CN214330590U - 分体式电动固井车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种分体式电动固井车，包括底盘车，底盘车上方设有构架总成，构架总成上设置有变频电机、柱塞泵，柱塞泵中设有减速器，减速器与变频电机之间通过传动轴连接；底盘车上还设置有变频系统，变频系统中设有变频器，变频器与变频电机电连接；构架总成上还设置有用于混合水和水泥的混浆系统；混浆系统通过灌注离心泵与柱塞泵连通；采用了变频电机与变频器，解决了传统电机加减速器的驱动方式速度单一的问题，同时解决了柴油机加传动箱的驱动模式噪音大、排放污染严重、维护保养成本高的问题。

Description

分体式电动固井车

技术领域

本实用新型涉及油气田开采技术领域，涉及一种油气田开采作业用机械设备，具体为一种分体式电动固井车。

背景技术

目前国内石化装备的绿色发展已成为一个重要的发展方向，国家层面后出台了推动石油石化行业绿色发展的一系列政策文件对石油石化行业节能低碳发展做出了制度性安排。

随着环境污染问题日渐突出，绿色环保的电驱动力技术已成为新的发展趋势。柴油机+传动箱的驱动模式已无法满足日趋严苛的环保要求，而目前国内油田网电建设逐步完善，石油装备网电化正逐步得到普及。

电动固井装备由于电机节能环保、维保简单、速度可调，成为绿色固井装备的重要发展方向。现有技术参见中国专利CN 211524765 U一种新型固井车中记载的结构，该结构主要考虑将外部的灰罐和气源集成到车体，这样会是车体过于庞大，机构复杂，不易维护。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于：提供了一种分体式电动固井车，采用了变频电机与变频器，解决了传统电机加减速器的驱动方式速度单一的问题，同时解决了柴油机加传动箱的驱动模式噪音大、排放污染严重、维护保养成本高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种分体式电动固井车，包括底盘车，底盘车上方设有构架总成，构架总成上设置有变频电机、柱塞泵，柱塞泵中设有减速器，减速器与变频电机之间通过传动轴连接；

底盘车上还设置有变频系统，变频系统中设有变频器，变频器与变频电机电连接。

构架总成上还设置有用于混合水和水泥的混浆系统；

混浆系统通过灌注离心泵与柱塞泵连通。

优选的方案中，混浆系统通过低压管汇与灌注离心泵连通，灌注离心泵出口连接柱塞泵；

底盘车上还设置有计量罐，计量罐通过低压管汇分别与柱塞泵、喷射离心泵、循环离心泵、灌注离心泵连通。

优选的方案中，混浆系统包括混浆罐、混合器，混合器上设有下灰阀和进水阀；

混合器通过进水阀连通喷射离心泵，混合器通过下灰阀连通外部供灰源，混浆罐出口连通灌注离心泵。

优选的方案中，混浆罐中设有搅拌器，混合器上还设有两个连通口，一个连通口与混浆罐连通，另一个连通口通过循环离心泵与混浆罐连通。

优选的方案中，构架总成上还设置有液压系统、散热系统、润滑系统；

液压系统与喷射离心泵、循环离心泵、灌注离心泵连通；

润滑系统与柱塞泵连通；

液压系统、润滑系统上设有散热系统。

优选的方案中，柱塞泵的出口连接高压管汇，高压管汇用于向井下输送水泥浆。

优选的方案中，底盘车上还设置有操作平台，操作平台一侧设有控制系统。

优选的方案中，计量罐中设置有搅拌装置与计量装置。

优选的方案中，混浆系统中还设置有密度计，用于检测水泥浆密度。

本实用新型提供一种分体式电动固井车，采用变频器控制变频电机机输出动力，具有无级调速、调速范围大等特性，相对于柴油发动机来说，电机可提供持续动力，更加稳定、可靠。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为分体式电动固井车的侧面示意图。

图2为分体式电动固井车的另一侧面示意图。

图3为分体式电动固井车工作流程图。

图4为分体式电动固井车的连接示意图。

图中：底盘车1；变频系统2；变频电机3；液压系统4；传动轴5；散热系统6；计量罐7；操作平台8；柱塞泵9；构架总成10；控制系统11；混浆系统12；喷射离心泵13；循环离心泵14；灌注离心泵15；低压管汇16；高压管汇17；润滑系统18；混合器19；混浆罐20；进水阀21；下灰阀22；搅拌器23；减速器24；搅拌装置25；计量装置26；井下27。

具体实施方式

实施例1：

如图1至4中，一种分体式电动固井车，包括底盘车1，底盘车1上方设有构架总成10，构架总成10上设置有变频电机3、柱塞泵9，柱塞泵9中设有减速器24，减速器24与变频电机3之间通过传动轴5连接；

