CN215169926U - 压裂设备的高低压管汇供液系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于压裂设备的高低压管汇供液系统，其包括拖车、设置在拖车上的高低压管汇、设置在拖车上的支撑架以及设置在支撑架上的配电开关仓，所述配电开关仓能够与电驱压裂设备电连接并且被配置成能够向电驱压裂设备分配电力。通过根据本实用新型的集成有供电设施的高低压管汇供液系统给电驱压裂设备供电，能够有效简化井场的供配电系统，减少电缆连接距离，降低连接时间，从而提高井场布置效率。

Description

压裂设备的高低压管汇供液系统

技术领域

本实用新型涉及油气田压裂技术领域，具体地，涉及一种压裂设备的高低压管汇供液系统。

背景技术

在油气田压裂作业现场，传统的压裂设备的动力及传动系统通常包括：作为动力源的柴油发动机、作为执行元件的压裂柱塞泵、以及连接在二者之间用于传递动力的变速箱和传动轴。然而，将柴油发动机作为动力源存在一些缺点，例如柴油发动机通常功率小、体积大、燃油费用高、而且会产生废气污染和噪音污染。同时，采用柴油发动机作为动力源的井场布置占地面积较大。由此，采用电动机来代替柴油发动机及其传动装置直接驱动压裂设备的方案逐渐成为新的发展趋势，并已逐步开始实际应用。但是，当采用电驱动的压裂设备时，存在井场的供配电系统连接复杂、连接距离长、连接耗时长等问题。并且，由于电驱压裂设备的电接口位于用于承载电驱压裂设备的电驱压裂拖车的车头部，而电驱压裂设备的压裂流体连接接口位于电驱压裂拖车的车尾部，这对电驱压裂拖车的行驶形成了阻碍。

图1示出了现有技术的井场布置示意图，其中供电系统1通常位于距电驱压裂拖车较远的位置，通过多路较长的电缆与位于多个电驱压裂拖车的车头部(图中左侧)附近的电接口电连接为电驱压裂设备2提供电能，由电驱混砂拖车上的电驱混砂设备3提供的低压压裂流体经由高低压管汇4输送至位于电驱压裂拖车的车尾部(图中右侧)附近的流体接口，电驱压裂设备2将低压压裂流体加压成高压压裂流体并将高压压裂流体输送回高低压管汇4并由高低压管汇4输送至井口5。由于每个电驱压裂设备2均需要单独与供电系统1电连接，因此这种布置方式需要大量的电缆，而且对于电驱压裂拖车2而言，由于其车头和车尾附近均具有连接接口，不仅连接复杂，而且对电驱压裂拖车的行驶形成了阻碍。

因此，需要对井场的供配电系统进行改进，以至少部分地解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种用于压裂设备的高低压管汇供液系统，其不仅能够简化配电布置，节省井场空间，还方便操作。

根据本实用新型的一个方面，所述高低压管汇供液系统包括：

拖车，所述拖车具有承载平台；

高低压管汇，所述高低压管汇设置在所述承载平台上并且被构造成能够将来自一个或多个混砂设备的低压压裂流体输送至多个电驱压裂设备，并且接收来自所述多个电驱压裂设备的高压压裂流体；

支撑架，所述支撑架设置在所述承载平台上；

配电开关仓，所述配电开关仓固定在所述支撑架上并且被配置成能够向所述多个电驱压裂设备分配电力。

根据本方案，发电机组无需与每个电驱压裂设备单独连接，仅需与高低压管汇供液系统中的配电开关仓连接即可，能够大大减少连接电驱压裂设备所需的电缆量，并且从而简化电驱压裂设备的连接复杂程度。

在一种实施方式中，所述高低压管汇包括：

低压管汇，所述低压管汇具有一个或多个低压输入接口和多个低压输出接口，所述一个或多个低压输入接口与所述一个或多个混砂设备流体连通以接收来自所述一个或多个混砂设备的所述低压压裂流体，所述多个低压输出接口与所述多个电驱压裂设备流体连通以向所述多个电驱压裂设备输送所述低压压裂流体；

高压管汇，所述高压管汇具有多个高压输入接口和一个或多个高压输出接口，所述多个高压输入接口与所述多个电驱压裂设备流体连通以接收来自所述多个电驱压裂设备的所述高压压裂流体，所述一个或多个高压输出接口与所述井口流体连通以向所述井口输送所述高压压裂流体。

