CN111456869A - 双燃料动力驱动压裂车及压裂设备组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双燃料动力驱动压裂车及压裂设备组，双燃料动力驱动压裂车包括底盘，所述底盘上设置有双燃料发动机、燃料箱、进气管汇系统和压裂泵，所述燃料箱和所述进气管汇系统均与所述双燃料发动机连接，所述燃料箱用于容纳液体燃料并供给液体燃料至所述双燃料发动机，所述进气管汇系统用于供给气体燃料至所述双燃料发动机，所述双燃料发动机用于驱动所述压裂泵。该双燃料动力驱动压裂车能够利用采油井场的气体燃料作为发动机的动力，节省了液体燃料柴油的使用，充分利用了采油井场的天然气燃料，避免了能源的浪费。

Description

双燃料动力驱动压裂车及压裂设备组

技术领域

本发明属于能源开采设备技术领域，尤其是涉及一种双燃料动力驱动压裂车及压裂设备组。

背景技术

压裂、酸化施工作业是改造油气藏的重要手段之一，压裂施工是通过注入高压流体使井底地层形成具有足够大小的填砂裂缝，以增加油气的流动性，提高油气采收率的一种有效方法，这些工艺都要通过压裂设备来完成，一套压裂设备包括多台压裂车、至少一台混砂车、一台仪表车、地面管汇和其他辅助设备。

目前压裂车普遍使用柴油发动机作为动力，通过变速箱/变矩器，传动轴传递动力给压裂泵，该动力方式导致每年要消耗大量的柴油，造成运营成本的增加，而且每个压裂机组均需配套加油车，几乎每压裂一层或者两层都需要对压裂车加注柴油。压裂车施工现场位于采油井场，由于该天然气向外输送的成本较高，导致采油井场每年会放空燃烧掉几千万立方天然气，造成了极大的能源浪费。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种双燃料动力驱动压裂车，该双燃料动力驱动压裂车能够利用采油井场的天然气，减少了液体燃料的使用量，节约了能源。

本发明的另一目的在于提供一种压裂设备组，该压裂设备组的压裂车采用双燃料动力驱动，能够利用采油井场的天然气，减少了液体燃料的使用量，节约了能源。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明第一方面提供一种双燃料动力驱动压裂车，包括底盘，所述底盘上设置有双燃料发动机、燃料箱、进气管汇系统和压裂泵；

所述燃料箱和所述进气管汇系统均与所述双燃料发动机连接，所述燃料箱用于容纳液体燃料并供给液体燃料至所述双燃料发动机，所述进气管汇系统用于供给气体燃料至所述双燃料发动机，所述双燃料发动机用于驱动所述压裂泵。

如上所述双燃料动力驱动压裂车，所述进气管汇系统包括进气管路，所述进气管路设置于压裂车前进方向的左、右两侧，所述进气管路上均设置有快插接头，所述快插接头用于与外接供气管汇的进气口连通。

如上所述双燃料动力驱动压裂车，还包括双燃料控制系统，所述双燃料控制系统用于调节进入所述双燃料发动机的所述液体燃料和所述气体燃料的体积比例。

如上所述双燃料动力驱动压裂车，所述燃料箱上设置有所述液体燃料供给管，所述液体燃料供给管用于将所述液体燃料输送至所述双燃料发动机。

如上所述双燃料动力驱动压裂车，所述进气管路上依次设置有高压截止电磁阀、减压器、低压截止电磁阀和增压器，所述高压截止电磁阀用于控制所述减压器的通断，所述低压截止电磁阀用于控制所述增压器的通断，所述双燃料控制系统还用于控制高压截止电磁阀和所述低压截止电磁阀的通断。

如上所述双燃料动力驱动压裂车，所述液体燃料为汽油或者柴油、所述气体燃料为天然气。

如上所述双燃料动力驱动压裂车，还包括散热系统，所述散热系统包括散热箱体、风扇以及液压马达，所述散热箱体内设置有多个冷却介质散热管，所述风扇安装在所述散热器的下方，所述液压马达设置于所述风扇的下方，所述液压马达的输出轴与所述风扇的中心轴同轴连接，所述液压马达用于驱动所述风扇转动。

