連續(xù)輸砂裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種連續(xù)輸砂裝置，屬于石油壓裂施工的加砂設(shè)備領(lǐng)域。該裝置包括：上砂機(jī)構(gòu)、輸砂機(jī)構(gòu)和下砂機(jī)構(gòu)；其中，上砂機(jī)構(gòu)設(shè)有上砂皮帶機(jī)和設(shè)置在上砂皮帶機(jī)兩側(cè)機(jī)架上的上砂斗；輸砂機(jī)構(gòu)設(shè)有進(jìn)料口低于出料口傾斜設(shè)置的輸砂皮帶機(jī)；上砂機(jī)構(gòu)的上砂斗的出料口與輸砂機(jī)構(gòu)的輸砂皮帶機(jī)的進(jìn)料口連接；下砂機(jī)構(gòu)設(shè)有進(jìn)料口高于出料口傾斜設(shè)置的下砂罐和設(shè)置在下砂罐內(nèi)進(jìn)料口處的固體流量計；輸砂機(jī)構(gòu)的出料口與下砂機(jī)構(gòu)的下砂罐的進(jìn)料口連接。該裝置可連續(xù)自動地輸砂，滿足大型壓裂施工要求；該裝置具有計量功能，可計量輸砂量能廣泛應(yīng)用于石油壓裂施工的加砂工藝中。
【專利說明】連續(xù)輸砂裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及油井壓裂設(shè)備，尤其是涉及一種與砂罐車、混砂車配套的輸砂裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]壓裂是油田增產(chǎn)主要措施，當(dāng)前國內(nèi)外壓裂液配液技術(shù)正朝著大流量、連續(xù)混配的趨勢發(fā)展，配液方式由固定配液站預(yù)先混配轉(zhuǎn)為壓裂現(xiàn)場混配。同時，支撐劑添加量(輸砂量)也大幅增加。目前，壓裂現(xiàn)場常采用砂罐車向壓裂作業(yè)混砂車供砂，而單臺砂罐車容量有限，因此需要配置多臺砂罐車交替供砂。這種切換砂罐車的供砂方式在大型壓裂施工中，使得加砂量不足和砂量波動的問題十分突出，容易引發(fā)砂堵導(dǎo)致壓裂失敗。由于砂罐車依靠砂粒自重下砂，砂量依靠手動控制，勞動強(qiáng)度大，計量精度低，易造成輸砂的不均勻性。綜上所述，當(dāng)前國內(nèi)輸砂技術(shù)存在的問題是:砂量添加不連續(xù)和計量精度低，不能滿足大型壓裂施工要求。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能滿足大型壓裂施工要求的自動、高效的連續(xù)輸砂裝置，其精確計量，并能在線調(diào)節(jié)輸砂量，可以解決目前切換砂罐車的供砂方式存在的砂量添加不連續(xù)和計量精度低，不能滿足大型壓裂施工要求的問題。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種連續(xù)輸砂裝置，包括:
[0005]上砂機(jī)構(gòu)、輸砂機(jī)構(gòu)和下砂機(jī)構(gòu)；其中，
[0006]所述上砂機(jī)構(gòu)設(shè)有上砂皮帶機(jī)和設(shè)置在所述上砂皮帶機(jī)兩側(cè)機(jī)架上的上砂斗；
[0007]所述輸砂機(jī)構(gòu)設(shè)有進(jìn)料口低于出料口傾斜設(shè)置的輸砂皮帶機(jī)；
[0008]所述上砂機(jī)構(gòu)的上砂斗的出料口與所述輸砂機(jī)構(gòu)的輸砂皮帶機(jī)的進(jìn)料口連接；
[0009]所述下砂機(jī)構(gòu)設(shè)有進(jìn)料口高于出料口傾斜設(shè)置的下砂罐和設(shè)置在所述下砂罐內(nèi)進(jìn)料口處的固體流量計；
[0010]所述輸砂機(jī)構(gòu)的出料口與所述下砂機(jī)構(gòu)的下砂罐的進(jìn)料口連接。
