CN116927743A - 增程式电驱压裂车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种增程式电驱压裂车，包括运输车、压裂泵和驱动装置，压裂泵通过底座安装在运输车上；驱动装置安装在底座上，驱动装置包括电动机、取力发电机和主发电机，电动机与压裂泵连接，并用于驱动压裂泵；取力发电机与运输车的发动机的输出轴连接，并用于向电动机供电；主发电机用于向电动机供电。本发明通过将压裂泵和驱动装置集成在运输车上，便于转移设备，用更加方便快捷，同时在运输车的发动机处设置取力发电机的设计，使得在低负载运行时，无需启动主发电机，仅需通过取力发电机通过运输车的发动机产生的电量即可满足压裂设备的供电，降低了能耗，不会造成主发电机的能源的浪费，提高了资源利用率。

Description

增程式电驱压裂车

技术领域

本发明涉及压裂设备技术领域，尤其涉及一种增程式电驱压裂车。

背景技术

石油开采是指在有石油储存的地方对石油进行挖掘、提取的行为。在油气开采的过程中，常需要使用到压裂设备，通过泵送高压流体到井内，补充地层压力，提高油气产量。

现有的压裂设备，多通过柴油发电机驱动压裂设备，没有其他备用供电设备，而且使用的柴油发电机的功率一般也较大，无论在任何情境下，都需要通过启动柴油发电机来对压裂设备进行驱动，而当面对场地准备、调试设备等，需要压裂设备低负载运行、对功率要求不高的场景下，也需要启动柴油发电机来进行供电，导致柴油发电机的输出功率无法全部利用，同时会提高能耗，造成能源的浪费，以及产生较多的污染和噪音排放。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种增程式电驱压裂车，旨在解决现有的压裂设备同时低负载情况下仍需柴油发电机供电，造成能源的浪费，以及产生较多的污染和噪音排放的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种增程式电驱压裂车，包括：

运输车；

压裂泵，所述压裂泵通过底座安装在所述运输车上；

驱动装置，所述驱动装置安装在所述底座上，所述驱动装置包括电动机、取力发电机和主发电机，所述电动机与所述压裂泵连接，并用于驱动所述压裂泵；所述取力发电机与所述运输车的发动机的输出轴连接，并用于向所述电动机供电；所述主发电机用于向所述电动机供电。

优选地，所述电动机的数量为多个，多个所述电动机均与所述压裂泵连接，各所述电动机并联设置。

优选地，所述主发电机的数量为多个，所述主发电机的数量与所述电动机的数量一致且一一对应的为所述电动机供电。

优选地，所述运输车上设置有变频房，所述变频房内设置有控制模块和多个变频器，多个所述变频器均与所述控制模块电连接，各所述变频器与至少一个所述电动机和至少一个所述主发电机电连接。

优选地，所述主发电机设置在所述变频房内，所述变频房内还设置有水冷组件，所述水冷组件用于对各所述变频器和各所述主发电机散热。

优选地，所述变频房的内壁上设置有吸音棉。

优选地，所述主发电机为柴油发电机或汽油发电机或燃气发电机。

优选地，所述运输车上还设置有润滑组件，所述润滑组件包括储存罐、输送管和驱动泵，所述储存罐内储存有润滑脂，所述驱动泵驱动所述储存罐内的所述润滑脂通过所述输送管输送至所述压裂泵以对所述压裂泵进行润滑。

优选地，所述底座为运输车的货箱地板。

优选地，所述底座为可拆卸地安装在所述运输车上的橇板。

在本发明的技术方案中，压裂泵、电动机、主发电机和取力发电机均通过底座安装在运输车上，需要转移使用地点时，通过运输车的行驶即可将全套的压裂设备转移至下一个施工地点，移动更加方便快捷，同时在运输车的发动机处设置取力发电机的设计，使得在低负载运行时，无需启动主发电机，仅需通过取力发电机通过运输车的发动机产生的电量即可满足压裂设备的供电，降低了能耗，不会造成主发电机的能源的浪费，提高了资源利用率，同时取力发电机产生的污染和噪音更少，降低了压裂车产生的污染和噪音排放，在面对高负载运行工况时，主发电机和取力发电机可以同时为电动机供电，提高了输出功率。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例增程式电驱压裂车的结构示意图；