如上所述油冷器，所述双燃料发动机与变速箱连接，所述变速箱与传动系统连接，所述传动系统与所述压裂泵连接。

本发明第二方面提供一种压裂设备组，所述压裂设备组包括如上所述的双燃料动力驱动压裂车。

本发明的双燃料动力驱动压裂车包括底盘，底盘上设置有双燃料发动机、燃料箱、进气管汇系统和压裂泵，燃料箱和进气管汇系统均与双燃料发动机连接，燃料箱容纳液体燃料并供给液体燃料至双燃料发动机，进气管汇系统供给气体燃料至双燃料发动机，双燃料发动机驱动压裂泵工作，该双燃料动力驱动压裂车能够利用采油井场的气体燃料作为发动机的动力，节省了液体燃料柴油的使用，充分利用了采油井场的天然气燃料，避免了能源的浪费。

本发明的压裂设备组包括上述的双燃料动力驱动压裂车，该双燃料动力驱动压裂车能够利用采油井场的气体燃料作为发动机的动力，节省了液体燃料柴油的使用，充分利用了采油井场的天然气燃料，避免了能源的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的双燃料动力驱动压裂车在一视角的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的双燃料动力驱动压裂车在另一视角的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的双燃料动力驱动压裂车在又一视角的结构示意图。

附图标记说明：

1-底盘；

2-双燃料发动机；

3-燃料箱；

4-压裂泵；

5-进气管汇系统；

6-散热系统；

7-变速箱；

8-传动系统。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，本文中使用的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多台”的含义是两台或两台以上。

目前压裂车普遍使用柴油发动机作为动力，通过变速箱/变矩器，传动轴传递动力给压裂泵，该动力方式导致每年要消耗大量的柴油，造成运营成本的增加，而且每个压裂几组均需配套加油车，几乎每压裂一两层需要对压裂车加注柴油；压裂车施工现场位于采油井场，由于采油井场的天然气向外输送的成本较高，导致采油井场每年会放空燃烧掉几千万立方天然气，造成了极大的浪费；天然气作为清洁能源，与空气混合比较均匀，燃烧较完全，废弃中的烟尘较柴油大大减少，能够减少空气污染。

本发明基于以上问题提出一种双燃料动力驱动压裂车及压裂设备组。

下面结合具体实施例对本发明提供的双燃料动力驱动压裂车及压裂设备组进行详细介绍。

实施例一：

图1为本发明实施例提供的双燃料动力驱动压裂车在一视角的结构示意图，图2为本发明实施例提供的双燃料动力驱动压裂车在另一视角的结构示意图，图3为本发明实施例提供的双燃料动力驱动压裂车在又一视角的结构示意图，请参阅图1-图3所示，本实施例提供一种双燃料动力驱动压裂车，本实施例的双燃料动力驱动压裂车包括底盘1，所述底盘1上设置有双燃料发动机2、燃料箱3、压裂泵4和进气管汇系统5；

所述燃料箱3和所述进气管汇系统5均与所述双燃料发动机2连接，所述燃料箱3用于容纳液体燃料并供给液体燃料至所述双燃料发动机2，所述进气管汇系统5用于供给气体燃料至所述双燃料发动机2，所述双燃料发动机2用于驱动所述压裂泵4。本实施例的双燃料发动机2可以完全将液体燃料作为燃料，也可以将气体燃料和液体燃料混合作为燃料，双燃料发动机2为压裂泵4提供动力。

本实施例的双燃料动力驱动压裂车用于向井内注入高压、大排量压裂液，将地层压开并把支撑剂挤入裂缝的专用车辆。

气体燃料又不同于汽油、柴油等液体燃料,其纯度高,热效率高,燃气温度高,燃烧干净,本实施例对所述气体燃料和液体燃料的具体形式不做特别限制，例如本实施例的气体燃料为天然气，液体燃料可以为汽油或者柴油。

压裂车施工现场位于采油井场，由于采油井场的天然气向外输送的成本较高，导致井场每年会放空燃烧掉几千万立方天然气，造成了极大的浪费；该双燃料动力驱动压裂车底盘上设置有进气管汇系统5，天然气通过进气管汇系统5接入双燃料发动机2，将天然气作为双燃料发动机2的燃料使用，不仅减少了柴油的使用，还充分利用了井场的天然气燃料，避免了将天然气随意放空并燃烧掉，能够产生巨大的经济效益。

