一種壓裂傳動(dòng)和高壓排出系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油田設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種壓裂傳動(dòng)和高壓排出系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]壓裂技術(shù)是目前油氣行業(yè)重要的作業(yè)手段，尤其是在目前國內(nèi)外頁巖氣開發(fā)中發(fā)揮著舉足輕重的作用，主要用于增產(chǎn)作業(yè)，通過壓裂車向地層中泵注一定排量和壓力的壓裂液，當(dāng)泵入的壓力超過地層開啟壓力時(shí)，會(huì)在油氣層形成較大裂縫，從而提高地層的滲流能力，提高油氣的產(chǎn)量，所以壓裂設(shè)備一般要求大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)和大排量、高壓力的壓裂栗O
[0003]目前常用的壓裂車傳動(dòng)系統(tǒng)主要采用機(jī)械傳動(dòng)，通過發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)常規(guī)的壓裂泵，實(shí)現(xiàn)壓裂液的泵送作業(yè)，該傳動(dòng)方案整體性能比較穩(wěn)定，但是由于變速箱、傳動(dòng)軸等關(guān)鍵傳動(dòng)部件尺寸較大，從一定程度上限制了布置的靈活性，更為重要的是壓裂泵一般是曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)連桿實(shí)現(xiàn)柱塞泵往復(fù)式運(yùn)動(dòng)，由于目前高難度井越來越多，施工壓力和功率越來越高，在需要輸出功率較大時(shí)，由于內(nèi)部的動(dòng)力端慣性大、速度較高，在進(jìn)行高壓作業(yè)時(shí)產(chǎn)生比較大的振動(dòng)，從而影響整車運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。
[0004]另外目前的壓裂作業(yè)排量控制主要是依靠變速箱檔位變化和選擇不同壓裂泵柱塞規(guī)格尺寸，在需要大排量作業(yè)時(shí)需要選擇高的轉(zhuǎn)速或者規(guī)格尺寸較大的柱塞，這對壓裂泵的使用壽命和傳動(dòng)系統(tǒng)提出了更高要求。
[0005]另外，在目前常用方案中，變速箱和大泵在運(yùn)行過程中由于齒輪嚙合、高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量需要潤滑冷卻系統(tǒng)進(jìn)行輔助，需要選用專業(yè)散熱器進(jìn)行散熱，而散熱器和配套的潤滑冷卻系統(tǒng)往往會(huì)占用較大的整車布置空間，也不利于整車重量降低。
[0006]綜上所述，如何減少整車大功率作業(yè)時(shí)振動(dòng)、擴(kuò)大壓裂車的排量范圍、降低整車的重量，最終達(dá)到提高整車綜合作業(yè)性能是需要油田行業(yè)需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種壓裂傳動(dòng)和高壓排出系統(tǒng)。其具有整體結(jié)構(gòu)緊湊，工作振動(dòng)小，輸出效率高的優(yōu)勢。
[0008]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種壓裂傳動(dòng)和高壓排出系統(tǒng)，包括底盤，其特征在于，在所述底盤上設(shè)有一個(gè)大功率發(fā)動(dòng)機(jī)、分動(dòng)箱、多個(gè)變量柱塞泵以及雙作用壓裂泵，所述大功率發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出端與所述分動(dòng)箱的輸入端連接，所述分動(dòng)箱輸出端包括多個(gè)取力口，每個(gè)所述取力口分別與一個(gè)所述變量柱塞泵連接；所述變量柱塞泵通過液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述雙作用壓裂泵。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:與常規(guī)壓裂車相比，采用該系統(tǒng)的新型壓裂系統(tǒng)通過液壓驅(qū)動(dòng)取代機(jī)械傳動(dòng)，能夠擴(kuò)大傳動(dòng)部件選型范圍；其應(yīng)用雙作用柱塞泵在理論上使得設(shè)備的排量提高了一倍，節(jié)約整車布置空間，同時(shí)雙作用泵的布置可有效的減少作業(yè)時(shí)的整車尺寸，提高作業(yè)效率和整車穩(wěn)定性。
[0010]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0011]進(jìn)一步，還包括系統(tǒng)散熱器，以及一個(gè)用于所述系統(tǒng)散熱器驅(qū)動(dòng)的散熱柱塞泵，所述散熱柱塞泵與所述分動(dòng)箱的一個(gè)取力口連接。
[0012]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，通過系統(tǒng)散熱器將本壓裂車的整車液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、水路系統(tǒng)的熱量匯集并集中冷卻散熱，比現(xiàn)有技術(shù)的分別散熱結(jié)構(gòu)節(jié)約了空間，提高了散熱效率。
[0013]進(jìn)一步，所述分動(dòng)箱的取力口以及變量柱塞泵呈環(huán)形排布。
[0014]進(jìn)一步，所述變量柱塞泵設(shè)有5個(gè)。
[0015]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，環(huán)形排布不僅美觀、節(jié)約空間，而且有利于各個(gè)柱塞泵的壓力均衡。
[0016]進(jìn)一步，所述變量柱塞泵通過控制閥組與所述雙作用壓裂泵的活塞缸連接；所述控制閥組包含換向閥及溢流閥。
[0017]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，通過換向閥實(shí)現(xiàn)雙向控制，通過溢流閥用于液壓系統(tǒng)的超壓保護(hù)等，連接壓裂泵的進(jìn)出油管線分別接于壓裂泵活塞缸的左側(cè)和右側(cè)。
[0018]進(jìn)一步，所述雙作用壓裂泵包括對稱設(shè)置的兩個(gè)液力端。
[0019]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，能使系統(tǒng)工作更平穩(wěn)，減少振動(dòng)。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明整車結(jié)構(gòu)布置示意圖；
