新型电动压裂装置

专利摘要:
本实用新型提供一种新型电动压裂装置，包括橇座总成，橇座总成上设有压裂柱塞泵和变频主电机，压裂柱塞泵和变频主电机之间连接有传动轴，变频主电机通过传动轴驱动压裂柱塞泵运转；还包括双排出高压管汇，双排出高压管汇包括双支路连通管，双支路连通管两端连通有高压管汇支路，高压管汇支路上端设有高压管汇入口，压裂柱塞泵两端通过高压管汇入口与双排出高压管汇连通；还设有低压管汇，低压管汇与压裂柱塞泵连通；该电动压裂装置通过结构优化设计，具有性能可靠、结构紧凑、外观简洁、运转噪音小的性能特点，能够适应页岩气开发中长时间、大排量、大负载的连续压裂工况。
公开号:CN214330604U
申请号:CN202023051346.4U
申请日:2020-12-17
公开日:2021-10-01
发明作者:范杰；刘灼；池胜高；彭平生；李莉莉；李卓航；陆英娜；石权
申请人:Sinopec Oilfield Equipment Corp；Sinopec Siji Petroleum Machinery Co Ltd；
IPC主号:E21B43-26

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及石油压裂施工作业装备领域，尤其是涉及一种新型电动压裂装置。
[n0002] 压裂施工作业是指采油或者采气过程中，利用压裂液的作用，使油气层形成裂缝的一种油气增产方法，其具体操作是利用高压大排量的泵注设备将压裂液以大于储层吸收能力的压力注入储层，使井筒内压力逐渐升高，从而在井底憋起高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石的抗张强度时，便在井底附近地层产生裂缝，继续注入压裂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，关井后压裂液存在于裂缝中，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和高导流能力的填砂裂缝，提高井底附近油气的渗透率，使油气井达到增产的目的。随着非常规油气藏勘探开发领域向深部地层、高温地层、低渗地层的方向发展，所需压裂设备的功率越来越大，柴驱压裂装备由于体积重量限制，已经无法满足实际需求，电驱压裂装置成为新的发展方向。常用的电动压裂装置，存在体积大、重量大、噪音大、压裂柱塞泵供液不足、排液不及时、外观布置繁杂等问题，设计一种性能可靠、结构紧凑、外观简洁、运转噪音小的新型电动压裂装置具有重要意义。现有技术参见CN 207829871 U一种纯电动压裂撬中记载的结构，该结构虽然采用了电机代替柴油发电机作为动力源，但是未考虑到压裂泵吸入效率、排量、噪音等问题。
[n0003] 本实用新型的提供了一种新型电动压裂装置，解决了压裂柱塞泵供液不足、排液不及时的问题。
[n0004] 为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种新型电动压裂装置，包括橇座总成，橇座总成上设有压裂柱塞泵和变频主电机，压裂柱塞泵和变频主电机之间连接有传动轴，变频主电机通过传动轴驱动压裂柱塞泵运转；
[n0005] 还包括双排出高压管汇，双排出高压管汇包括双支路连通管，双支路连通管两端连通有高压管汇支路，高压管汇支路上端设有高压管汇入口，压裂柱塞泵两端通过高压管汇入口与双排出高压管汇连通；
[n0006] 还设有低压管汇，低压管汇与压裂柱塞泵连通。
[n0007] 优选的方案中，双排出高压管汇还包括溢流口，溢流口与双支路连通管一端连通，溢流口用于泄压。
[n0008] 优选的方案中，双支路连通管两侧设有支架，双排出高压管汇通过支架与橇座总成连接。
[n0009] 优选的方案中，低压管汇包括主管路，主管路上方设有至少五个出口支路，出口支路一端与主管路连通，出口支路另一端连通压裂柱塞泵。
[n0010] 优选的方案中，主管路倾斜设置。
[n0011] 优选的方案中，压裂柱塞泵包括动力端和液力端，压裂柱塞泵靠近变频主电机一侧设有动力端润滑油箱和动力端润滑系统，动力端润滑油箱通过动力端润滑系统与压裂柱塞泵的动力端连通，压裂柱塞泵远离变频主电机一侧设有液力端润滑系统，液力端润滑系统通过管路与压裂柱塞泵的液力端连通。
