雙泵電動混砂撬的製作方法

2023-12-10 14:19:17 1

本實用新型涉及石油鑽採設備領域，特別涉及一種壓裂石工用的雙泵電動混砂撬。

背景技術：

混砂裝備作為壓裂車組的核心設備，廣泛應用於石油天然氣增產施工過程中。傳統柴油機驅動混砂裝備（包含混砂車、混砂半掛車、混砂撬）有以下問題。

傳統混砂裝備大多為柴油機及液壓驅動，或者電液混合驅動；這兩種驅動形式都無法徹底擺脫液壓驅動。而液壓驅動成本較高、故障率相對電驅動來說較高。另外，在響應速度及控制精度方面，電驅動相比於液壓驅動更具優勢。

申請號為201410393182.3的《一種閉式泵電動混砂撬》專利，涉及到的電動混砂撬，是一種單泵結構混砂撬，只有一臺混合排液泵。現場壓裂施工過程中，對於混砂設備的配置，一般是用一臺，備一臺。但是，很多用戶從設備購置成本、井場佔地等多方面考慮，希望能用一臺混砂設備，就能達到一備一用的目的，單泵結構混砂撬，顯然不能滿足這批用戶的實際需求。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服現有技術中所存在的上述不足，提供一種能節省佔地空間，達到一備一用目的的雙泵電動混砂撬。

為了實現上述實用新型目的，本實用新型提供了以下技術方案。

雙泵電動混砂撬，其特徵在於，包括：

撬架，所述撬架分為兩層，分別為上層和下層，所述撬架用於安裝混砂撬的各系統和裝置，所述撬架為金屬框架結構；

閉式泵裝置，所述閉式泵裝置與所述撬架的下層固定連接，所述閉式泵用於混砂，即用於將支撐劑及其他添加劑與基液均勻混合，並以壓裂泵需要的壓力排出；

管路系統，所述管路系統與所述撬架的下層固定連接，並與所述閉式泵裝置連通，所述管路系統用於壓裂基液的吸入，以及混合後壓裂液的排出，為所述閉式泵裝置輸送壓裂基液，並為所述閉式泵裝置排出混合壓裂液；

操作平臺，所述操作平臺與所述撬架的下層固定連接；

小型氣源系統，所述小型氣源系統固定安裝在所述操作平臺上，所述小型氣源系統與所述管路系統連通，為所述管路系統提供氣源；

添液系統，所述添液系統與所述撬架的上層或下層固定連接，且所述添液系統與所述閉式泵裝置或所述管路系統連通，往所述閉式泵裝置或管路系統中添加液體添加劑；

電控系統，所述電控系統固定安裝在所述撬架的上層，與所述閉式泵裝置、管路系統、小型氣源系統和添液系統連接並控制所述閉式泵裝置、管路系統、小型氣源系統和添液系統作業。

作為本實用新型的優選方案，所述閉式泵裝置由與所述撬架下層固定連接的泵基座、與所述泵基座固定連接的泵體、與所述泵基座固定連接的第一進液口、與所述泵基座固定連接的第一排液口、與所述泵體固定連接的對夾式閘板閥、與所述對夾式閘板閥固定連接的進料鬥及定位支架、與所述進料鬥及定位支架固定連接的驅動變頻電機組成，所述驅動變頻電機和所述對夾式閘板閥由所述電控系統控制運行，所述驅動變頻電機的電機軸端部安裝有葉輪並伸入所述泵體內進行混液作業，其轉速可在較大範圍內連續可調，滿足不同排量下的壓裂進液要求，所述進料鬥及定位支架用於加入支撐劑。

