2#变频电机（5）上安装2#皮带轮（4），用皮带与主2#皮带轮（7）连接；4#变频电机（14）上安装4#皮带轮（13），用皮带与主2#皮带轮（7）连接。
5、操作控制箱（11）与高压柱塞泵（3）、1#变频电动机（1）、2#变频电动机（5）、3#变频电动机（8）、4号变频电动机（14）连接。
6、将组装好的撬装式压裂设备与井口装置连接，根据地应力设计的压裂参数，通过操作控制箱（11）启动动力设备1#变频电机（1）和2#变频电机（5）或加3#变频电机（8）和4#变频电机（14），配备合适的动力，以达到需要的泵压和排量，由动力设备通过中间传动设备1#液力耦合器（10）和2#液力耦合器（12）带动高压柱塞泵（3）工作，对选定的压裂段注液施压，当压力超过干热岩体破裂压力时，岩体沿阻力最小方向破裂，压力开始下降，降至保持裂缝重张的压力水平上，关停高压柱塞泵（3），压裂液渗入地层，压力继续下降，降至初始孔隙压力水准时，再次启动撬装式压裂设备，连续进行3-5次压裂循环，该压裂段压裂作业完成。
技术特点：本设备采用分体撬装式连接，可以拆解，动力可灵活调节，智能控制，操作简单，施工时噪音小，安全可靠，使用民用电力提供动力，经济环保，适合干热岩井井下压裂作业的需要，有助于高效率地将干热岩体中的热能导出，促进清洁能源干热岩高效开发利用，极大地实现干热岩的社会价值。
Claims (1)
1.干热岩（EGS）撬装式压裂设备，其特征在于：干热岩（EGS）撬装式压裂设备包括：1#变频电机（1）、1#皮带轮（2）、高压柱塞泵（3）、2#皮带轮（4）、2#变频电机（5）、主1#皮带轮（6）主2#皮带轮（7）、3#变频电机（8）、3#皮带轮（9）、1#液力耦合器（10）、操作控制箱（11）、2#液力耦合器（12）、4#皮带轮（13）、4#变频电机（14）,高压柱塞泵与变频电机采用撬装形式连接，智能控制。
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