用于壓裂施工的氣動輸砂系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種氣動輸砂系統(tǒng)，輸送儲運壓裂砂給油氣開采中的壓裂施工作業(yè)。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油、天然氣開采過程中，一般需要將成百上千噸壓裂砂或支撐劑打入井下進行增產(chǎn)壓裂。
[0003]目前，壓裂砂以袋裝或散裝形式運到井場。對于袋裝砂，需要人工輔助吊車吊運到儲砂裝置的進砂口，然后在施工過程中通過儲砂裝置向混砂車供砂，存在作業(yè)效率低，工人勞動強度大的問題。對于散裝砂，一種方式由砂罐車向混砂車供砂，往往只能適應(yīng)小規(guī)模作業(yè)砂量的要求，難以滿足近年來壓裂施工大砂量的要求，且這種方式設(shè)備布置靈活性較差、難以實現(xiàn)自動化控制；另一種方式通過集成式氣動輸送運砂車給儲砂裝置供砂，由于氣動輸送設(shè)備(包含風(fēng)機、氣輸管路等)集成在運砂車上，這就在一定程度上增大了運砂車質(zhì)量和尺寸，降低了運砂車的道路適應(yīng)性，提高了對井場道路的要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型在于優(yōu)化現(xiàn)有的氣動輸砂系統(tǒng)，使得壓裂砂的輸送儲運更加方便。
[0005]為此，本實用新型提供一種用于壓裂施工的氣動輸砂系統(tǒng)，包括罐式運砂車和儲砂裝置，其特征在于:上述儲砂裝置主要由上罐、下罐套裝并經(jīng)軟體囊密封而成。
[0006]本實用新型的用于壓裂施工的氣動輸砂系統(tǒng)工作時，儲砂裝置的上罐上升到高位，上罐、下罐形成最大容積，可儲運更多壓裂砂；運輸時上罐下放，上罐、下罐折疊到最小高度以方便運輸。
[0007]對于儲砂裝置的氣輸管路布置，目前是將主管路(一般為硬管)布置在罐頂。若儲砂裝置為分倉式結(jié)構(gòu)，則需要在主管路上對應(yīng)每個料倉配備分路閥，由于高位操作不便，分路閥必須設(shè)計為自動閥門，成本較高且需要氣源(或液壓源)支持。另外，為了將儲砂裝置的工作容積最大化，儲砂裝置運輸狀態(tài)高度一般設(shè)計達到了運輸不超高的極限。如果要使配置了氣輸管路的儲砂裝置不超高，則必須犧牲一部分高度，在占地面積不變的情況下必然減小儲砂裝置的容量。
[0008]作為改進，本實用新型的用于壓裂施工的氣動輸砂系統(tǒng)，其特征還在于:上述儲砂裝置具有不少于2個的分體倉；其下罐設(shè)置有錐部，以及大致水平走向、采用硬管的主管路，主管路經(jīng)分路閥、分體倉硬管和上罐各分體倉相連通；其上罐的各分體倉頂部固定有擋料板以及對應(yīng)的硬管接頭出料口，硬管接頭出料口經(jīng)倉內(nèi)軟管和前述分體倉硬管相連接。
[0009]該實用新型中，該管路將主管路(硬管)布置在儲砂裝置的下部、高度在1.2-1.5m的位置。這樣，分路閥可以設(shè)計為自動閥門，也可設(shè)計為手動閥門，人工可以很方便地進行操作。從主管路分路閥分出的各分體倉硬管從儲砂裝置的下罐的錐部進入各分體倉，分體倉硬管進入分體倉內(nèi)露頭后通過倉內(nèi)軟管連接到頂部出料口硬管接頭出料口。出料口固定在儲砂裝置頂部，出料口方向朝上，混合物料噴出后打到擋料板上后反彈回料倉。經(jīng)過反彈后的混合物料動能大幅度減小，對分倉體內(nèi)壁軟體囊及倉內(nèi)軟管的沖擊大幅度降低，從而大幅度減小對軟體囊及倉內(nèi)軟管的破壞程度。另外，這種管路罐頂高度增加很小，對儲砂裝置容量的影響也很小。各分體倉內(nèi)絕大部分管路為軟管，能夠較好地適應(yīng)儲砂裝置伸縮的要求。
[0010]作為進一步改進，本實用新型的用于壓裂施工的氣動輸砂系統(tǒng)，其特征還在于:包括主要由風(fēng)機、砂斗、下料閥加速室一體化裝置、下料閥驅(qū)動裝置、控制箱、撬座組成的氣動輸砂撬；氣動輸砂撬的砂斗和上述罐式運砂車的尾部出料口對接，下料閥加速室一體化裝置的出口和儲砂裝置的上述主管路的進口相連接。
[0011]本實用新型中，下料閥與加速室設(shè)計成下料閥加速室一體化裝置，能夠在較大程度上減小砂斗進砂口高度，從而使常規(guī)運砂車卸料狀態(tài)能夠很方便地向砂斗供砂。當(dāng)然，下料閥與加速室也可設(shè)計成常規(guī)分體式結(jié)構(gòu)，特制運砂車增大出砂口高度后，也可實現(xiàn)向砂斗供砂。氣動輸砂撬也可加裝滾輪，從而能夠更加方便地使砂斗對準(zhǔn)運砂車出砂口。
[0012]氣動輸砂撬與儲砂裝置之間的管路為軟管，氣動輸砂撬及運砂車與儲砂裝置之間相對位置關(guān)系靈活性較大，這樣就可以盡可能充分地利用井場空閑位置，能夠在一定程度上緩解目前國內(nèi)井場征地困難、井場面積小的問題。
[0013]運行過程中，只需要工人偶爾調(diào)節(jié)一下運砂車出砂口閥門，保證壓裂砂不至于溢出砂斗即可，工人勞動輕度較小。如果采用自動閥門，根據(jù)砂斗的砂量來自動調(diào)節(jié)閥門開度，則可以不需要人工操作。
[0014]由于該分體式氣動輸砂系統(tǒng)可以實現(xiàn)連續(xù)供砂，運砂車滿載時能夠在半個小時(或更短時間)內(nèi)將砂卸完。相比現(xiàn)有的兩種供砂方式，這種方式作業(yè)效率較高。
[0015]相比常規(guī)散裝砂直接由砂罐車向混砂車供砂的方式，這種方式能夠更好地適應(yīng)大規(guī)模壓裂施工大砂量的要求。
[0016]由于常規(guī)運砂車滿載時質(zhì)量較大，再在其基礎(chǔ)上增加質(zhì)量將會降低其道路適應(yīng)性，特別是提高了井場道路的要求。增加其長度，同樣會高了井場道路的要求。相比集成式氣動輸送運砂車給井場儲砂裝置供砂的方式，本實用新型是獨立式供砂方式，不增加運砂車的質(zhì)量和尺寸，且氣動輸砂撬尺寸較小，井場布置靈活性較大，可以充分利用空閑的井場面積。
【附圖說明】
[0017]以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】來進一步說明本實用新型。
[0018]圖1是本實用新型的用于壓裂施工的氣動輸砂系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是圖1所示氣動輸砂系統(tǒng)中的氣動輸砂撬結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是圖1所示氣動輸砂系統(tǒng)中的儲砂裝置處于工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4是圖1所示氣動輸砂系統(tǒng)中的儲砂裝置處于運輸狀態(tài)下的結(jié)