[n0012] 优选的方案中，动力端润滑油箱上方设有静音散热器总成，静音散热器总成两侧设有降噪护板。
[n0013] 优选的方案中，橇座总成上还设有三合一箱体，三合一箱体中设有电气控制系统。
[n0014] 优选的方案中，三合一箱体包括控制箱，控制箱下方设有配电箱，配电箱下方设有工具箱。
[n0015] 优选的方案中，压裂柱塞泵的动力端设有减速箱，减速箱与传动轴连接。
[n0016] 本实用新型的有益效果为：采用新型低压管汇和高压管汇，保证压裂柱塞泵泵腔吸入平稳、排出及时有效提高柱塞泵的平稳性和泵头体的可靠性；同时运用新型静音散热器及噪音防护结构，有效减少整机工作噪音；设计新型三合一箱体，将控制箱、配电箱、工具箱进行功能整合，使整机外观更简洁；设计新的动力端润滑油箱和动力端润滑系统结构，布置液力端润滑系统新的位置，大大减少整机管线连接，有效减少管线的渗漏点。
[n0017] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[n0018] 图1是本实用新型的示意图A。
[n0019] 图2是本实用新型的示意图B。
[n0020] 图3是本实用新型的隐藏部分结构的示意图。
[n0021] 图4是本实用新型低压管汇的示意图。
[n0022] 图5是本实用新型的高压管汇的示意图。
[n0023] 图6是本实用新型的三合一柜的示意图。
[n0024] 图中：橇座总成1；双排出高压管汇2；高压管汇入口201；高压管汇支路202；双支路连通管203；支架204；溢流口205；压裂柱塞泵3；低压管汇4；主管路401；出口支路402；静音散热器总成5；传动轴6；变频主电机7；电气控制系统8；三合一箱体9；控制箱901；配电箱902；工具箱903；动力端润滑油箱10；动力端润滑系统11；液力端润滑系统12。
[n0025] 如图1-6中，一种新型电动压裂装置，包括橇座总成1，橇座总成1上设有压裂柱塞泵3和变频主电机7，压裂柱塞泵3和变频主电机7之间连接有传动轴6，变频主电机7通过传动轴6驱动压裂柱塞泵3运转；
[n0026] 还包括双排出高压管汇2，双排出高压管汇2包括双支路连通管203，双支路连通管203两端连通有高压管汇支路202，高压管汇支路202上端设有高压管汇入口201，压裂柱塞泵3两端通过高压管汇入口201与双排出高压管汇2连通；
[n0027] 还设有低压管汇4，低压管汇4与压裂柱塞泵3连通。
[n0028] 优选的方案中，双排出高压管汇2还包括溢流口205，溢流口205与双支路连通管203一端连通，溢流口205用于泄压；
[n0029] 高压管汇2采用双排出结构，能满足大排量工况下，减少压裂柱塞泵泵头体的冲蚀，从而有效提高泵头体使用寿命。
[n0030] 优选的方案中，双支路连通管203两侧设有支架204，双排出高压管汇2通过支架204与橇座总成1连接。
[n0031] 优选的方案中，低压管汇4包括主管路401，主管路401上方设有至少五个出口支路402，出口支路402一端与主管路401连通，出口支路402另一端连通压裂柱塞泵3。
[n0032] 优选的方案中，主管路401倾斜设置；
[n0033] 低压管汇4的主管路从中间分流到五个泵腔中，从而有效保证了各泵腔供液均匀性。并且低压管汇4主管路有一个倾斜的角度，能够有效避免压裂液中的支撑剂发生管路沉积。
[n0034] 优选的方案中，压裂柱塞泵3包括动力端和液力端，压裂柱塞泵3靠近变频主电机7一侧设有动力端润滑油箱10和动力端润滑系统11，动力端润滑油箱10通过动力端润滑系统11与压裂柱塞泵3的动力端连通，压裂柱塞泵3远离变频主电机7一侧设有液力端润滑系统12，液力端润滑系统12通过管路与压裂柱塞泵3的液力端连通；
[n0035] 动力端润滑油箱10安装在传动轴6下方，并且与动力端润滑系统11整合在一起，有效减少管线连接；
[n0036] 液力端润滑系统12安装橇座总成1前端，便于液力端润滑系统12检修、添加润滑脂及便于连接压裂柱塞泵3液力端润滑管线。
[n0037] 优选的方案中，动力端润滑油箱10上方设有静音散热器总成5，静音散热器总成5两侧设有降噪护板；