[0011]本實用新型的有益效果為:該裝置通過上砂機(jī)構(gòu)的上砂皮帶機(jī)與輸砂機(jī)構(gòu)的輸砂皮帶機(jī)和下砂機(jī)構(gòu)的下砂罐配合，可連續(xù)自動地輸砂，滿足大型壓裂施工要求；通過上砂機(jī)構(gòu)的下砂罐內(nèi)設(shè)置的固體流量計，計量輸砂量。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、使用方便可廣泛應(yīng)用于石油壓裂施工的加砂工藝中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。[0013]圖1為本實用新型實施例提供的連續(xù)輸砂裝置的主視圖；
[0014]圖2為本實用新型實施例提供的連續(xù)輸砂裝置的俯視圖；
[0015]圖中的各標(biāo)號為:1_上砂橇體；2_上砂皮帶機(jī)；3_上砂斗；4_水平導(dǎo)軌；5-皮帶機(jī)滑輪組；6_輸砂橇體；7_鉸接座；8_支撐座；9_輸砂皮帶機(jī)；10-升舉油缸；11-油缸支撐座；12-下砂罐導(dǎo)軌；13-滑輪支架；14-緩沖砂斗；15-前端鉸接座；16-固體流量計；17_下砂罐。
【具體實施方式】
[0016]下面對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦偷膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
[0017]本實用新型實施例提供一種連續(xù)輸砂裝置，是一種可廣泛應(yīng)用于石油壓裂施工的加砂工藝中，與砂罐車、混砂車配套的實現(xiàn)連續(xù)輸砂的輸砂裝置，如圖1所示，該連續(xù)輸砂裝置包括:上砂機(jī)構(gòu)、輸砂機(jī)構(gòu)和下砂機(jī)構(gòu)；
[0018]其中，上砂機(jī)構(gòu)設(shè)有上砂皮帶機(jī)和設(shè)置在上砂皮帶機(jī)兩側(cè)機(jī)架上的上砂斗；
[0019]輸砂機(jī)構(gòu)設(shè)有進(jìn)料口低于出料口傾斜設(shè)置的輸砂皮帶機(jī)；
[0020]上砂機(jī)構(gòu)的上砂斗的出料口與輸砂機(jī)構(gòu)的輸砂皮帶機(jī)的進(jìn)料口連接；
[0021]下砂機(jī)構(gòu)設(shè)有進(jìn)料口高于出料口傾斜設(shè)置的下砂罐和設(shè)置在下砂罐內(nèi)進(jìn)料口處的固體流量計；
[0022]輸砂機(jī)構(gòu)的出料口與下砂機(jī)構(gòu)的下砂罐的進(jìn)料口連接。
[0023]上述連續(xù)輸砂裝置的上砂機(jī)構(gòu)的上砂皮帶機(jī)水平設(shè)置，該上砂機(jī)構(gòu)還包括:上砂橇體、水平導(dǎo)軌和皮帶機(jī)滑輪組；上砂橇體水平設(shè)置，所述水平導(dǎo)軌設(shè)置在所述上砂橇體上；皮帶機(jī)滑輪組設(shè)置在所述上砂皮帶機(jī)的底部，所述皮帶機(jī)滑輪組支撐所述上砂皮帶機(jī)設(shè)置在所述上砂橇體上的所述水平導(dǎo)軌上。通過水平導(dǎo)軌，可以實現(xiàn)上砂皮帶機(jī)水平移位，可在輸砂機(jī)構(gòu)進(jìn)行輸砂皮帶機(jī)升舉的過程中避開其動作過程，避免發(fā)生碰撞，升舉完成后可方便水平移動上砂皮帶機(jī)與輸砂皮帶機(jī)快速對接。
[0024]該上砂機(jī)構(gòu)的各部件均設(shè)置在上砂橇體上，使上砂機(jī)構(gòu)更便于整體運輸，并便于現(xiàn)場與輸砂機(jī)構(gòu)對接安裝。
[0025]上述連續(xù)輸砂裝置的輸砂機(jī)構(gòu)還包括:緩沖砂斗，設(shè)置在輸砂皮帶機(jī)的進(jìn)料口處，使輸砂皮帶機(jī)的進(jìn)料口通過緩沖砂斗與上砂機(jī)構(gòu)的上砂斗的出料口連接。設(shè)置緩沖砂斗可使連接處對輸砂進(jìn)行緩沖。
[0026]上述連續(xù)輸砂裝置的輸砂機(jī)構(gòu)中，為方便舉升輸砂皮帶機(jī)，使其進(jìn)料口低于出料口的傾斜設(shè)置，還包括:輸砂橇體、鉸接座、支撐座、前端鉸接座、升舉油缸他油缸支撐座；輸砂橇體水平設(shè)置在輸砂皮帶機(jī)下方，鉸接座設(shè)置在輸砂皮帶機(jī)進(jìn)料口端的底部，支撐座設(shè)置在輸砂橇體上，鉸接座與支撐座連接；前端鉸接座設(shè)置在輸砂皮帶機(jī)出料口端的底部，前端鉸接座與升舉油缸頂端連接，升舉油缸的底端通過油缸支撐座設(shè)置在輸砂橇體上。這樣輸砂皮帶機(jī)通過升舉油缸可實現(xiàn)上傾角輸砂，控制升舉高度可調(diào)節(jié)輸砂皮帶機(jī)的傾角。該輸砂機(jī)構(gòu)的各部件均設(shè)置在輸砂橇體上，使輸砂機(jī)構(gòu)更便于整體運輸，并便于現(xiàn)場與上砂機(jī)構(gòu)對接安裝。