根据本方案，高低压管汇供液系统能够同时执行输送压裂流体的功能和供电功能。

在一种实施方式中，所述多个低压输出接口被布置在所述高低压管汇的横向两侧，并且所述多个高压输入接口被布置在所述高低压管汇的横向两侧。

根据本方案，高低压管汇的横向两侧均可以连接电驱压裂设备，增加电驱压裂设备的数量，提高作业效率。

在一种实施方式中，所述配电开关仓包括：

电能输入接口，所述电能输入接口与发电机组电连接以接收由所述发电机组提供的电能；

多个电气接线盒，所述多个电气接线盒分别与所述多个电驱压裂设备电连接以将电能输送至所述多个电驱压裂设备；以及

多个配电开关，所述多个配电开关被配置成能够对所述多个电驱压裂设备执行配电操作。

根据本方案，高低压管汇能够在输送压裂流体的同时执行对多个电驱压裂设备的配电功能。

在一种实施方式中，所述高低压管汇供液系统还包括：

预制的多根低压流路电缆和多根高压流路电缆，用于连接所述配电开关仓与所述多个电驱压裂设备。

根据本方案，多个电驱压裂设备可直接与高低压管汇电连接而无需分别连接至较远的发电机组，大大减少了连接电缆的数量。

在一种实施方式中，所述低压流路电缆与连接在所述多个低压输出接口和所述电驱压裂设备之间的低压流体管路紧邻布置并且固定在所述低压流体管路上，并且所述高压流路电缆与连接在所述多个高压输入接口和所述电驱压裂设备之间的高压流体管路紧邻布置并且固定在所述高压流体管路上。

根据本方案，电缆与连接在电驱压裂设备和高低压管汇之间的流体管路相邻地布置在一起，使本实用新型的高低压管汇供液系统的结构更加紧凑。

在一种实施方式中，所述混砂设备为电驱混砂设备，所述配电开关仓还被配置成能够向所述混砂设备分配电力。

根据本方案，混砂设备可直接与高低压管汇电连接而无需连接至较远的发电机组，进一步减少了连接电缆的数量。

在一种实施方式中，所述电气接线盒还与所述混砂设备电连接，所述配电开关还被配置成能够对所述混砂设备执行配电操作。

根据本方案，高低压管汇能够在输送压裂流体的同时执行对混砂设备的配电功能。

在一种实施方式中，所述电驱压裂设备设置在电驱压裂拖车上，所述低压管汇和所述高压管汇分别经由所述低压流体管路和所述高压流体管路与所述电驱压裂设备的位于所述电驱压裂拖车的车尾部附近的流体接口流体连通。

在上述实施方式中，所述低压流路电缆和所述高压流路电缆分别与所述电驱压裂设备的位于所述电驱压裂拖车的车尾部附近的电气接口电连接。

根据本方案，电驱压裂设备的电接口和流体接口均位于电驱压裂拖车的车尾部附近，简化了连接过程，同时不会对电驱压裂拖车的行驶造成阻碍。

在一种实施方式中，所述发电机组为燃气轮机发电机组，所述燃气轮机发电机组使用的燃料为压缩天然气或者液化天然气。

根据本方案，井场的电驱压裂作业更加环保、高效。

在一种实施方式中，所述发电机组为燃气轮机发电机组，所述燃气轮机发电机组使用的燃料为井口气。

根据本方案，井场发电机组可直接利用井口气，降低成本。

附图说明

为了更好地理解本实用新型的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本实用新型的优选实施方式，对本实用新型的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。

图1示出了现有技术的井场布置示意图。

图2示例性示出了根据本实用新型的高低压管汇供液系统。

图3示例性示出了采用根据本实用新型的高低压管汇供液系统的井场布置图。

附图标记说明：

1 发电机组

2 电驱压裂设备

3 电驱混砂设备

4 高低压管汇

5 井口

10 发电机组

20 电驱压裂设备

30 混砂设备

40 高低压管汇供液系统

41 拖车

42 高低压管汇

421 低压管汇

4211 低压输入接口

4212 低压输出接口

422 高压管汇

4221 高压输入接口

4222 高压输出接口

423 低压流体管路

424 高压流体管路

43 支撑架

44 配电开关仓

441 电气接线盒

50 井口

具体实施方式

现在参考附图，详细描述本实用新型的具体实施方式。这里所描述的仅仅是根据本实用新型的优选实施方式，本领域技术人员可以在所述优选实施方式的基础上想到能够实现本实用新型的其他方式，所述其他方式同样落入本实用新型的范围。

本实用新型提供一种用于压裂设备的高低压管汇供液系统，该系统集成了供电设施。下面结合附图对根据本实用新型的高低压管汇供液系统进行详细介绍。

如图2和图3所示，根据本实用新型的高低压管汇供液系统40包括具有承载平台的拖车41、位于承载平台上的高低压管汇42，在承载平台上还设有支撑架43，在支撑架43上设置配电开关仓44。高低压管汇42上游与一个或多个混砂设备30(图3仅示例性示出一个)流体连通以从其接收低压压裂流体，高低压管汇42下游与多个电驱压裂设备20流体连通以向其输送所述低压压裂流体，电驱压裂设备20将低压压裂流体加压成高压压裂流体后输送回高低压管汇42，然后经由高低压管汇42输送至油气田的井口中用于压裂作业。进一步地，根据本实用新型的高低压管汇供液系统40还包括固定在支撑架43上的配电开关仓44，用于向电驱压裂设备20分配电力。

