CN204021807U - 一种自上料方仓储砂式移动连续输砂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自上料方仓储砂式移动连续输砂装置，包括砂罐，砂罐通过立柱固定在橇体底座上，橇体底座上设有水平段皮带机，水平段皮带机的一端铰接有倾斜段皮带机，倾斜段皮带机与所述砂罐之间设有伸臂油缸，砂罐的内部分为多个封闭隔断仓室，每个隔断仓室的顶部设有单独的上料口、底部设有锥形下料口。砂罐内设有内套罐，内套罐与砂罐间隙装配且四角装有滑轮，砂罐的外壁与内套罐之间设有起升油缸。橇体底座的侧面设有可拆卸吊耳。橇体底座上设有上料皮带机、电气控制柜和液压泵站。能有效解决压裂施工过程中加砂不连续、砂量波动而造成压裂效果不理想的问题，该装置具有大容量储砂的功能，可实现连续加砂、自动控制输砂量。

Description

一种自上料方仓储砂式移动连续输砂装置

技术领域

本实用新型涉及一种油井压裂设备中与混砂车、砂罐车相配套的装置，尤其涉及一种自上料方仓储砂式移动连续输砂装置。

背景技术

压裂是油田增产主要措施，压裂作业中，通过高压泵把压裂液和石英砂混合后泵入地下油藏地层，压开裂缝以增加原有的产量，其中石英砂起支撑裂缝作用，加砂量是压裂作业的一个重要衡量指标，随着“体积压裂法”的推广应用，加砂量也大幅增加。

目前，压裂现场常采用砂罐车向压裂作业混砂车供砂，而单台砂罐车容量有限，因此需要配置多台砂罐车交替供砂。当第一台砂罐车供砂完成后退出，第二台砂罐车行车至混砂车上砂口时，会产生一定的行车时间间隙，造成加砂不连续，导致现场无法按设计的优选参数进行施工，从而使得压裂效果不理想。当加砂量大幅增加时，这种问题显得更为突出。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种具有大容量储砂的功能，可以满足加砂工艺要求的自上料方仓储砂式移动连续输砂装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的自上料方仓储砂式移动连续输砂装置，包括砂罐，所述砂罐通过立柱固定在橇体底座上，所述橇体底座上设有水平段皮带机，所述水平段皮带机的一端铰接有倾斜段皮带机，所述倾斜段皮带机与所述砂罐之间设有伸臂油缸，所述砂罐的内部分为多个封闭隔断仓室，每个隔断仓室的顶部设有单独的上料口、底部设有锥形下料口，所述下料口对准所述水平段皮带机的输送带，所述下料口设有阀门。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的自上料方仓储砂式移动连续输砂装置，由于砂罐通过立柱固定在橇体底座上，橇体底座上设有水平段皮带机，水平段皮带机的一端铰接有倾斜段皮带机，倾斜段皮带机与砂罐之间设有伸臂油缸，砂罐的内部分为多个封闭隔断仓室，每个隔断仓室的顶部设有单独的上料口、底部设有锥形下料口，下料口对准所述水平段皮带机的输送带，下料口设有阀门，能有效解决压裂施工过程中加砂不连续、砂量波动而造成压裂效果不理想的问题，该装置具有大容量储砂的功能，可实现连续加砂、自动控制输砂量，以满足加砂工艺要求。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的自上料方仓储砂式移动连续输砂装置的侧面结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的自上料方仓储砂式移动连续输砂装置的端面结构示意图。

图中：

1、橇体底座，2、水平段皮带机，3、砂罐，4、内套罐，5、电气控制柜，6、伸臂油缸，7、倾斜段皮带机，8、可拆卸吊耳，9、液压泵站，10、套罐起升油缸，11、上料皮带机。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

本实用新型的自上料方仓储砂式移动连续输砂装置，其较佳的具体实施方式是：

包括砂罐，所述砂罐通过立柱固定在橇体底座上，所述橇体底座上设有水平段皮带机，所述水平段皮带机的一端铰接有倾斜段皮带机，所述倾斜段皮带机与所述砂罐之间设有伸臂油缸，所述砂罐的内部分为多个封闭隔断仓室，每个隔断仓室的顶部设有单独的上料口、底部设有锥形下料口，所述下料口对准所述水平段皮带机的输送带，所述下料口设有阀门。

