CN215486552U - 一种压裂泵阀箱、压裂泵及压裂车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种压裂泵阀箱、压裂泵及压裂车，属于压裂泵技术领域。所述压裂泵阀箱包括阀箱主体、柱塞进出阀门和阀口套件，所述柱塞进出阀门设置于所述阀箱主体的侧壁，所述柱塞进出阀门内形成用于柱塞进出的第一通道，所述阀口套件设置于所述柱塞进出阀门靠近所述柱塞的一端内壁处，且所述阀口套件与所述柱塞进出阀门可拆卸连接。本实用新型通过在柱塞进出阀门的内部增设阀口套件，将阀口套件作为损耗品，对柱塞及阀箱进行保护，并通过更换阀口套件小部件，延长阀箱使用寿命，降低成本。

Description

一种压裂泵阀箱、压裂泵及压裂车

技术领域

本实用新型涉及油气设备技术领域，具体而言，涉及一种压裂泵阀箱、压裂泵及压裂车。

背景技术

目前，在石油、页岩气开采领域，压裂技术能够有效提高石油、页岩气的开采量。压裂的方法分水力压裂和高能气体压裂两大类，水力压裂是靠地面高压泵车车组将流体高速注入井中，借助井底憋起的高压，使油层岩石破裂产生裂缝，为防止泵车停止工作后压力下降，裂缝又自行合拢，在地层破裂后的注入液体中，混入比地层密度大数倍的砂子，同流体一并进入裂缝，并永久停留在裂缝中，支撑裂缝处于开启状态，使油流环境长期得以改善。

压裂泵是压裂开采过程中的主要设备之一，压裂泵能够将压裂液运输到井底，致使井底的岩石裂开从而提高石油渗透率，增加石油在地层下方的快速流动以提高产油率。压裂泵的结构主要分为动力端和液力端两部分。液力端又称作泵头，主要包括缸体、缸套、活塞杆、活塞、吸入阀、排出阀等零部件。动力端用于将转动能量转化成直线往复运动能量传递给活塞，液力端的活塞杆由车台的发动机通过液力机械传动箱经传动轴驱动，在液力端的缸体中带动活塞做往复运动。

泵送的压裂液一般含砂且具有腐蚀性，这就要求直接和压裂液接触的柱塞、缸套、阀、阀座以及泵头等应具有较好的耐磨性和耐腐蚀性。但现有的压裂泵阀箱液压杆通道内壁非常容易磨损，且损坏较快，需要经常进行更换，费时费力，增加经济成本。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是现有压裂泵阀箱液压杆通道内壁易磨损且损坏较快，需经常更换，费时费力。

为解决上述问题，本发明提供一种压裂泵阀箱，包括阀箱主体、柱塞进出阀门和阀口套件，所述柱塞进出阀门设置于所述阀箱主体的侧壁，所述柱塞进出阀门内形成用于柱塞进出的第一通道，所述阀口套件设置于所述柱塞进出阀门靠近所述柱塞一端的内壁处，且所述阀口套件与所述柱塞进出阀门可拆卸连接。

较佳地，所述柱塞进出阀门的接口为环形接口，所述阀口套件为与所述柱塞进出阀门的接口相匹配的环状结构。

较佳地，所述阀口套件分别与所述柱塞进出阀门螺纹连接。

较佳地，所述柱塞进出阀门的内壁设置有限位孔，所述阀口套件的外壁设置有适于与所述限位孔相配合的限位件。

较佳地，所述柱塞进出阀门的数量为一个或多个，多个所述柱塞进出阀门平行且间隔设置。

较佳地，所述阀箱主体上设置有贯穿其顶壁和底壁的阀箱进出阀门，所述阀箱进出阀门内形成第二通道，所述第一通道与所述第二通道相交，所述阀箱主体的侧壁设置有适于压裂液通过的高压流道口，所述高压流道口与所述第一通道和所述第二通道相互连通。

较佳地，还包括阀箱座和加强筋，所述阀箱座与所述阀箱主体连接，所述加强筋设置于所述阀箱座与所述阀箱主体相连接的部位。

较佳地，还包括减震装置，所述减震装置包括减震支撑柱和液压支撑柱，所述液压支撑柱设置于所述减震支撑柱内部，所述减震支撑柱设置于所述阀箱座的底部或者所述阀箱主体底壁未设置阀门的位置。