本实施例的双燃料发动机以液体燃料和天然气作为燃料，由于天然气燃烧后积炭少，天然气进入双燃料发动机2后不会稀释润滑油，润滑油性能不会被破坏，致使双燃料发动机零件磨损减少，从而延长了双燃料发动机2使用寿命。另外由于柴油或者汽油用量大大减少，使供油系统故障率显著下降，这不仅减少了维护保养工作量，而且减少了因故障造成的停机损失；而且由于气体燃料与空气混合比较均匀，燃烧完全，废气中的烟尘大大减少，CO和NO含量都较低，从而减少了空气污染。

本实施例的双燃料动力驱动压裂车包括底盘，底盘上设置有双燃料发动机、燃料箱、进气管汇系统和压裂泵，燃料箱和进气管汇系统均与双燃料发动机连接，燃料箱容纳液体燃料并供给液体燃料至双燃料发动机，进气管汇系统供给气体燃料至双燃料发动机，双燃料发动机驱动压裂泵工作，该双燃料动力驱动压裂车能够利用采油井场的气体燃料作为发动机的动力，节省了液体燃料柴油的使用，充分利用了采油井场的天然气燃料，避免了能源的浪费。

进一步地，所述进气管汇系统5包括进气管路，所述进气管路设置于压裂车前进方向的左、右两侧，所述进气管路上均设置有快插接头，所述快插接头用于与所述气体燃料的供气管路连通。本实施例通过在压裂车前进方向的左、右两侧均设置有进气管路，便于双燃料发动机2与采油井场的天然气供气管路进行连通，在进气管路上均设置有快插接头，该快插接头能够快速的将采油井场的压缩天然气的供气管路接通。

进一步地，本实施例的双燃料动力驱动压裂车还包括双燃料控制系统，所述双燃料控制系统用于调节进入所述双燃料发动机2的所述液体燃料和所述气体燃料的比例。通过设置双燃料控制系统，技术人员能够调节液体燃料和气体燃料进入所述双燃料发动机的比例，本实施例中，双燃料控制系统能够控制进入双燃料发动机的天然气和柴油的体积比例。

更进一步地，所述燃料箱3上设置有所述液体燃料供给管，所述液体燃料供给管用于将所述液体燃料输送至所述双燃料发动机2。

进一步地，所述进气管路上设置有高压截止电磁阀、减压器、低压截止电磁阀和增压器，高压截止电磁阀、减压器、低压截止电磁阀和增压器依次串联设置，所述高压截止电磁阀用于控制所述减压器的通断，所述低压截止电磁阀用于控制所述增压器的通断，所述高压截止电磁阀和低压截止电磁阀均与所述双燃料控制系统连接，所述双燃料控制系统还用于控制高压截止电磁阀和所述低压截止电磁阀的通断。本实施例中的减压器是将高压气体降为低压气体、并保持输出气体的压力和流量稳定不变的调节装置。增压器用于对气体进行压缩，提高燃料箱3的进气密度。自采油井场输送的天然气通过减压器减压后压力降低，再通过增压器提高到可控的压力范围，从而将天然气输送至燃料箱3，双燃料控制系统通过控制高压截止电磁阀控制减压器工作，双燃料控制系统通过控制低压截止电磁阀控制增压器工作。本实施例对所述减压器和增压器的而具体形式不做特别限制。

本实施例中，双燃料动力驱动压裂车还包括散热系统6，所述散热系统6包括散热箱体、风扇和液压马达，所述散热箱体内设置有多个冷却介质散热管，风扇安装在散热器的下方，液压马达设置于风扇的下方，液压马达的输出轴与风扇的中心轴同轴连接，用于驱动风扇转动，从而对散热箱体内各冷却介质散热管内流通的液体进行风冷降温，压裂车冷却介质包括有车台发动机缸套水、中冷水、燃油、液压油和润滑油，各种冷却介质通过不同的管道进入散热箱体内各自对应的冷却介质散热管中，经风冷降温后回到各自系统中，并如此循环。