根据本实用新型的一种优选实施方式，高低压管汇42包括用于输送低压压裂流体的低压管汇421和用于输送高压压裂流体的高压管汇422。低压管汇421与一个或多个混砂设备30流体连通以从其接收低压压裂流体，并且低压管汇421还与多个电驱压裂设备20流体连通以向其输送所述低压压裂流体用于加压。高压管汇422与所述多个电驱压裂设备20流体连通，以接收经所述多个电驱压裂设备20加压的高压压裂流体，高压管汇422汇集高压压裂流体并输送至井口50(参见图3)。

低压管汇421具有一个或多个低压输入接口4211和多个低压输出接口4212，来自混砂设备30的低压压裂流体经由低压输入接口4211输送至低压管汇421中，接着经由低压输出接口4212输送至电驱压裂设备20中进行加压。

高压管汇422具有多个高压输入接口4221和一个或多个高压输出接口4222，经电驱压裂设备20加压过的高压压裂流体经由高压输入接口4221输送至高压管汇422中，接着经由高压输出接口4222输送至井口50中。

在一个优选实施方式中，低压管汇的低压输出接口4212和高压管汇的高压输入接口4221均设置在高低压管汇42的横向两侧，使得电驱压裂设备20在高低压管汇42的横向两侧均可以与高低压管汇42连接。

进一步优选地，低压输入接口4211和高压输出接口4222设置在高低压管汇42的纵向两端。

根据本实用新型的一种优选实施方式，配电开关仓44包括电能输入接口和多个电气接线盒441，其中，电能输入接口与发电机组10电连接用于接收电能；电气接线盒441分别与对应的电驱压裂设备20电连接以向其提供电能。进一步地，配电开关仓44还包括多个配电开关，用于对电驱压裂设备20执行配电操作。

在一个优选实施方式中，高低压管汇供液系统40还包括预制的多根低压流路电缆以及多根高压流路电缆(图中未示出)，用于在配电开关仓44和电驱压裂设备20之间形成电流回路以将电能从配电开关仓44输送至电驱压裂设备20。其中，低压流路电缆与连接在低压输出接口4212和电驱压裂设备20之间的用于向电驱压裂设备20输送低压压裂流体的低压流体管路423紧邻布置，并且优选固定在所述低压流体管路423上，高压流路电缆与连接在高压输入接口4221和电驱压裂设备20之间的用于向高压管汇422输送高压压裂流体的高压流体管路424紧邻布置，并且优选固定在高压流体管路424上。通过提前预制高低压供电线缆，可减少设备连接距离，降低连接时间，提高井场布置效率；同时设备摆放和移动不受连接电缆的影响，可以方便的离开井场。

在一个优选实施方式中，混砂设备为电驱混砂设备，配电开关仓44还能够向混砂设备30分配电力。在该实施方式中，电气接线盒441经由电缆与混砂设备30电连接，该电缆例如可以与连接在电驱混砂设备30和高低压管汇42之间的流体管路相邻布置并且与其固定，同时所述配电开关还能够对混砂设备30执行配电操作。

根据本实用新型的一种优选实施方式，电驱压裂设备20设置在电驱压裂拖车上，低压管汇421和高压管汇422分别经由低压流体管路423和高压流体管路424与电驱压裂设备20的流体接口流体连通，该流体接口位于电驱压裂拖车的车尾部附近。并且，低压流路电缆和高压流路电缆分别与电驱压裂设备20的电气接口电连接，该电气接口同样位于电驱压裂拖车的车尾部附近，如此设置的优点在于能够简化电驱压裂拖车的配电布置、从而简化电连接过程并减少对电驱压裂拖车行驶的阻碍。

在一个优选实施方式中，发电机组10可以是燃气轮机发电机组，该燃气轮机发电机组使用的燃料可以是压缩天然气(CNG)、液化天然气(LNG)或者井口气。

通过本实用新型的高低压管汇供液系统来给电驱压裂设备供电，能够有效简化井场的供配电系统布置，减少线缆连接距离，降低连接时间，从而提高井场布置效率。同时，由于电路连接和压裂流体连接均位于电驱压裂拖车的车尾部，因此不会影响电驱压裂拖车的移动，可以方便地离开井场。

本实用新型的多种实施方式的以上描述出于描述的目的提供给相关领域的一个普通技术人员。不意图将本实用新型排他或局限于单个公开的实施方式。如上，以上教导的领域中的普通技术人员将明白本实用新型的多种替代和变型。因此，虽然具体描述了一些替代实施方式，本领域普通技术人员将明白或相对容易地开发其他实施方式。本实用新型旨在包括这里描述的本实用新型的所有替代、改型和变型，以及落入以上描述的本实用新型的精神和范围内的其他实施方式。

