壓裂泵低壓吸入管匯、壓裂車及壓裂設備組的製作方法

2023-05-21 16:16:31

壓裂泵低壓吸入管匯、壓裂車及壓裂設備組的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種壓裂泵低壓吸入管匯、壓裂車及壓裂設備組。本實用新型提供的壓裂泵低壓吸入管匯，包括總管和與總管連接的支管，總管管壁上設置有光孔，光孔內套設有可做軸向移動的頂杆，頂杆的第一端為用於頂起安裝在支管出液端的吸入閥閥體的施力端，第二端為操作端並位於總管外部。採用本實用新型提供的壓裂泵抵壓吸入管匯，可以方便快捷地排出壓裂泵加壓泵腔內的殘留壓裂液，有利於提高壓裂泵的使用壽命。
【專利說明】壓裂泵低壓吸入管匯、壓裂車及壓裂設備組
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及油田施工機械領域，更具體地，涉及一種壓裂泵低壓吸入管匯、壓裂車及壓裂設備組。
【背景技術】
[0002]壓裂施工作業是改造油氣藏的重要手段之一，對於低滲透油氣井，一般需要藉助於壓裂作業才能達到穩產和增產的目的。壓裂車是壓裂施工的主要設備，它的作用是向地層內注入高壓、大排量的壓裂液，將地層壓開，把支撐料(如壓裂砂)擠入裂縫，以增強地層滲透率，增加油氣的流動性，提高油氣採收率。
[0003]壓裂車的結構主要包括底盤，安裝在底盤上的車載發動機、壓裂泵和散熱器。其中壓裂泵包括動力端和液力端，液力端內具有用於對壓裂液加壓的多個加壓泵腔，在液力端的下方安裝有低壓吸入管匯，液力端的上方安裝有高壓排出管匯，混砂車拌制好的低壓壓裂液從低壓吸入管匯進入各加壓泵腔內，動力端做功對壓裂液加壓，加壓後的高壓壓裂液從高壓排出管匯排出。
[0004]圖1示出了現有技術中的低壓吸入管匯的典型結構，低壓吸入管匯主要包括總管I』和支管2』，總管I』傾斜布置，總管I』的較低的一端(圖1中為總管I』的左端)為該管匯的進液端，低壓壓裂液可從該進液端進入管匯內；支管2』與總管I』連接，支管2』的上端為出液端，管匯內的低壓壓裂液可通過該出液端進入加壓泵腔內，支管2』的出液端與加壓泵腔之間(對應於液力端加壓泵腔的下部)設置有吸入閥(圖中未示出)，吸入閥包括閥體和設置在閥體上方的彈簧。當壓裂泵在停泵狀態時，吸入閥閥體在彈簧的作用下堵在支管2』的出液端，實現加壓泵腔的關閉；壓裂泵動力端的柱塞回程時，加壓泵腔內形成真空，在壓差作用下，位於支管2』出液端的低壓壓裂液推動吸入閥閥體克服彈簧作用力上移，使低壓吸入管匯與加壓泵腔相通，低壓壓裂液進入加壓泵腔；壓裂泵動力端的柱塞做功時，加壓泵腔內壓裂液的壓力不斷上升，推動吸入閥閥體下移並關閉吸入閥，而後，排出閥開啟，加壓後的高壓壓裂液通過排出閥從高壓排出管匯排出。壓裂泵壓裂作業完畢，其加壓泵腔內通常會殘留有壓裂液，殘留壓裂液會鏽蝕液力端的吸入閥閥體、閥座等部件，降低零部件的壽命，而且在冬季時容易結冰，甚至導致設備無法施工，且殘留壓裂液只有當對壓裂泵進行檢修時，才能通過打開液力端並拆開吸入閥的方式排出，清理殘留壓裂液的操作費時費力。
實用新型內容
[0005]本實用新型旨在提供一種壓裂泵低壓吸入管匯，可以方便快速地將壓裂泵加壓泵腔內的殘留壓裂液排出。本實用新型還提供了 一種壓裂車和壓裂設備組。
[0006]本實用新型提供的壓裂泵低壓吸入管匯，包括總管和與總管連接的支管，總管管壁上設置有光孔，光孔內套設有可做軸向移動的頂杆，頂杆的第一端為用於頂起安裝在支管出液端的吸入閥閥體的施力端，第二端為操作端並位於總管外部。
[0007]進一步地，總管上焊接有連接座，連接座具有與總管管道相通的螺紋孔；螺紋孔內螺接有環形件，環形件的內孔形成光孔；頂杆位於總管和支管內的部分的最大直徑小於螺紋孔的直徑。
[0008]進一步地，頂杆與光孔之間設置有第一密封件。
[0009]進一步地，環形件的一端設置有限位法蘭。
[0010]進一步地，限位法蘭與環形件為一體式結構，限位法蘭與連接座之間設置有第二密封件。
[0011]進一步地，頂杆位於總管和支管內的部分形成有限位臺階。
[0012]進一步地，頂杆位於總管外的部分安裝有限位件。
[0013]進一步地，限位件由螺接在頂杆第二端的螺母形成。
[0014]本實用新型提供的壓裂車具有上述的壓裂泵低壓吸入管匯，壓裂泵低壓吸入管匯的支管與壓裂車的液力端連接，且吸入閥閥體與頂杆第一端相對應的端面具有弧形凹部。