所述砂罐内设有内套罐，所述内套罐与所述砂罐间隙装配且四角装有滑轮，所述砂罐的外壁固定有起升油缸，所述起升油缸的上端与所述内套罐的外框架铰接。

所述橇体底座的侧面设有可拆卸吊耳。

所述橇体底座上设有导轨，所述导轨上设有上料皮带机，所述上料皮带机通过销轴与所述橇体底座固定。

所述橇体底座上设有电气控制柜和液压泵站。

所述电气控制柜设有PLC控制单元，所述水平段皮带机和/或倾斜段皮带机配备变频电机，所述PLC控制单元与所述变频电机电连接。

本实用新型的自上料方仓储砂式移动连续输砂装置，能有效解决压裂施工过程中加砂不连续、砂量波动而造成压裂效果不理想的问题，该装置具有大容量储砂的功能，可实现连续加砂、自动控制输砂量，以满足加砂工艺要求。采用撬装结构，符合公路运输要求，可通过载重汽车搬运。

具体实施例：

如图1、图2所示，所提供的连续输砂装置主要由橇体底座1、水平段皮带机2、砂罐3、内套罐4、电气控制柜5、伸臂油缸6、倾斜段皮带机7、可拆卸吊耳8、液压泵站9、套罐起升油缸10等部件组成。

橇体底座1作为设备基础，砂罐3通过立柱与橇体底座1焊接固定，水平段皮带机2、电气控制柜5、液压泵站9均通过螺栓与橇体底座1连接，上料皮带机11底部有滑轮导轨机构，运输时通过销轴固定在橇体底座1上。砂罐3内部分为多个封闭隔断仓室，并设有减压装置，顶部设有多个上料口，底部有锥形下料口与水平段皮带机2的输送带对接，各下料口设有阀门。内套罐4内置于砂罐3并间隙装配，四角有滑轮防止起升时卡住。起升油缸10一端与内套罐4外框架铰接，一端固定于砂罐3外壁，工作时将内套罐4顶起伸出，大幅增加了砂罐整体容积。伸臂油缸6一端通过铰接座与砂罐3前端壁面连接，另一端与倾斜段皮带机7通过固定架铰接连接，通过伸臂油缸6可调节倾斜段皮带机7在18°～90°转动。可拆卸吊耳8运输时拆卸，移运及工作状态时与橇体底座1装配，既可满足吊装移运，又可防止设备整体倾翻，提高安全性。

所述皮带输送机由水平段2和倾斜段7构成，二者通过铰接轴连接，倾斜段7可绕轴在18°～90°旋转。运输时皮带机倾斜段7通过伸臂油缸6收至90°，工作时通过伸臂油缸6将其下放至工作角度。该皮带输送机配备变频电机，通过PLC单元控制输送速度，可实现输砂量在线调节。

所述砂罐具有大容量、多仓室的特点。运输时套罐4置于砂罐3内满足运输高度，工作时通过起升油缸10顶起伸出，大幅增加了砂罐整体容积。内部多个隔断仓室可供输送不同类型的支撑剂，同时内设减压装置使得装满料时水平皮带负载尽量小，下料口设有阀门可人工控制下砂量。砂罐顶部有护栏，保证人工操作安全。

所述上料皮带机11采用异型花纹皮带,可通过皮带机架导轨机构抽出,运输时通过销轴与橇体底座1固定,现场使用时沿导轨移出,通过油缸举升支撑，与砂罐3搭接，可把地面砂运到砂罐中，实现上砂补充原料。

所述电气控制柜5包括PLC控制系统，该系统集成控制变频皮带机的输送速度、液压油缸动作等，具有自动化操作的特点。

本实用新型的有益效果是：采用橇装结构，集成性高、移运方便，大容量储砂罐与皮带输送机组合可保证输砂的连续性，具有自上料特点，同时采用变频电机并通过PLC单元进行控制可实现输砂量在线调节，该装置有效解决了油田压裂施工存在的输砂不连续、砂量波动所导致压裂效果不理想的问题。