本实用新型的压裂泵阀箱相较于现有技术具有的有益效果如下：

本实用新型通过在柱塞进出阀门的内部增设阀口套件，当柱塞在阀箱主体内往复运动时，阀口套件可以对柱塞及阀箱进行保护，且阀口套件与柱塞进出阀门可拆卸连接，由于阀口套件相对整个阀箱本体来说，部件相对较小，也较容易更换，因此可以将阀口套件作为损耗品，通过更换阀口套件，延长阀箱使用寿命，且更换成本较低的阀口套件相较于更换整个阀箱本体来说，能够降低整个阀箱的经济成本。

本实用新型通过在阀箱座与阀箱主体相连接的部位设置加强筋，提高阀箱主体与阀箱座之间的连接强度，进而提高压裂泵阀箱的整体稳定性。

本实用新型还提供一种压裂泵，包括如上所述的压裂泵阀箱。

本实用新型还提供一种压裂车，包括如上所述的压裂泵阀箱和/或压裂泵。

本实用新型提供的压裂泵和压裂车相较于现有技术具有的有益效果与压裂泵阀箱相较于现有技术具有的效果相同，在此不再赘述。

附图说明

图1为本实用新型实施例中压裂泵阀箱的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例中压裂泵阀箱的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中阀口套件的结构示意图。

附图标记说明：

1、阀箱主体；2、阀箱进出阀门；3、高压流道口；4、阀箱座；5、六角螺丝；6、柱塞进出阀门；7、阀口套件；8、加强筋；9、减震装置。

具体实施方式

目前压裂泵阀箱普遍存在以下问题：压裂泵阀箱液压杆通道内壁易磨损，需经常更换，且更换不便。为了解决上述问题，现有技术中一般通过喷丸工艺对压裂泵阀箱内腔材料表面进行预制残余应力，或者在阀箱通道内壁设置具有良好耐冲击性、拉伸性能及防腐蚀性能的加固层，以提升阀箱的强度，使其具有较强的耐腐蚀性，提高阀箱使用寿命。但这些方式工艺实施起来较为复杂，对材料性能要求高，间接增加经济成本。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

另外，在实用新型的实施例中所提到的上、下、左、右、前、后，是指本实用新型的压裂泵阀箱于附图1中放置位置时整个压裂泵阀箱相对应的位置；其中，X正向代表“前”，X反向代表“后”，Y正向代表“左”，Y反向代表“右”，Z正向代表“上”，Z反向代表“下”。

请参阅图1、2所示，本实用新型实施例提供一种压裂泵阀箱，包括阀箱主体1、柱塞进出阀门6和阀口套件7。柱塞进出阀门6设置于阀箱主体1的侧壁，示例性地，柱塞进出阀门6的两端接口分别贯穿于阀箱主体1的前、后两侧壁，柱塞进出阀门6内形成用于柱塞进出的第一通道。

本实施例中，柱塞进出阀门6的内壁处设置有阀口套件7，且阀口套件7与柱塞进出阀门6可拆卸式连接。优选地，阀口套件7设置于柱塞进出阀门靠近柱塞的一端内壁处，且阀口套件7与柱塞进出阀门可拆卸式连接。

对于阀箱内部与柱塞杆接触的部位因柱塞杆往复运动易造成磨损的问题，本实施例的压裂泵阀箱，在柱塞进出阀门6的内部增设了阀口套件7，且应当理解，阀口套件7采用耐磨材料制成，具有较强的耐磨性。如此，当压裂泵进行工作时，由于存在阀口套件7，一方面保护在柱塞进出阀门6内往复伸缩的柱塞杆，避免柱塞杆受到损坏，另一方面对阀箱内部也是一种保护，柱塞杆往复运动不会对阀箱造成损坏。

本实施例中，阀口套件7与柱塞进出阀门6为可拆卸式连接，因此可以将阀口套件7作为一种损耗品，当阀口套件7损坏或磨损严重时，将其直接更换即可，且由于其成本低，更换方便，也不会增加成本。本实施例通过更换如阀口套件7的小部件，延长了设备寿命，降低成本。