[0015]本實用新型提供的壓裂設備組包括混砂車和上述的壓裂車。
[0016]本實用新型提供的壓裂泵低壓吸入管匯，在總管管壁上設置有光孔，光孔內套設有可做軸向移動的頂杆，頂杆的第一端為用於頂起安裝在支管出液端的吸入閥閥體的施力端，第二端為操作端並位於總管外部，當應用有該低壓吸入管匯的壓裂車作業完畢，需要排出低壓吸入管匯上方的加壓泵腔內的殘留壓裂液時，可以通過操作頂杆的第二端，使頂杆上移並推動吸入閥閥體克服彈簧的作用力上移，加壓泵腔內的殘留壓裂液即可順著支管流入總管中，再由總管的進液端排出，使得排出加壓泵腔內殘留壓裂液的清理過程方便快捷且易於實施，因無需拆裝液力端進而節約了人力，同時也避免了殘留壓裂液長期存留在加壓泵腔內對零部件的鏽蝕，有利於提高液力端的使用壽命。殘留壓裂液排出完畢後，拉動頂杆下移，即可方便地使吸入閥恢復正常工作狀態，保證壓裂泵的正常工作狀態。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0018]圖1示意性示出了現有技術的壓裂泵低壓吸入管匯的主視結構；
[0019]圖2示意性示出了本實用新型提供的壓裂泵低壓吸入管匯的剖視結構，為便於理解，圖2中還示出了壓裂泵液力端的部分結構；
[0020]圖3為圖2的局部放大結構。
【具體實施方式】
[0021]需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本實用新型。
[0022]參見圖2和圖3，示出了本實用新型實施例提供的壓裂泵低壓吸入管匯的結構，如圖所示，該壓裂泵低壓吸入管匯(以下也簡稱為低壓吸入管匯)至少包括:總管1、支管2和頂杆3。為便於理解，圖2中還示出了壓裂泵液力端的部分結構。
[0023]總管I傾斜布置，其較低的一端為進液端並用於和低壓壓裂液連通。支管2與總管I連接，支管2的上端為用於向加壓泵腔(圖2中未示出)輸送低壓壓裂液的出液端。壓裂泵液力端的加壓泵腔處於低壓吸入管匯的上方，加壓泵腔與支管2之間的通斷由吸入閥4控制，吸入閥4包括閥體41和位於閥體41上方的彈簧42。壓裂泵處於停泵狀態時，吸入閥閥體41在彈簧42的作用下堵在支管2的出液端，此時低壓吸入管匯與加壓泵腔之間為斷路。
[0024]總管I管壁上設置有光孔10，頂杆3套設在光孔10內並可做軸向移動，頂杆3的第一端31 (上端)為用於頂起安裝在支管2出液端的吸入閥閥體41的施力端，第二端32 (下端)為操作端並位於總管I外部。本領域的技術人員可以理解，頂杆3的第一端31位於低壓吸入管匯內部，光孔10開設在支管2的正下方，優選地光孔10的中心線與支管2的中心線相重合。當該低壓吸入管匯應用到壓裂車，且壓裂車作業完畢需要排出加壓泵腔內的殘留壓裂液時，可以通過人工操作頂杆的第二端32，使頂杆3上移並推動吸入閥閥體41克服彈簧42的作用力上移，加壓泵腔內的殘留壓裂液即可順著支管2流入總管I中，再由總管I的進液端排出，使得排出加壓泵腔內殘留壓裂液的清理過程方便快捷且易於實施，因無需拆裝液力端進而節約了人力，同時也避免了殘留壓裂液長期存留在加壓泵腔內對零部件的鏽蝕以及結冰情況的發生，有利於提高液力端的使用壽命。殘留壓裂液排出完畢後，通過操作頂杆第二端32拉動頂杆3整體下移，即可方便地使吸入閥4恢復正常工作狀態，保證壓裂泵的正常工作狀態。
[0025]再來結合參考圖3，優選地，總管I上焊接有連接座11，連接座11具有與總管I管道相通的螺紋孔，螺紋孔內螺接有環形件12，環形件12的內孔形成光孔10，頂杆3與環形件12的內孔滑動配合，這樣可以增大光孔10與頂杆3的接觸面積，保證頂杆3做軸向移動時穩定可靠。
[0026]優選地，頂杆3位於總管I和支管2內的部分的最大直徑小於連接座11的螺紋孔的直徑D，以便於從螺紋孔中取出頂杆3。具體地，在壓裂泵工作前，首先解除環形件12與連接座11的螺接關係，將環形件12和頂杆3 —起取下來，然後例如用螺栓與連接座11的螺紋孔連接，將連接座11的螺紋孔封堵上後，再開啟壓裂泵工作，這樣，一方面避免壓裂泵工作時，頂杆3位於低壓吸入管匯內對低壓壓裂液造成擾動，另一方面也可以避免低壓壓裂液衝擊頂杆3而造成的頂杆3過早損壞。而當壓裂泵工作完畢，需要排放加壓泵腔的殘留壓裂液時，再將套設有頂杆3的環形件12與連接座11重新螺接即可。