底盘车1上还设置有变频系统2，变频系统2中设有变频器，变频器与变频电机3电连接。

构架总成10上还设置有用于混合水和水泥的混浆系统12；

混浆系统12通过灌注离心泵15与柱塞泵9连通。

优选的方案中，混浆系统12通过低压管汇16与灌注离心泵15连通，灌注离心泵15出口连接柱塞泵9；

底盘车1上还设置有计量罐7，计量罐7通过低压管汇16分别与柱塞泵9、喷射离心泵13、循环离心泵14、灌注离心泵15连通。

优选的方案中，混浆系统12包括混浆罐20、混合器19，混合器19上设有下灰阀22和进水阀21；

混合器19通过进水阀21连通喷射离心泵13，混合器19通过下灰阀22连通外部供灰源，混浆罐20出口连通灌注离心泵15。

优选的方案中，混浆罐20中设有搅拌器23，混合器19上还设有两个连通口，其中一个连通口与混浆罐20连通，另一个连通口通过循环离心泵14与混浆罐20连通。

优选的方案中，构架总成10上还设置有液压系统4、散热系统6、润滑系统18；

液压系统4与喷射离心泵13、循环离心泵14、灌注离心泵15连通；

润滑系统18与柱塞泵9连通；

液压系统4、润滑系统18上设有散热系统6。

优选的方案中，柱塞泵9的出口连接高压管汇17，高压管汇17用于向井下27输送水泥浆。

优选的方案中，底盘车1上还设置有操作平台8，操作平台8一侧设有控制系统11。

优选的方案中，计量罐7中设置有搅拌装置25与计量装置26。

优选的方案中，混浆系统12中还设置有密度计，用于检测水泥浆密度。

实施例2：

一种分体式电动固井车，包括底盘车1，底盘车1上方设有构架总成10，构架总成10上设置有变频电机3，变频电机3通过传动轴5与柱塞泵9连接，变频电机3用于为柱塞泵9提供动力；

底盘车1上还设置有变频系统2，用于控制变频电机3的转速。

构架总成10上还设置有混浆系统12，用于混合水和水泥；

混浆系统12通过低压管汇16与柱塞泵9连接。

优选的方案中，混浆系统12包括混浆罐20、混合器19，混合器19上设有下灰阀22和进水阀21，混浆罐20中设有搅拌器23；

混合器19连接喷射离心泵13，喷射离心泵13通过进水阀21向混合器19输入清水，外部供灰源通过下灰阀22向混合器19输入水泥灰，混合器19将混合后的泥浆输入到混浆罐20中进行搅拌；

混合器19和混浆罐20之间设有循环离心泵14，循环离心泵14用于水泥浆在混合器19和混浆罐20之间的二次循环混合。

优选的方案中，混浆罐20通过低压管汇16向灌注离心泵15输入水泥浆料，灌注离心泵15出口连接柱塞泵9，用于加压输送给柱塞泵9的水泥浆，提高柱塞泵9的吸入效率。

优选的方案中，构架总成10上还设置有液压系统4、散热系统6、润滑系统18；

液压系统4用于向喷射离心泵13、循环离心泵14、灌注离心泵15提供动力；

润滑系统18用于润滑柱塞泵9；

散热系统6用于冷却润滑系统18中的润滑油和液压系统4中的液压油。

优选的方案中，柱塞泵9的出口连接高压管汇17，高压管汇17用于向井下输送水泥浆。

优选的方案中，底盘车1上还设置有操作平台8、控制系统11。

优选的方案中，底盘车1上还设置有计量罐7，计量罐7通过低压管汇16分别与柱塞泵9、喷射离心泵13、循环离心泵14、灌注离心泵15连接，用于提供清水和其他工艺液。

优选的方案中，计量罐7中设置有搅拌装置25与计量装置26，搅拌装置25用于搅匀水和其他工艺液，计量装置26用于计量水和其他工艺液的供应量。

优选的方案中，柱塞泵9中设有减速器24，用于降低转速并提高扭矩。

优选的方案中，混浆系统12中还设置有密度计，用于检测水泥浆密度。

实施例3：

如图1至4中，一种分体式电动固井车，包括底盘车1，底盘车1上方设有构架总成10，构架总成10上设置有变频系统2、电机3、柱塞泵9，电机3通过传动轴5与柱塞泵9连接，组成泵送系统；

电机3为变频电机，变频系统2调节控制电机3转速；

构架总成10上还设置有液压系统4、散热系统6、计量罐7、操作平台8、控制系统11、混浆系统12、喷射离心泵13、循环离心泵14、灌注离心泵15、低压管汇16、高压管汇17、润滑系统18。