本实用新型在具体应用过程中，当加砂量较小时，现场施工采用单套设备，皮带机出料时通过导流罩分流，形成两个出料口分别对应混砂车的两上砂斗。当加砂量较大时，现场施工采用两套设备并列布置，此时每套设备的皮带机出料口均与混砂车的一个上砂斗对应进行输砂。

本实用新型的施工操作方法是：

运输时，套罐4内置于砂罐3内，起升油缸10收缩至行程最短。同时倾斜段皮带机7通过伸臂油缸6收至垂直位置，卸下吊耳8，此时该装置通过载重卡车搬运时外形尺寸满足公路运输要求。

该装置运输到施工现场后，装上吊耳8，通过吊车吊装至指定位置。待准备工作就绪后，通过电气控制柜5启动液压泵站8，控制起升油缸10活塞杆伸出，顶起内套罐4到指定位置并销轴固定。然后控制伸臂油缸6活塞杆伸出，将倾斜段皮带机7下放到指定位置与混砂车上砂斗对接，并通过液压锁紧油缸6固定倾斜皮带机7的位置。考虑到安全性，还应对倾斜段皮带机7进行机械固定，防止油缸6失效。将倾斜皮带机7的头轮处通过链条与砂罐3前端固定，同样在运输时也应通过机械固定避免行车过程中倾斜段皮带机7的晃动。

需要对砂罐上料时，若采用砂罐车或砂包低位上料的方式时，通过滑轮导轨机构移出上料皮带机11，启动其自带的支撑油缸，将上料皮带机11头部支起到与砂罐对应的高度，形成大倾角皮带输送上料。若现场配备吊车，采用砂包吊装上料时，直接通过砂罐顶部上料口供料即可。

砂罐装满料后开始压裂生产时，通过电气柜5的PLC控制屏输入输砂速度和输砂量，打开砂罐3下料口阀门，启动皮带机，此时支撑砂经皮带输送至混砂车砂斗。若施工过程中砂罐容量达不到输砂总量时，应适时加砂至砂罐，保证输砂的连续性。

施工完成后，关闭皮带机电源，收起上料皮带机11的支持油缸，并将其沿导轨移入橇体底座1的安装位置固定。通过起升油缸10将内套罐4下放至运输位置，通过伸臂油缸6将倾斜皮带机7收至垂直位置并固定，待吊装至运输车上后，卸下吊耳8，随车运走。

该装置可连续自动地进行输砂，具有大容量储砂、自上料的功能，满足大型压裂施工要求，可提高压裂施工效果。同时采用橇装结构，集成性高、运输方便，可广泛应用于石油压裂施工的加砂工艺中。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种自上料方仓储砂式移动连续输砂装置，其特征在于，包括砂罐，所述砂罐通过立柱固定在橇体底座上，所述橇体底座上设有水平段皮带机，所述水平段皮带机的一端铰接有倾斜段皮带机，所述倾斜段皮带机与所述砂罐之间设有伸臂油缸，所述砂罐的内部分为多个封闭的隔断仓室，每个隔断仓室的顶部设有单独的上料口、底部设有锥形下料口，所述下料口对准所述水平段皮带机的输送带，所述下料口设有阀门。

2.根据权利要求1所述的自上料方仓储砂式移动连续输砂装置，其特征在于，所述砂罐内设有内套罐，所述内套罐与所述砂罐间隙装配且四角装有滑轮，所述砂罐的外壁固定有起升油缸，所述起升油缸的上端与所述内套罐的外框架铰接。

3.根据权利要求2所述的自上料方仓储砂式移动连续输砂装置，其特征在于，所述橇体底座的侧面设有可拆卸吊耳。

4.根据权利要求3所述的自上料方仓储砂式移动连续输砂装置，其特征在于，所述橇体底座上设有导轨，所述导轨上设有上料皮带机，所述上料皮带机通过销轴与所述橇体底座固定。

5.根据权利要求1至4任一项所述的自上料方仓储砂式移动连续输砂装置，其特征在于，所述橇体底座上设有电气控制柜和液压泵站。

6.根据权利要求5所述的自上料方仓储砂式移动连续输砂装置，其特征在于，所述电气控制柜设有PLC控制单元，所述水平段皮带机和/或倾斜段皮带机配备变频电机，所述PLC控制单元与所述变频电机电连接。