[0021]圖2為圖1的俯視圖；
[0022]圖3為本發(fā)明變量柱塞泵在分動(dòng)箱上的布置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明主液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的原理示意圖；
[0024]在圖1到圖4中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:
[0025]1、系統(tǒng)散熱器，2、底盤，3、大功率發(fā)動(dòng)機(jī)，4、分動(dòng)箱，5、變量柱塞泵，6、雙作用壓裂泵，7、散熱柱塞泵，8、油箱，9、溢流閥，10、換向閥，11、吸油過濾器，12、回油過濾器。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0027]如圖1到圖3所示，一種壓裂傳動(dòng)和高壓排出系統(tǒng)，包括底盤2，在所述底盤2上設(shè)有一個(gè)大功率發(fā)動(dòng)機(jī)3、分動(dòng)箱4、多個(gè)變量柱塞泵5以及雙作用壓裂泵6，所述大功率發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出端與所述分動(dòng)箱的輸入端連接，所述分動(dòng)箱的輸出端包括多個(gè)取力口，每個(gè)所述取力口分別與一個(gè)所述變量柱塞泵5連接；所述變量柱塞泵通過液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述雙作用壓裂泵6。這里的底盤可以是半掛車底盤或其它運(yùn)輸車輛的底盤。
[0028]還包括系統(tǒng)散熱器1，以及一個(gè)用于所述系統(tǒng)散熱器驅(qū)動(dòng)的散熱柱塞泵7，所述散熱柱塞泵與所述分動(dòng)箱的一個(gè)取力口連接。
[0029]具體實(shí)施時(shí)，沿底盤從前至后，系統(tǒng)散熱器1、大功率發(fā)動(dòng)機(jī)3、分動(dòng)箱4、多個(gè)變量柱塞泵5以及雙作用壓裂泵6依次排布為優(yōu)選方案。
[0030]所述分動(dòng)箱的取力口以及變量柱塞泵呈環(huán)形排布。
[0031]優(yōu)選的，所述變量柱塞泵設(shè)有5個(gè)。
[0032]所述雙作用壓裂泵包括對稱設(shè)置的兩個(gè)液力端。
[0033]如圖4所示，所述變量柱塞泵5通過控制閥組與所述雙作用壓裂泵的活塞缸連接；所述控制閥組包含換向閥10及溢流閥9。所述變量柱塞泵通過吸油過濾器11從郵箱8中將液壓油泵入變量柱塞泵5，然后驅(qū)動(dòng)雙作用壓裂泵6工作，在變量柱塞泵的輸出端設(shè)有溢流閥9。而從雙作用壓裂泵的回油則經(jīng)過系統(tǒng)散熱器I散熱后，再通過回油過濾器12流回油箱8中。
[0034]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壓裂傳動(dòng)和高壓排出系統(tǒng)，包括底盤，其特征在于，在所述底盤上設(shè)有一個(gè)大功率發(fā)動(dòng)機(jī)、分動(dòng)箱、多個(gè)變量柱塞泵以及雙作用壓裂泵，所述大功率發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出端與所述分動(dòng)箱的輸入端連接，所述分動(dòng)箱輸出端包括多個(gè)取力口，每個(gè)所述取力口分別與一個(gè)所述變量柱塞泵連接；所述變量柱塞泵通過液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述雙作用壓裂泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓裂傳動(dòng)和高壓排出系統(tǒng)，其特征在于，還包括系統(tǒng)散熱器，以及一個(gè)用于所述系統(tǒng)散熱器驅(qū)動(dòng)的散熱柱塞泵，所述散熱柱塞泵與所述分動(dòng)箱的一個(gè)取力口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓裂傳動(dòng)和高壓排出系統(tǒng)，其特征在于，所述分動(dòng)箱的取力口以及變量柱塞泵呈環(huán)形排布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3任一項(xiàng)所述的壓裂傳動(dòng)和高壓排出系統(tǒng)，其特征在于，所述變量柱塞泵設(shè)有5個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓裂傳動(dòng)和高壓排出系統(tǒng)，其特征在于，所述變量柱塞泵通過控制閥組與所述雙作用壓裂泵的活塞缸連接；所述控制閥組包含換向閥及溢流閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓裂傳動(dòng)和高壓排出系統(tǒng)，其特征在于，所述雙作用壓裂泵包括對稱設(shè)置的兩個(gè)液力端。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種壓裂傳動(dòng)和高壓排出系統(tǒng)，包括底盤，其特征在于，在所述底盤上設(shè)有一個(gè)大功率發(fā)動(dòng)機(jī)、分動(dòng)箱、多個(gè)變量柱塞泵以及雙作用壓裂泵，所述大功率發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出端與所述分動(dòng)箱的輸入端連接，所述分動(dòng)箱輸出端包括多個(gè)取力口，每個(gè)所述取力口分別與一個(gè)所述變量柱塞泵連接；所述變量柱塞泵通過液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述雙作用壓裂泵。還包括系統(tǒng)散熱器，以及一個(gè)用于所述系統(tǒng)散熱器驅(qū)動(dòng)的散熱柱塞泵，所述散熱柱塞泵與所述分動(dòng)箱的一個(gè)取力口連接。所述分動(dòng)箱的取力口以及變量柱塞泵呈環(huán)形排布。其有益效果是：通過液壓驅(qū)動(dòng)取代機(jī)械傳動(dòng)，減小了工作振動(dòng)；節(jié)約整車布置空間，同時(shí)提高作業(yè)效率和整車穩(wěn)定性。
【IPC分類】E21B43-26
【公開號(hào)】CN104727797
【申請?zhí)枴緾N201510118332
【發(fā)明人】劉 東, 王繼鑫, 宋永偉, 全金, 黃風(fēng)安
【申請人】煙臺(tái)杰瑞石油裝備技術(shù)有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月18日