计量罐7、柱塞泵9、混浆系统12、喷射离心泵13、循环离心泵14、灌注离心泵15通过低压管汇16贯通，实现水泥浆混配、循环、泵送的功能。

柱塞泵9的输出排量是通过调整电机3的转速实现的。

柱塞泵9出口与高压管汇17相连接，高压管汇17与井口管汇相连，不同排量的水泥浆通过高压管汇17输送至井底。

所使用的电源为市场常见的通用规格。

喷射离心泵13将计量罐7中的液体吸入后经加压，使液体喷射入混浆系统12，在混浆系统12中与水泥灰混合形成水泥浆。

循环离心泵14将从混浆系统12中的混浆罐（20）吸入水泥浆，加压后大部分进入混浆系统12中的高能混合器（19）进行循环混浆，小部分水泥浆流经混浆系统12中的密度计后回至混浆系统12中的混浆罐（20）。

灌注离心泵15从混浆系统12中混浆罐（20）吸入水泥浆，加压通过低压管汇16泵入柱塞泵9。

润滑系统18润滑柱塞泵9时，润滑油会带走柱塞泵9的部分热量，给柱塞泵降温

同时还具有以下优势：

（1）环保性能更好

随着人们环保意识的逐渐提高和国内外环保法规的不断完善，固井设备柴油发动机的尾气排放必须满足IMO的相关要求，排放不达标的设备今后将不允许上平台。现今柴驱固井设备很难满足这一要求，电驱固井设备用电机替代柴油发动机作为固井设备的动力源，没有尾气排放，更加环保。

（2）安全系数更高

石油开发属于高风险行业，一旦发生事故，影响不可估量，因此，对设备的安全性能要求非常高。目前最先进的柴驱固井设备即使配置了3GP 防爆系统，也仅仅只能满足ZONE 2 防爆要求，而电驱固井设备有多种防爆型号，比如隔爆型“d”，增安型“e”，都可以满足ZONE 1防爆要求，安全系数直接提高了一个等级。

（3）使用维保更加简便

柴油发动机每年需要完成更换机油、柴油滤、皮带等多项强制性PMS 保养项目。以CAT 发动机为例，厂家推荐的PMS 保养项目共有35 项，而电机厂家每年推荐的PMS 保养项目仅仅只有5 项。因此，电驱固井设备使用维保将更加简单，大大减轻了现场操作人员的劳动强度，同时还节约了设备配件损耗费用。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种分体式电动固井车，包括底盘车（1），底盘车（1）上方设有构架总成（10），其特征在于：构架总成（10）上设置有变频电机（3）、柱塞泵（9），柱塞泵（9）中设有减速器（24），减速器（24）与变频电机（3）之间通过传动轴（5）连接；

底盘车（1）上还设置有变频系统（2），变频系统（2）中设有变频器，变频器与变频电机（3）电连接；

构架总成（10）上还设置有用于混合水和水泥的混浆系统（12）；

混浆系统（12）通过灌注离心泵（15）与柱塞泵（9）连通。

2.根据权利要求1所述一种分体式电动固井车，其特征是：混浆系统（12）通过低压管汇（16）与灌注离心泵（15）连通，灌注离心泵（15）出口连接柱塞泵（9）；

底盘车（1）上还设置有计量罐（7），计量罐（7）通过低压管汇（16）分别与柱塞泵（9）、喷射离心泵（13）、 循环离心泵（14）、灌注离心泵（15）连通。

3.根据权利要求2所述的一种分体式电动固井车，其特征在于：混浆系统（12）包括混浆罐（20）、混合器（19），混合器（19）上设有下灰阀（22）和进水阀（21）；

混合器（19）通过进水阀（21）连通喷射离心泵（13），混合器（19）通过下灰阀（22）连通外部供灰源，混浆罐（20）出口连通灌注离心泵（15）。

4.根据权利要求3所述一种分体式电动固井车，其特征是：混浆罐（20）中设有搅拌器（23），混合器（19）上还设有两个连通口，一个连通口与混浆罐（20）连通，另一个连通口通过循环离心泵（14）与混浆罐（20）连通。

5.根据权利要求1所述一种分体式电动固井车，其特征是：构架总成（10）上还设置有液压系统（4）、散热系统（6）、润滑系统（18）；

液压系统（4）与喷射离心泵（13）、循环离心泵（14）、灌注离心泵（15）连通；

润滑系统（18）与柱塞泵（9）连通；

液压系统（4）、润滑系统（18）上设有散热系统（6）。

6.根据权利要求1所述一种分体式电动固井车，其特征是：柱塞泵（9）的出口连接高压管汇（17），高压管汇（17）用于向井下（27）输送水泥浆。

7.根据权利要求1所述一种分体式电动固井车，其特征是：底盘车（1）上还设置有操作平台（8），操作平台（8）一侧设有控制系统（11）。

8.根据权利要求2所述一种分体式电动固井车，其特征是：计量罐（7）中设置有搅拌装置（25）与计量装置（26）。

9.根据权利要求1所述一种分体式电动固井车，其特征是：混浆系统（12）中还设置有密度计，用于检测水泥浆密度。

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