[0027]上述連續(xù)輸砂裝置的下砂機(jī)構(gòu)還包括:下砂罐導(dǎo)軌、滑輪支架；下砂罐導(dǎo)軌的上端與輸砂機(jī)構(gòu)的前端鉸接座連接，下砂罐導(dǎo)軌的下端通過滑輪支架設(shè)置在輸砂機(jī)構(gòu)的輸砂橇體上；下砂罐設(shè)置在下砂罐導(dǎo)軌上，下砂罐導(dǎo)軌具體安裝在下砂罐底面上，呈進(jìn)料口高于出料口的傾斜設(shè)置。
[0028]通過下砂罐導(dǎo)軌上端與輸砂機(jī)構(gòu)的前端鉸接座連接，以及下砂罐導(dǎo)軌的下端通過滑輪支架設(shè)置在輸砂機(jī)構(gòu)的輸砂橇體上，可以實現(xiàn)在輸砂機(jī)構(gòu)的升舉油缸舉升輸砂皮帶機(jī)時，隨輸砂皮帶機(jī)的升舉過程運動，與滑輪支架配合一起舉升。
[0029]上述連續(xù)輸砂裝置的下砂機(jī)構(gòu)中還設(shè)置導(dǎo)流槽，設(shè)置在下砂罐的進(jìn)料口處，與下砂罐內(nèi)的固體流量計連接，砂粒通過導(dǎo)流槽進(jìn)入流量計實現(xiàn)下砂計量。
[0030]進(jìn)一步的，上述連續(xù)輸砂裝置的上砂機(jī)構(gòu)的上砂皮帶機(jī)和輸砂機(jī)構(gòu)的輸砂皮帶機(jī)均采用變頻調(diào)速的皮帶運輸機(jī)，方便通過調(diào)速控制輸砂量，從而滿足加砂工藝要求。
[0031]進(jìn)一步的，上述連續(xù)輸砂裝置還可以設(shè)置為升舉油缸提供動力的液壓泵站及皮帶運輸機(jī)自帶的電動減速機(jī)，其中液壓泵站同時為兩臺升舉油缸提供動力，實現(xiàn)自同步升舉過程。
[0032]在上述連續(xù)輸砂裝置基礎(chǔ)上，還可以設(shè)置第二上砂機(jī)構(gòu)、第二輸砂機(jī)構(gòu)和第二下砂機(jī)構(gòu)，其中，第二上砂機(jī)構(gòu)與上砂機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，第二輸砂機(jī)構(gòu)與輸砂機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，第二下砂機(jī)構(gòu)與下砂機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同
[0033]第二上砂機(jī)構(gòu)、第二輸砂機(jī)構(gòu)和第二下砂機(jī)構(gòu)分別與上砂機(jī)構(gòu)、輸砂機(jī)構(gòu)和下砂機(jī)構(gòu)并列平行設(shè)置；
[0034]第二上砂機(jī)構(gòu)、第二輸砂機(jī)構(gòu)和第二下砂機(jī)構(gòu)依次連接成第二輸砂通道，第二上砂機(jī)構(gòu)、第二輸砂機(jī)構(gòu)和第二下砂機(jī)構(gòu)的連接與布置方式與上砂機(jī)構(gòu)、輸砂機(jī)構(gòu)和下砂機(jī)構(gòu)的連接與布置方式相同。
[0035]如圖2所示，這種結(jié)構(gòu)連續(xù)輸砂裝置，具有并排的兩組輸砂通道，兩組輸砂通道分別對應(yīng)混砂車的螺旋上料進(jìn)料口，其中每組輸砂通道均采用一臺水平布置的上砂皮帶機(jī)與一臺具有上傾角的輸砂皮帶機(jī)對接，輸砂皮帶機(jī)的出料口連接下砂機(jī)構(gòu)，通過固體流量計監(jiān)測實際下砂量，并采用變頻調(diào)速的皮帶運輸機(jī)通過調(diào)速控制輸砂量，從而滿足加砂工藝要求。