图2为本发明一实施例增程式电驱压裂车的模块示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	增程式电驱压裂车	50	取力发电机
10	运输车	60	主发电机
				20	压裂泵	70	变频房
30	驱动装置	80	底座
				40	电动机	90	润滑组件

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。

需要说明，本实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提出一种增程式电驱压裂车1。

请结合图1和图2，本实施例的增程式电驱压裂车1，包括运输车10、压裂泵20和驱动装置30，压裂泵20通过底座80安装在运输车10上；驱动装置30安装在底座80上，驱动装置30包括电动机40、取力发电机50和主发电机60，电动机40与压裂泵20连接，并用于驱动压裂泵20；取力发电机50与运输车10的发动机的输出轴连接，并用于向电动机40供电；主发电机60用于向电动机40供电。

可以理解地，在正式开始进行压裂施工前，需要对设备进行调试以及现场准备，此时仅需低负载运行压裂泵20，无需主发电机60启动；同时在面对地层压力损失不大时，压裂泵20也不需要高负载运行，此时同样仅需低负载运行压裂泵20，无需主发电机60启动。

在本发明的技术方案中，压裂泵20、电动机40、主发电机60和取力发电机50均通过底座80安装在运输车10上，需要转移使用地点时，通过运输车10的行驶即可将全套的压裂泵20转移至下一个施工地点，移动更加方便快捷，同时在运输车10的发动机处设置取力发电机50的设计，使得在低负载运行时，无需启动主发电机60，仅需通过取力发电机50通过运输车10的发动机产生的电量即可满足压裂泵20的供电，降低了能耗，不会造成主发电机60的能源的浪费，提高了资源利用率，同时取力发电机50产生的污染和噪音更少，降低了压裂车1产生的污染和噪音排放，在面对高负载运行工况时，主发电机60和取力发电机50可以同时为电动机40供电，提高了输出功率。

在一实施例中，电动机40的数量为多个，多个电动机40均与压裂泵20连接，多个电动机40并联设置。通过多个电动机40驱动压裂泵20，单个电动机40损坏或故障时，可以通过其他电动机40驱动，不会影响压裂泵20的运行，同时多个电动机40同时驱动可以提高输出功率的可调节范围，更加灵活。

进一步地，主发电机60的数量为多个，主发电机60的数量与电动机40的数量一致且一一对应的为电动机40供电。主发电机60与电动机40一一对应供电，防止在高负载情况下主发电机60的输出功率不足，提高了单个电动机40的输出功率的可调节范围，更加灵活。

在一实施例中，运输车10上设置有变频房70，变频房70内设置有控制模块71和多个变频器72，多个变频器均与控制模块电连接，各变频器与至少一个电动机40和至少一个主发电机60电连接。变频器可以根据实际负载需求调整电动机40的工作频率，避免了常规电动机40在不需要全功率运行时的能量浪费。通过匹配电机的工作状态和负载要求，变频器可以显著降低能耗，提高系统的整体效率。变频器还可以通过改变输出电压和频率来调节电动机40的转速，实现电动机40的精确转速控制，满足不同工作条件下的要求。再通过控制模块控制各变频器，实现对压裂泵20的精确控制。

进一步地，主发电机60设置在变频房70内，变频房70内还设置有水冷组件，水冷组件用于对各变频器和各主发电机60散热。将主发电机60设置在变频房70内，通过变频房70的墙壁对主发电机60发出的噪音进行吸收，降低该压裂车1产生的噪音，同时通过水冷组件对变频器和主发电机60进行散热，防止变频器或主发电机60过热损坏，同时维持合适的运行温度有助于提高其工作效率。

进一步地，变频房70的内壁上设置有吸音棉。在变频房70的内壁上设置吸音棉，吸音棉能够有效地降低噪音的传播和传递。通过将吸音棉应用于变频房70的墙壁、天花板、地板或其他声音反射表面，它能够减少噪音的传递，减少噪音的传递和穿透，进一步地降低了压裂车1发出的噪音。