优选实施方式中，阀口套件7与柱塞进出阀门6螺纹连接。阀口套件7的外壁设置有外螺纹，柱塞进出阀门6的内壁设置有内螺纹，由此实现阀口套件7与柱塞进出阀门6的螺纹连接。使用时，将阀口套件7依靠柱塞进出阀门6内侧的螺纹，旋入柱塞进出阀门6即可。这种连接方式操作简单方便，便于更换阀口套件7。

另一种实施方式中，柱塞进出阀门6的内壁设置有限位孔，阀口套件7的外壁设置有适于与限位孔相配合的限位件，通过限位件与限位孔的配合，实现阀口套件7的安装。

需要说明的是，限位件可以为多个，多个限位件沿阀口套件7的周向设置，限位孔的数量与限位件7的数量相匹配，且多个限位孔之间的间距与多个限位件之间的间距相等。限位件优选设置在靠近阀口套件7两端的圆周侧壁上，柱塞进出阀门的两端分别设置限位孔，安装时，直接将阀口套件7推进柱塞进出阀门6内直至限位件卡入限位孔内即可，操作方便。另外，由于阀口套件7为损耗品，当阀口套件7受损时，稍微用力将其从柱塞进出阀门6内取出即可。

其中一些实施方式中，柱塞进出阀门6两端的接口为环形接口，优选为圆形环接口，如图3所示，阀口套件7为与柱塞进出阀门6的接口相适应的环状结构，优选为圆环形中空结构。

柱塞进出阀门6的数量为一个或多个，多个柱塞进出阀门6间隔设置在阀箱主体1的前、后两侧壁。阀口套件7的数量与柱塞进出阀门6的数量一致。如图1所示，柱塞进出阀门6为三个，三个进出阀门分别平行且相隔一定距离并排设置在阀箱主体1的内部中间位置处，且每个柱塞进出阀门6内侧壁均螺纹连接有阀口套件7。如图2所示，柱塞进出阀门为五个。柱塞进出阀门6的具体数量根据实际需求设置，在此不作限定。

如图1、2所示，阀箱主体1上设置有贯穿其顶、底两侧的阀箱进出阀门2，阀箱进出阀门内形成有第二通道，由此，第一通道和第二通道相交。

阀箱主体1的左侧壁或右侧壁设置有适于压裂液通过的高压流道口3，高压流道口3形成的通道与第一通道和第二通道相连通，即柱塞进出阀门6、阀箱进出阀门2及高压流道口3相互连通。

阀箱进出阀门2通过密封盖等部件进行密封处理。柱塞进出阀门6也进行密封处理。由此，柱塞通过柱塞进出阀门6进入阀箱主体1内，并在第一通道、第二通道及高压流道口3构成的连通通道内往复压缩压裂液。

压裂泵阀箱还包括阀箱座4，阀箱座4设置于阀箱主体1顶、底两侧中的其中一侧或者阀箱主体1前、后两侧中的其中一侧。即阀箱座4可以设置在阀箱主体1上与柱塞进出阀门6相对应的一侧，如图2所示，也可以设置在阀箱主体1上与阀箱进出阀门2相对应的一侧，如图1所示，阀箱主体1的下侧底部设置有阀箱座4，阀箱座4通过六角螺丝5与螺母的配合固定安装在其它装置上。

其中一些实施方式中，压裂泵阀箱还包括加强筋8，加强筋8设置于阀箱座4与阀箱主体1相连接的部位，以提高阀箱主体1与阀箱座4之间的连接强度，提高压裂泵阀箱的整体稳定性。

如图1、2所示，阀箱座4与阀箱主体1相连接部位的截面形状为工字型。如图2所示，阀箱座4安装于阀箱主体1的后侧，阀箱座4与阀箱主体1的上部和下部之间分别形成有凹槽，在凹槽内设置加强筋8，以提高阀箱座4与阀箱主体1之间的连接强度。加强筋8在凹槽内沿阀箱主体1的左右方向设置。

如图1所示，阀箱座4安装于阀箱主体1的底部，阀箱座4与阀箱主体1的前部和后部之间分别形成有凹槽，加强筋8沿阀箱主体1的左右方向设置于凹槽内，提高阀箱座4与阀箱主体1的连接强度，从而提高整个压裂泵阀箱的稳定性。