[0036]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型的連續(xù)輸砂裝置作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0037]本實用新型實施例的連續(xù)輸砂裝置，如圖1、圖2所示，采用兩組并聯(lián)的輸砂通道對稱布置，每組輸砂通道主要由上砂機(jī)構(gòu)、輸砂機(jī)構(gòu)和下砂機(jī)構(gòu)依次連接組成(見圖1)。
[0038]整個裝置分為兩個橇體(上砂橇體、輸砂橇體)進(jìn)行組裝，兩個橇體上均布有吊耳，方便兩個橇體上承載的上砂機(jī)構(gòu)以及輸砂機(jī)構(gòu)、下砂機(jī)構(gòu)移運。
[0039]如圖1所示，上砂橇體I上安裝水平導(dǎo)軌4，與皮帶機(jī)滑輪組5配合，實現(xiàn)上砂皮帶機(jī)2的水平移位。皮帶機(jī)滑輪組5的支座底板與上砂皮帶機(jī)2底面焊接，上砂斗3通過支架固定在上砂皮帶機(jī)2的左右機(jī)架上。
[0040]輸砂橇體6上布置有支撐座8、油缸支撐座11及支撐下砂罐17的滑輪支架13，支撐座8與鉸接座7組成轉(zhuǎn)動副，鉸接座7與輸砂皮帶機(jī)9的底面焊接；油缸支撐座11固定在輸砂橇體6上，通過銷軸與升舉油缸10的缸體耳環(huán)連接。[0041]升舉油缸10的活塞桿通過前端鉸接座15與輸砂皮帶機(jī)9連接，前端鉸接座15與輸砂皮帶機(jī)9底面焊接，同時前端鉸接座15的伸出端與下砂機(jī)構(gòu)的下砂罐導(dǎo)軌12上端連接，具體可與下砂罐導(dǎo)軌12上端設(shè)置的固定鉸接座連接，組成轉(zhuǎn)動副。
[0042]滑輪支架13上裝有定滑輪，下砂罐導(dǎo)軌12焊接在下砂罐17的底邊上，與滑輪支架13上的定滑輪配合，實現(xiàn)下砂罐隨升舉油缸10升舉的從動過程。固體流量計16安裝在下砂罐側(cè)面凹部內(nèi)，使之滿足橇裝的寬度限制。下砂罐17應(yīng)配置砂罐蓋，同時與輸砂皮帶機(jī)9對接處安裝導(dǎo)流槽，使砂粒按預(yù)定軌跡進(jìn)入流量計進(jìn)行測量。
[0043]緩沖砂斗14通過支架固定在輸砂皮帶機(jī)9的兩側(cè)機(jī)架上，其側(cè)面開口與上砂皮帶機(jī)2的出料口進(jìn)行對接。
[0044]在運輸時，升舉油缸10應(yīng)處于行程最小狀態(tài)，此時能大幅降低輸砂橇體上的輸砂機(jī)構(gòu)和下砂機(jī)構(gòu)的高度，從而滿足公路運輸要求。
[0045]在安裝時，使用載重汽車將上砂橇體I和輸砂橇體6分別運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，安裝前上砂橇體I上的上砂皮帶機(jī)2應(yīng)靠近左端，避免與輸砂皮帶機(jī)9發(fā)生干涉。按圖1所示方式進(jìn)行布置后，啟動升舉油缸10并鎖定到預(yù)定位置，然后推動上砂皮帶機(jī)2沿水平導(dǎo)軌水平移動與緩沖砂斗14對接，并通過銷軸進(jìn)行固定。
[0046]該連續(xù)輸砂裝置在工作時，首先上砂皮帶機(jī)2能滿足多臺砂罐車同時供砂，如上砂皮帶機(jī)2的上料端、側(cè)面都可以上砂；砂罐車將砂粒倒入上砂斗3，通過上砂皮帶機(jī)2輸送至緩沖砂斗14，再通過輸砂皮帶機(jī)9運輸至下砂罐17的進(jìn)料口，此時砂流先經(jīng)導(dǎo)流槽進(jìn)入固體流量計16進(jìn)行計量，最后通過下砂罐17出料口進(jìn)入混砂車的入料口。
[0047]綜上所述，該裝置可連續(xù)自動地輸砂，滿足大型壓裂施工要求；該裝置具有計量功能，并能通過調(diào)節(jié)皮帶機(jī)速度控制輸砂量，可使混砂質(zhì)量提高；同時能滿足砂罐車多點上砂，為輸砂連續(xù)、操作便利提供了有利條件；采用橇裝結(jié)構(gòu)，運輸方便，該裝置可廣泛應(yīng)用于石油壓裂施工的加砂工藝中。