本实施例中，所述双燃料发动机2与变速箱7连接，所述变速箱7与传动系统8连接，所述传动系统8与压裂泵4连接。

本实施例的双燃料动力驱动压裂车能够利用采油井场的气体燃料作为发动机的动力节省了柴油的使用，充分利用了井场的天然气燃料避免了能源的浪费。

实施例二：

本实施例提供一种压裂设备组，所述压裂设备组包括实施例一所述的双燃料动力驱动压裂车。该压裂设备组还包括至少一台混砂车、仪表车和管汇设备，其中双燃料动力驱动压裂车可以为一台或者多台，在施工过程中，混砂车将压裂液、支撑剂和各种添加剂混合完成后，通过管汇设备提供给双燃料动力驱动压裂车，压裂车将混合液进行增压，通过管汇设备汇集后注入井底，仪表车对作业全过程进行监控并进行施工分析和记录。

本实施例的双燃料动力驱动压裂车包括底盘，包括底盘，所述底盘上设置有双燃料发动机、燃料箱、进气管汇系统和压裂泵；

所述燃料箱和所述进气管汇系统均与所述双燃料发动机连接，所述燃料箱用于容纳液体燃料并供给液体燃料至所述双燃料发动机，所述进气管汇系统用于供给气体燃料至所述双燃料发动机，所述双燃料发动机用于驱动所述压裂泵。

本实施例的双燃料动力驱动压裂车包括底盘，底盘上设置有双燃料发动机、燃料箱、进气管汇系统和压裂泵，燃料箱和进气管汇系统均与双燃料发动机连接，燃料箱容纳液体燃料并供给液体燃料至双燃料发动机，进气管汇系统供给气体燃料至双燃料发动机，双燃料发动机驱动压裂泵工作，该双燃料动力驱动压裂车能够利用采油井场的气体燃料作为发动机的动力，节省了液体燃料柴油的使用，充分利用了采油井场的天然气燃料，避免了能源的浪费。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种双燃料动力驱动压裂车，其特征在于：

包括底盘，所述底盘上设置有双燃料发动机、燃料箱、进气管汇系统和压裂泵；

所述燃料箱和所述进气管汇系统均与所述双燃料发动机连接，所述燃料箱用于容纳液体燃料并供给液体燃料至所述双燃料发动机，所述进气管汇系统用于供给气体燃料至所述双燃料发动机，所述双燃料发动机用于驱动所述压裂泵。

2.根据权利要求1所述的双燃料动力驱动压裂车，其特征在于：所述进气管汇系统包括进气管路，所述进气管路设置于压裂车前进方向的左、右两侧，所述进气管路上均设置有快插接头，所述快插接头用于与所述气体燃料的供气管路连通。

3.根据权利要求2所述的双燃料动力驱动压裂车，其特征在于：还包括双燃料控制系统，所述双燃料控制系统用于调节进入所述双燃料发动机的所述液体燃料和所述气体燃料的体积比例。

4.根据权利要求1所述的双燃料动力驱动压裂车，其特征在于：所述燃料箱上设置有所述液体燃料的供给管，所述供给管用于将所述液体燃料输送至所述双燃料发动机。

5.根据权利要求3所述的双燃料动力驱动压裂车，其特征在于：所述进气管路上依次设置有高压截止电磁阀、减压器、低压截止电磁阀和增压器，所述高压截止电磁阀用于控制所述减压器的通断，所述低压截止电磁阀用于控制所述增压器的通断，所述双燃料控制系统还用于控制高压截止电磁阀和所述低压截止电磁阀的通断。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的双燃料动力驱动压裂车，其特征在于：所述液体燃料为汽油或者柴油，所述气体燃料为天然气。

7.根据权利要求1所述的双燃料动力驱动压裂车，其特征在于：还包括散热系统，所述散热系统包括散热箱体、风扇以及液压马达，所述散热箱体内设置有多个冷却介质散热管，所述风扇安装在所述散热箱体的下方，所述液压马达设置于所述风扇的下方，所述液压马达的输出轴与所述风扇的中心轴同轴连接，所述液压马达用于驱动所述风扇转动。

8.根据权利要求1所述的双燃料动力驱动压裂车，其特征在于：所述双燃料发动机与变速箱连接，所述变速箱与传动系统连接，所述传动系统与所述压裂泵连接。

9.一种压裂设备组，其特征在于，所述压裂设备组包括如权利要求1-8中任一项所述的双燃料动力驱动压裂车。

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