作為本實用新型的優選方案，所述管路系統由第二進液口、進液管路、進液助吸泵、進液計量裝置、排液計量裝置、排液管路及第二排液口組成，所述第二進液口的數量為2個，所述第二排液口的數量為2個，所述進液管路分別與所述第二進液口、進液計量裝置和進液助吸泵連接，所述排液管路分別與所述第二排液口和排液計量裝置連接，兩個所述第二進液口與進液計量裝置之間的所述進液管路上分別安裝有氣動閥三和氣動閥四，所述氣動閥三和所述氣動閥四不會同時處於打開狀態，兩個所述第二排液口與排液計量裝置之間的所述排液管路上分別安裝有氣動閥一和氣動閥二, 所述氣動閥一和所述氣動閥二不會同時處於打開狀態，壓裂基液可由2個所述第二進液口中的任意一個進入管路系統，同樣的混合後的壓裂基液也可由2個所述第二排液口中的任意一個排出所述管路系統，此種設計方案可以滿足不同的井場布置方案，使得設備的布置更加靈活方便。

作為本實用新型的優選方案，所述進液計量裝置包括兩個進液計量器，分別為大進液計量器和小進液計量器，所述進液計量裝置還包括分別安裝在所述大進液計量器兩邊的閥門六和閥門八以及分別安裝在所述小進液計量器兩邊的閥門五和閥門七，當所述閥門六和閥門八打開時則所述閥門五和閥門七關閉，所述閥門六和閥門八關閉時所述閥門五和閥門七打開，所述排液計量裝置包括兩個排液計量器，分別為大排液計量器和小排液計量器，所述排液計量器還包括分別安裝在所述大排液計量器兩邊的閥門二和閥門三以及分別安裝在所述小排液計量器兩邊的閥門一和閥門四，當所述閥門二和閥門三打開時則所述閥門一和閥門四關閉，所述閥門二和閥門三關閉時則所述閥門一和閥門四打開，閥門五和閥門七與閥門一和閥門四同時打開或閉合，閥門六和閥門八與閥門二和閥門三同時打開或閉合，所述閥門一至閥門八根據壓裂基液的量的大小由所述電控系統控制其打開或閉合，當壓裂基液的量大時，所述閥門二、閥門三、閥門六和閥門八打開而所述閥門一、閥門四、閥門五和閥門七關閉，當壓裂基液的量小時，所述閥門一、閥門四、閥門五和閥門七打開而所述閥門二、閥門三、閥門六和閥門八關閉。

作為本實用新型的優選方案，所述閉式泵裝置的數量為2個，所述進液計量裝置與2個所述閉式泵裝置之間分別連接有閥門十和閥門十二，所述排液計量裝置與2個所述閉式泵裝置之間分別連接有閥門九和閥門十一，所述閥門九和閥門十同時打開或者關閉，所述閥門十一和閥門十二同時打開或者閉合，所述管路系統中的壓裂基液進入2個所述閉式泵裝置中的任意一個或者2個進行混合，具體如何進入由所述閥門十和閥門十二控制，所述閥門十和閥門十二的打開和關閉由所述電控系統控制，同樣的，具體2個所述閉式泵裝置中的壓裂混合液進入所述管路系統由閥門九和閥門十一控制，所述閥門九和閥門十一的打開和關閉由所述電控系統控制，根據要求所述電控系統控制所述閥門九和閥門十一中的任意一個打開或者兩個全部打開。

作為本實用新型的優選方案，所述操作平臺用於安裝所述小型氣源系統為所述小型氣源系統提供操作支撐，所述操作平臺可進行翻轉，當工作時所述操作平臺向上翻轉並固定，當不工作時所述操作平臺下翻並固定。

作為本實用新型的優選方案，所述小型氣源系統與所述管路系統連接，為所述管路系統中的氣動閥門提供動力，並為衝洗所述管路系統提供氣動力。

所述閉式泵裝置和管路系統是混砂撬的主體系統，2個所述閉式泵裝置的設置保證了所述閉式泵裝置一備一用的要求，2個所述閉式泵裝置之間的切換通過閥門即可實現，一般情況下只需要使用一臺所述閉式泵裝置，當在用的所述閉式泵裝置出現故障時可快速啟動另外一臺所述閉式泵裝置進行作業，在特殊情況下也可以同時啟動2個所述閉式泵裝置進行作業。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果：