Claims (12)

1.一种用于压裂设备的高低压管汇供液系统(40)，其特征在于，所述高低压管汇供液系统包括：

拖车(41)，所述拖车具有承载平台；

高低压管汇(42)，所述高低压管汇设置在所述承载平台上并且被构造成能够将来自一个或多个混砂设备(30)的低压压裂流体输送至多个电驱压裂设备(20)，并且接收来自所述多个电驱压裂设备(20)的高压压裂流体；

支撑架(43)，所述支撑架设置在所述承载平台上；

配电开关仓(44)，所述配电开关仓固定在所述支撑架上并且被配置成能够向所述多个电驱压裂设备(20)分配电力。

2.根据权利要求1所述的高低压管汇供液系统，其特征在于，所述高低压管汇(42)包括：

低压管汇(421)，所述低压管汇(421)具有一个或多个低压输入接口(4211)和多个低压输出接口(4212)，所述一个或多个低压输入接口(4211)与所述一个或多个混砂设备(30)流体连通以接收来自所述一个或多个混砂设备的所述低压压裂流体，所述多个低压输出接口(4212)与所述多个电驱压裂设备(20)流体连通以向所述多个电驱压裂设备输送所述低压压裂流体；

高压管汇(422)，所述高压管汇(422)具有多个高压输入接口(4221)和一个或多个高压输出接口(4222)，所述多个高压输入接口(4221)与所述多个电驱压裂设备(20)流体连通以接收来自所述多个电驱压裂设备(20)的所述高压压裂流体，所述一个或多个高压输出接口(4222)与井口(50)流体连通以向所述井口输送所述高压压裂流体。

3.根据权利要求2所述的高低压管汇供液系统，其特征在于，所述多个低压输出接口(4212)被布置在所述高低压管汇(42)的横向两侧，并且所述多个高压输入接口(4221)被布置在所述高低压管汇(42)的横向两侧。

4.根据权利要求3所述的高低压管汇供液系统，其特征在于，所述配电开关仓(44)包括：

电能输入接口，所述电能输入接口与发电机组(10)电连接以接收由所述发电机组提供的电能；

多个电气接线盒(441)，所述多个电气接线盒分别与所述多个电驱压裂设备(20)电连接以将电能输送至所述多个电驱压裂设备；以及

多个配电开关，所述多个配电开关被配置成能够对所述多个电驱压裂设备(20)执行配电操作。

5.根据权利要求4所述的高低压管汇供液系统，其特征在于，还包括：

预制的多根低压流路电缆和多根高压流路电缆，用于电连接所述配电开关仓(44)与所述多个电驱压裂设备(20)。

6.根据权利要求5所述的高低压管汇供液系统，其特征在于，所述低压流路电缆与连接在所述多个低压输出接口(4212)和所述电驱压裂设备(20)之间的低压流体管路(423)紧邻布置并且固定在所述低压流体管路上，并且所述高压流路电缆与连接在所述多个高压输入接口(4221)和所述电驱压裂设备(20)之间的高压流体管路(424)紧邻布置并且固定在所述高压流体管路上。

7.根据权利要求1所述的高低压管汇供液系统，其特征在于，所述混砂设备(30)为电驱混砂设备，所述配电开关仓(44)还被配置成能够向所述混砂设备(30)分配电力。

8.根据权利要求4所述的高低压管汇供液系统，其特征在于，所述电气接线盒(441)还与所述混砂设备(30)电连接，所述配电开关还被配置成能够对所述混砂设备执行配电操作。

9.根据权利要求6所述的高低压管汇供液系统，其特征在于，所述电驱压裂设备(20)设置在电驱压裂拖车上，所述低压管汇(421)和所述高压管汇(422)分别经由所述低压流体管路(423)和所述高压流体管路(424)与所述电驱压裂设备(20)的位于所述电驱压裂拖车的车尾部附近的流体接口流体连通。

10.根据权利要求9所述的高低压管汇供液系统，其特征在于，所述低压流路电缆和所述高压流路电缆分别与所述电驱压裂设备(20)的位于所述电驱压裂拖车的车尾部附近的电气接口电连接。

11.根据权利要求4所述的高低压管汇供液系统，其特征在于，所述发电机组(10)为燃气轮机发电机组，所述燃气轮机发电机组使用的燃料为压缩天然气(CNG)或者液化天然气(LNG)。

12.根据权利要求4所述的高低压管汇供液系统，其特征在于，所述发电机组(10)为燃气轮机发电机组，所述燃气轮机发电机组使用的燃料为井口气。

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