[0048]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)輸砂裝置，其特征在于，包括: 上砂機(jī)構(gòu)、輸砂機(jī)構(gòu)和下砂機(jī)構(gòu)；其中， 所述上砂機(jī)構(gòu)設(shè)有上砂皮帶機(jī)和設(shè)置在所述上砂皮帶機(jī)兩側(cè)機(jī)架上的上砂斗； 所述輸砂機(jī)構(gòu)設(shè)有進(jìn)料口低于出料口傾斜設(shè)置的輸砂皮帶機(jī)； 所述上砂機(jī)構(gòu)的上砂斗的出料口與所述輸砂機(jī)構(gòu)的輸砂皮帶機(jī)的進(jìn)料口連接； 所述下砂機(jī)構(gòu)設(shè)有進(jìn)料口高于出料口傾斜設(shè)置的下砂罐和設(shè)置在所述下砂罐內(nèi)進(jìn)料口處的固體流量計； 所述輸砂機(jī)構(gòu)的出料口與所述下砂機(jī)構(gòu)的下砂罐的進(jìn)料口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述上砂機(jī)構(gòu)還包括:上砂橇體、水平導(dǎo)軌和皮帶機(jī)滑輪組； 所述上砂橇體水平設(shè)置，所述水平導(dǎo)軌設(shè)置在所述上砂橇體上； 所述皮帶機(jī)滑輪組設(shè)置在所述上砂皮帶機(jī)的底部，所述皮帶機(jī)滑輪組支撐所述上砂皮帶機(jī)設(shè)置在所述上砂橇體上的所述水平導(dǎo)軌上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述輸砂機(jī)構(gòu)還包括:緩沖砂斗，設(shè)置在所述輸砂皮帶機(jī)的進(jìn)料口處，使所述輸砂皮帶機(jī)的進(jìn)料口通過所述緩沖砂斗與所述上砂機(jī)構(gòu)的上砂斗的出料口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的裝置，其特征在于，所述輸砂機(jī)構(gòu)還包括:輸砂橇體、鉸接座、支撐座、前端鉸接座、升舉油缸他油缸支撐座； 所述輸砂橇體水平設(shè)置在所述輸砂皮帶機(jī)下方，所述鉸接座設(shè)置在所述輸砂皮帶機(jī)進(jìn)料口端的底部，所述支撐座設(shè)置在所述輸砂橇體上，所述鉸接座與所述支撐座連接； 所述前端鉸接座設(shè)置在所述輸砂皮帶機(jī)出料口端的底部，所述前端鉸接座與所述升舉油缸頂端連接，所述升舉油缸的底端通過油缸支撐座設(shè)置在所述輸砂橇體上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述下砂機(jī)構(gòu)還包括: 下砂罐導(dǎo)軌、滑輪支架； 所述下砂罐導(dǎo)軌的上端與所述輸砂機(jī)構(gòu)的前端鉸接座連接，下砂罐導(dǎo)軌的下端通過所述滑輪支架設(shè)置在所述輸砂機(jī)構(gòu)的輸砂橇體上； 所述下砂罐設(shè)置在所述下砂罐導(dǎo)軌上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的裝置，其特征在于，所述下砂機(jī)構(gòu)還包括:導(dǎo)流槽，設(shè)置在所述下砂罐的進(jìn)料口處，與所述下砂罐內(nèi)的固體流量計連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括: 第二上砂機(jī)構(gòu)、第二輸砂機(jī)構(gòu)和第二下砂機(jī)構(gòu)； 所述第二上砂機(jī)構(gòu)、第二輸砂機(jī)構(gòu)和第二下砂機(jī)構(gòu)分別與所述上砂機(jī)構(gòu)、輸砂機(jī)構(gòu)和下砂機(jī)構(gòu)并列平行設(shè)置； 所述第二上砂機(jī)構(gòu)、第二輸砂機(jī)構(gòu)和第二下砂機(jī)構(gòu)依次連接成第二輸砂通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述上砂機(jī)構(gòu)的上砂皮帶機(jī)和所述輸砂機(jī)構(gòu)的輸砂皮帶機(jī)均采用變頻調(diào)速的皮帶運輸機(jī)。
【文檔編號】B65G21/10GK203652810SQ201320735838
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】潘社衛(wèi), 舒峰, 廖波蘭, 臺廣鋒, 劉慶, 張建華, 盧毅, 李強(qiáng), 盧亞平 申請人:北京礦冶研究總院