1、雙泵配置，實現一備一用的要求，特殊情況下可以雙泵同時啟用；

2、進液口和排液口的布置方式，能夠滿足用戶所有進液和排液位置的要求；

3、進液計量裝置和排液計量裝置的設計，保證了在小流量時壓裂基液經過小通徑的流量計，提高測量精度，在大流量時壓裂基液經過大通徑的流量計，保證流動暢通。

附圖說明：

圖1是本實用新型的立體圖；

圖2為本實用新型閉式泵裝置立體圖；

圖3為本實用新型管路系統圖；

圖4為本實用新型管路系統進液計量裝置圖；

圖5為本實用新型管路系統排液計量裝置圖。

圖中標記：1-閉式泵裝置，11-驅動變頻電機，12-進料鬥及定位支架，13-對夾式閘板閥，14-泵體，15-泵基座，16-第一進液口，17-第一排液口，2-管路系統，21-第二進液口，22-進液管路，23-進液助吸泵，24-進液計量裝置，241-大進液計量器，242-小進液計量器，25-排液計量裝置，251-大排液計量器，252-小排液計量器，26-排液管路，27-第二排液口，3-電控系統，4-小型氣源系統，5-操作平臺，6-添液系統，7-撬架，A-氣動閥一，B-氣動閥二，C-氣動閥三，D-氣動閥四，E-閥門一，F-閥門二，G-閥門三，H-閥門四，I-閥門五，J-閥門六，K-閥門七，L-閥門八，M-閥門九，N-閥門十，O-閥門十一，P-閥門十二。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本實用新型上述主題的範圍僅限於以下的實施例，凡基於本實用新型內容所實現的技術均屬於本實用新型的範圍。

實施例1

如圖1所示，雙泵電動混砂撬，其包括閉式泵裝置1，與閉式泵裝置1連通的管路系統2，用於控制閉式泵裝置1和管路系統2的電控系統3，用於為管路系統2提供氣動力的小型氣源系統4，用於安裝小型氣源系統4的操作平臺5，用於給閉式泵裝置1添液的添液系統6，用於安裝閉式泵裝置1、管路系統2、電控系統3、操作平臺5和添液系統6的撬架7，閉式泵裝置1的數量為2個，撬架7分為兩層，分別為上層和下層，撬架7用於安裝混砂撬的各系統和裝置，本實施例中撬架7為金屬框架結構，操作平臺5與撬架7的下層固定連接，小型氣源系統4固定安裝在操作平臺5上，小型氣源系統4與管路系統2連通，為管路系統2提供氣源，在本實施例中添液系統6與撬架7的上層固定連接，且添液系統6與閉式泵裝置1連通為閉式泵裝置1添加幹添藥劑、液添藥劑及壓裂纖維等，在其它實施例中添液系統6可與管路系統3連通，直接往管路系統3中添加液體添加劑，電控系統3固定安裝在撬架7的上層，與閉式泵裝置1、管路系統2、小型氣源系統4和添液系統6連接並控制閉式泵裝置1、管路系統2、小型氣源系統4和添液系統作業6，操作平臺5用於安裝小型氣源系統4為小型氣源系統4提供操作支撐，操作平臺5可進行翻轉，當工作時操作平臺5向上翻轉並固定，當不工作時操作平臺5下翻並固定，小型氣源系統4與管路系統2連接，為管路系統2中的氣動閥門提供動力，並為衝洗管路系統2提供氣動力。

參見圖1和圖2，閉式泵裝置1安裝在撬架7的下層，閉式泵裝置1由獨立的驅動變頻電機提供動力，在其內部進行混砂，閉式泵裝置1由與撬架7下層固定連接的泵基座15、與泵基座15固定連接的泵體14、與泵基座15固定連接的第一進液口16、與泵基座15固定連接的第一排液口17、與泵體14固定連接的對夾式閘板閥13、與對夾式閘板閥13固定連接的進料鬥及定位支架12、與進料鬥及定位支架12固定連接的驅動變頻電機11組成，驅動變頻電機11和對夾式閘板閥13由電控系統3控制運行，驅動變頻電機11的電機軸端部安裝有葉輪並伸入泵體14內進行混液作業，其轉速可在較大範圍內連續可調，滿足不同排量下的壓裂進液要求，進料鬥及定位支架12用於加入支撐劑。