[n0038] 降噪护板有效减小散热器工作时产生的噪音，同时提高外观质量。
[n0039] 优选的方案中，橇座总成1上还设有三合一箱体9，三合一箱体9中设有电气控制系统8。
[n0040] 优选的方案中，三合一箱体9包括控制箱901，控制箱901下方设有配电箱902，配电箱902下方设有工具箱903；
[n0041] 三合一箱体9是由控制箱单元、配电箱单元、工具箱单元组成，并且将三合一箱体9安装在橇座总成1尾端，从而远离了压裂柱塞泵3高压区，有效保障了现场操作人员的人身安全，控制箱单元、配电箱单元、工具箱单元从上到下布置在三合一箱体9中，更符合现场操作人员的使用习惯，同时将所述电气控制系统8安装在三合一箱体9的控制箱单元、配电箱单元中，使电气控制系统8远离地面，从而实现防水、防潮的目的。
[n0042] 优选的方案中，压裂柱塞泵3的动力端设有减速箱，减速箱与传动轴6连接。
[n0043] 上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

权利要求:
Claims (10)
[0001] 1.一种新型电动压裂装置，其特征是：包括橇座总成（1），橇座总成（1）上设有压裂柱塞泵（3）和变频主电机（7），压裂柱塞泵（3）和变频主电机（7）之间连接有传动轴（6），变频主电机（7）通过传动轴（6）驱动压裂柱塞泵（3）运转；
还包括双排出高压管汇（2），双排出高压管汇（2）包括双支路连通管（203），双支路连通管（203）两端连通有高压管汇支路（202），高压管汇支路（202）上端设有高压管汇入口（201），压裂柱塞泵（3）两端通过高压管汇入口（201）与双排出高压管汇（2）连通；
还设有低压管汇（4），低压管汇（4）与压裂柱塞泵（3）连通。
[0002] 2.根据权利要求1所述一种新型电动压裂装置，其特征是：双排出高压管汇（2）还包括溢流口（205），溢流口（205）与双支路连通管（203）一端连通，溢流口（205）用于泄压。
[0003] 3.根据权利要求2所述一种新型电动压裂装置，其特征是：双支路连通管（203）两侧设有支架（204），双排出高压管汇（2）通过支架（204）与橇座总成（1）连接。
[0004] 4.根据权利要求3所述一种新型电动压裂装置，其特征是：低压管汇（4）包括主管路（401），主管路（401）上方设有至少五个出口支路（402），出口支路（402）一端与主管路（401）连通，出口支路（402）另一端连通压裂柱塞泵（3）。
[0005] 5.根据权利要求4所述一种新型电动压裂装置，其特征是：主管路（401）倾斜设置。
[0006] 6.根据权利要求1所述一种新型电动压裂装置，其特征是：压裂柱塞泵（3）包括动力端和液力端，压裂柱塞泵（3）靠近变频主电机（7）一侧设有动力端润滑油箱（10）和动力端润滑系统（11），动力端润滑油箱（10）通过动力端润滑系统（11）与压裂柱塞泵（3）的动力端连通，压裂柱塞泵（3）远离变频主电机（7）一侧设有液力端润滑系统（12），液力端润滑系统（12）通过管路与压裂柱塞泵（3）的液力端连通。
[0007] 7.根据权利要求6所述一种新型电动压裂装置，其特征是：动力端润滑油箱（10）上方设有静音散热器总成（5），静音散热器总成（5）两侧设有降噪护板。
[0008] 8.根据权利要求1所述一种新型电动压裂装置，其特征是：橇座总成（1）上还设有三合一箱体（9），三合一箱体（9）中设有电气控制系统（8）。
[0009] 9.根据权利要求7所述一种新型电动压裂装置，其特征是：三合一箱体（9）包括控制箱（901），控制箱（901）下方设有配电箱（902），配电箱（902）下方设有工具箱（903）。
[0010] 10.根据权利要求6所述一种新型电动压裂装置，其特征是：压裂柱塞泵（3）的动力端设有减速箱，减速箱与传动轴（6）连接。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202023051346.4U|CN214330604U|2020-12-17|2020-12-17|新型电动压裂装置|CN202023051346.4U| CN214330604U|2020-12-17|2020-12-17|新型电动压裂装置|