[0027]優選地，環形件12的一端設置有限位法蘭13，本領域的技術人員可以理解，環形件12和連接座11螺接時，限位法蘭13位於總管I的外部，通過設置限位法蘭13，一方面可以控制環形件12擰入連接座11內的螺紋長度，另一方面通過對限位法蘭13施力，可以方便地擰緊或取出環形件12。限位法蘭13與環形件12優選地為一體式結構。
[0028]由圖3中還可以看出，頂杆3位於總管I和支管2內的部分形成有限位臺階33，該限位臺階33用於控制頂杆3向下移動的距離，避免意外抽出頂杆3。頂杆3位於總管I外的部分安裝有限位件6，該限位件6優選地由螺接在頂杆3第二端的螺母形成，該限位件6用於控制頂杆3向上移動的距離，而且便於操作人員抓握以推拉頂杆3。
[0029]優選地，頂杆3與光孔10之間設置有第一密封件51，限位法蘭13與連接座11之間設置有第二密封件52，第一密封件51和第二密封件52可以均採用O型圈，避免壓裂液從頂杆3的安裝位置漏出，第一密封件51優選地固定於光孔10孔壁上開設的凹槽中，第二密封件52優選地固定於限位法蘭13上開設的凹槽中。[0030]本實用新型提供的壓裂車具有上述的壓裂泵低壓吸入管匯，壓裂泵低壓吸入管匯的支管2與壓裂車的液力端連接。因本實用新型實施例提供的壓裂泵低壓吸入管匯可以達到上述技術效果，因此應用有該低壓吸入管匯的壓裂車也應具備相應的技術效果，在此不再贅述。另外，優選地，可以參見圖2，壓裂泵液力端的吸入閥閥體41與頂杆第一端31相對應的端面具有弧形凹部410，利於頂杆第一端31與閥體41接觸點的自動定心，便於頂杆第一端31對閥體41施力。
[0031]本實用新型提供的壓裂設備組包括混砂車和上述的壓裂車，混砂車用於向壓裂車的低壓吸入管匯提供低壓壓裂液。
[0032]以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種壓裂泵低壓吸入管匯，包括總管(I)和與所述總管(I)連接的支管(2)，其特徵在於，所述總管(I)管壁上設置有光孔(10)，所述光孔(10)內套設有可做軸向移動的頂杆(3)，所述頂杆(3)的第一端(31)為用於頂起安裝在支管(2)出液端的吸入閥閥體(41)的施力端，第二端(32)為操作端並位於所述總管(I)外部。
2.根據權利要求1所述的壓裂泵低壓吸入管匯，其特徵在於，所述總管(I)上焊接有連接座(11)，所述連接座(11)具有與所述總管(I)管道相通的螺紋孔；所述螺紋孔內螺接有環形件(12)，所述環形件(12)的內孔形成所述光孔(10);所述頂杆(3)位於所述總管(I)和支管(2)內的部分的最大直徑小於所述螺紋孔的直徑(D)。
3.根據權利要求2所述的壓裂泵低壓吸入管匯，其特徵在於，所述頂杆(3)與所述光孔(10)之間設置有第一密封件(51)。
4.根據權利要求3所述的壓裂泵低壓吸入管匯，其特徵在於，所述環形件(12)的一端設置有限位法蘭(13)。
5.根據權利要求4所述的壓裂泵低壓吸入管匯，其特徵在於，所述限位法蘭(13)與所述環形件(12)為一體式結構，所述限位法蘭(13)與所述連接座(11)之間設置有第二密封件(52)。
6.根據權利要求1至5任一項所述的壓裂泵低壓吸入管匯，其特徵在於，所述頂杆(3)位於所述總管(I)和支管(2)內的部分形成有限位臺階(33)。
7.根據權利要求1至5任一項所述的壓裂泵低壓吸入管匯，其特徵在於，所述頂杆(3)位於所述總管(I)外的部分安裝有限位件(6)。
8.根據權利要求7所述的壓裂泵低壓吸入管匯，其特徵在於，所述限位件(6)由螺接在所述頂杆(3)第二端的螺母形成。
9.一種壓裂車，其特徵在於，具有權利要求1至8中任一項所述的壓裂泵低壓吸入管匯，所述壓裂泵低壓吸入管匯的支管(2)與壓裂車的液力端連接，且所述吸入閥閥體(41)與所述頂杆(3)第一端相對應的端面具有弧形凹部(410)。
10.一種壓裂設備組，其特徵在於，包括混砂車和權利要求9所述的壓裂車。
【文檔編號】E21B43/26GK203822280SQ201420115819
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月14日 優先權日:2014年3月14日
【發明者】黃瑩, 尹作鵬, 劉利軍 申請人:三一重型能源裝備有限公司