參見圖1、圖3、圖4和圖5，管路系統2與撬架7的下層固定連接，並與閉式泵裝置1連通，管路系統2用於壓裂基液的吸入，以及混合後壓裂液的排出，為閉式泵裝置1輸送壓裂基液，並為閉式泵裝置1排出混合壓裂液，管路系統2由第二進液口21、進液管路22、進液助吸泵23、進液計量裝置24、排液計量裝置25、排液管路26及第二排液口27組成，第二進液口21的數量為2個，第二排液口27的數量為2個，進液管路22分別與第二進液口21、進液計量裝置24和進液助吸泵23連接，排液管路26分別與第二排液口27和排液計量裝置25連接，兩個第二進液口21與進液計量裝置24之間的進液管路22上分別安裝有氣動閥三C和氣動閥四D，氣動閥三C和氣動閥四D不會同時處於打開狀態，兩個第二排液口27與排液計量裝置25之間的排液管路26上分別安裝有氣動閥一A和氣動閥二B, 氣動閥一A和氣動閥二B不會同時處於打開狀態，壓裂基液可由2個第二進液口21中的任意一個進入管路系統2，同樣的混合後的壓裂基液也可由2個第二排液口27中的任意一個排出管路系統2，此種設計方案可以滿足不同的井場布置方案，使得設備的布置更加靈活方便,進液計量裝置24包括兩個進液計量器，分別為大進液計量器241和小進液計量器242，進液計量裝置24還包括分別安裝在大進液計量器241兩邊的閥門六J和閥門八L以及分別安裝在小進液計量器242兩邊的閥門五I和閥門七K，當閥門六J和閥門八L打開時則閥門五I和閥門七K關閉，閥門六J和閥門八L關閉時閥門五I和閥門七K打開，排液計量裝置25包括兩個排液計量器，分別為大排液計量器251和小排液計量器252，排液計量器25還包括分別安裝在大排液計量器251兩邊的閥門二F和閥門三G以及分別安裝在小排液計量器252兩邊的閥門一E和閥門四H，當閥門二F和閥門三G打開時則閥門一E和閥門四H關閉，閥門二F和閥門三G關閉時則閥門一E和閥門四H打開，閥門五I和閥門七K與閥門一E和閥門四H同時打開或閉合，閥門六J和閥門八L與閥門二F和閥門三G同時打開或閉合，閥門一E至閥門八L根據壓裂基液的量的大小由電控系統3控制其打開或閉合，當壓裂基液的量大時，閥門二F、閥門三G、閥門六J和閥門八L打開而閥門一E、閥門四H、閥門五I和閥門七K關閉，當壓裂基液的量小時，閥門一E、閥門四H、閥門五I和閥門七K打開而閥門二F、閥門三G、閥門六J和閥門八L關閉，進液計量裝置24與2個閉式泵裝置1之間分別連接有閥門十N和閥門十二P，排液計量裝置25與2個閉式泵裝置1之間分別連接有閥門九M和閥門十一O，所述閥門九M和閥門十N同時打開或者關閉，所述閥門十一O和閥門十二P同時打開或者閉合，管路系統2中的壓裂基液進入2個閉式泵裝置1中的任意一個或者2個進行混合，具體如何進入由閥門十N和閥門十二P控制，閥門十N和閥門十二P的打開和關閉由電控系統3控制，同樣的，具體2個閉式泵裝置1中的壓裂混合液進入管路系統2由閥門九M和閥門十一O控制，所述閥門九M和閥門十一O的打開和關閉由電控系統3控制，根據要求電控系統3控制所述閥門九M和閥門十一O中的任意一個打開或者兩個全部打開。

以上所述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、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。