可选地，主发电机60为柴油发电机或汽油发电机或燃气发电机。柴油发电机具有较高的燃料效率，能够将燃油转化为电力的效率较高；柴油发电机还具有较好的负载适应性和稳定性，能够快速响应负载需求变化；同时柴油发电机的维护成本相对较低，燃油的存储和供应相对便捷，而且柴油燃料的价格通常较为稳定。汽油发电机通常具有较小的体积和重量，易于携带和移动，且其能够快速启动并提供电力输出；汽油发电机在运行时通常产生较低的噪音和振动，减少发出的噪声。燃气发电机使用天然气等燃气作为燃料，相对于传统的化石燃料来说更清洁，减少了污染物的排放；其具有较高的燃料效率和较低的碳排放，对环境的影响较小；汽油发电机的维护相对简单，涉及的部件较少，且易于维修和保养。根据不同的场景需求选用不同类型的发电机，提高了压裂车1的灵活性和适用性。

在一实施例中，运输车10上还设置有润滑组件90，润滑组件90包括储存罐、输送管和驱动泵，储存罐内储存有润滑脂，驱动泵驱动储存罐内的润滑脂通过输送管输送至压裂泵20以对压裂泵20进行润滑。通过驱动泵驱动润滑脂从输送管输送至压裂泵20，并对压裂泵20进行润滑，防止压裂泵20在使用过程中卡住或转动困难导致损坏，提高了安全性，同时延长了压裂泵20的使用寿命。

如图1所示，在一实施例中，底座80为运输车10的货箱地板。压裂泵20和驱动装置30可以直接安装在运输车10的货箱地板上，节约成本，便于安装。

在另一实施例中，底座80为可拆卸地安装在运输车10上的橇板。压裂泵20和驱动装置30还可以安装在橇板上，通过吊装橇板将整个压裂泵20和驱动装置30转移至其他运输车10或其他使用地点，提高了压裂泵20和驱动装置30的适用性。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种增程式电驱压裂车，其特征在于，包括：

运输车；

压裂泵，所述压裂泵通过底座安装在所述运输车上；

驱动装置，所述驱动装置安装在所述底座上，所述驱动装置包括电动机、取力发电机和主发电机，所述电动机与所述压裂泵连接，并用于驱动所述压裂泵；所述取力发电机与所述运输车的发动机的输出轴连接，并用于向所述电动机供电；所述主发电机用于向所述电动机供电。

2.如权利要求1所述的增程式电驱压裂车，其特征在于，所述电动机的数量为多个，多个所述电动机均与所述压裂泵连接，各所述电动机并联设置。

3.如权利要求2所述的增程式电驱压裂车，其特征在于，所述主发电机的数量为多个，所述主发电机的数量与所述电动机的数量一致且一一对应的为所述电动机供电。

4.如权利要求3所述的增程式电驱压裂车，其特征在于，所述运输车上设置有变频房，所述变频房内设置有控制模块和多个变频器，多个所述变频器均与所述控制模块电连接，各所述变频器与至少一个所述电动机连接。

5.如权利要求4所述的增程式电驱压裂车，其特征在于，所述主发电机设置在所述变频房内，所述变频房内还设置有水冷组件，所述水冷组件用于对各所述变频器和各所述主发电机散热。

6.如权利要求4所述的增程式电驱压裂车，其特征在于，所述变频房的内壁上设置有吸音棉。

7.如权利要求1-6中任一项所述的增程式电驱压裂车，其特征在于，所述主发电机为柴油发电机或汽油发电机或燃气发电机。

8.如权利要求1-6中任一项所述的增程式电驱压裂车，其特征在于，所述运输车上还设置有润滑组件，所述润滑组件包括储存罐、输送管和驱动泵，所述储存罐内储存有润滑脂，所述驱动泵驱动所述储存罐内的所述润滑脂通过所述输送管输送至所述压裂泵以对所述压裂泵进行润滑。

9.如权利要求1-6中任一项所述的增程式电驱压裂车，其特征在于，所述底座为运输车的货箱地板。

10.如权利要求1-6中任一项所述的增程式电驱压裂车，其特征在于，所述底座为可拆卸地安装在所述运输车上的橇板。