为了进一步提高压裂泵阀箱的整体稳定性，其中一些实施方式中，压裂泵阀箱还包括减震装置9，以解决压裂泵工作时因震动、晃动等造成稳定性差的问题。本实施例通过降低压裂泵阀箱的震动，降低压裂泵柱塞与阀箱内壁之间的磨损，从而提高阀口套件7的寿命，避免频繁更换阀口套件7，降低成本，提高压裂泵工作效率。

减震装置9设置于阀箱座4的底部或者阀箱主体1底侧未设置阀门的位置。当阀箱座4设置于如图2所示的阀箱主体1的后侧时，减震装置设置于阀箱主体1的底部，当阀箱座4设置于如图1所示的阀箱主体1的底部时，减震装置设置于阀箱座4的底部。

减震装置9包括减震支撑柱以及设置于减震支撑柱外壁的减震弹簧，由此实现减震。进一步地，为了提高阀箱座的稳定性，减震装置还包括液压支撑柱，液压支撑柱设置于减震支撑柱内部，且液压支撑柱的顶部与阀箱座连接。应当理解，液压支撑柱由缸体、活柱、阀等零件组成，其为利用液体压力产生工作阻力以实现升柱或卸载的可缩性支柱，此为现有技术，在此不再赘述。由此，本实施例通过液压支撑柱和减震支撑柱可以起到稳定支撑阀箱座的作用，避免阀箱主体工作过程中产生晃动。

另一些实施方式中，可以在阀箱座4与阀箱主体1之间的凹槽内设置减震板，如此也能够减小压裂泵阀箱的震动。另外，压裂泵工作时不仅产生震动，还产生较大的噪音，为了进一步提高工作效率，降低噪音，可以在阀箱主体1顶壁未设置阀门的位置设置吸声板，以吸收压裂泵工作时产生的噪音。

本实用新型另一实施例提供一种压裂泵，包括上述的压裂泵阀箱。本实用新型另一实施例还提供一种压裂车，包括上述的压裂泵阀箱。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种压裂泵阀箱，其特征在于，包括阀箱主体(1)、柱塞进出阀门和阀口套件(7)，所述柱塞进出阀门设置于所述阀箱主体(1)的侧壁，所述柱塞进出阀门内形成用于柱塞进出的第一通道，所述阀口套件(7)设置于所述柱塞进出阀门靠近所述柱塞一端的内壁处，且所述阀口套件(7)与所述柱塞进出阀门可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的压裂泵阀箱，其特征在于，所述柱塞进出阀门的接口为环形接口，所述阀口套件(7)为与所述柱塞进出阀门的接口相匹配的环状结构。

3.根据权利要求1所述的压裂泵阀箱，其特征在于，所述阀口套件(7)分别与所述柱塞进出阀门螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的压裂泵阀箱，其特征在于，所述柱塞进出阀门的内壁设置有限位孔，所述阀口套件(7)的外壁设置有适于与所述限位孔相配合的限位件。

5.根据权利要求1所述的压裂泵阀箱，其特征在于，所述柱塞进出阀门的数量为一个或多个，多个所述柱塞进出阀门平行且间隔设置。

6.根据权利要求1所述的压裂泵阀箱，其特征在于，所述阀箱主体(1)上设置有贯穿其顶壁和底壁的阀箱进出阀门，所述阀箱进出阀门内形成第二通道，所述第一通道与所述第二通道相交，所述阀箱主体(1)的侧壁设置有适于压裂液通过的高压流道口(3)，所述高压流道口(3)与所述第一通道和所述第二通道相互连通。

7.根据权利要求6所述的压裂泵阀箱，其特征在于，还包括阀箱座(4)和加强筋(8)，所述阀箱座(4)与所述阀箱主体(1)连接，所述加强筋(8)设置于所述阀箱座(4)与所述阀箱主体(1)相连接的部位。

8.根据权利要求7所述的压裂泵阀箱，其特征在于，还包括减震装置(9)，所述减震装置(9)包括减震支撑柱和液压支撑柱，所述液压支撑柱设置于所述减震支撑柱内部，所述减震支撑柱设置于所述阀箱座(4)的底部或者所述阀箱主体(1)底壁未设置阀门的位置。

9.一种压裂泵，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的压裂泵阀箱。

10.一种压裂车，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的压裂泵阀箱和/或如权利要求9所述的压裂泵。

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