CN103410493A - 一种用于页岩气开采的混砂车 - Google Patents

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王江阳
赵崇胜
邓果
李杨
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CHENGDU HONGTIAN ELECTRIC DRIVE ENGINEERING Co Ltd
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CHENGDU HONGTIAN ELECTRIC DRIVE ENGINEERING Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种用于页岩气开采的混砂车，它包括承载底盘（1）、动力***（2）、添加剂注入***（3）、混合罐（5）、螺旋输砂器（6）、吸排***和控制***（4），添加剂注入***（3）设置于承载底盘（1）的上方，添加剂注入***（3）包括多台液体添加剂泵（11）和多台干粉添加剂送料器（12），混合罐（5）固定于承载底盘（1）的另一端，螺旋输砂器（6）设置在承载底盘（1）的尾部；吸排***包括吸入离心泵（7）、吸入管汇（8）、排出离心泵（9）和排出管汇（10），控制***（4）分别与动力***（2）、添加剂注入***（3）、螺旋输砂器（6）和吸排***的控制端相连。本发明的优点在于：控制简单方便、安全系数高。

Description

一种用于页岩气开采的混砂车
技术领域
本发明涉及页岩气开采设备技术领域，特别是一种用于页岩气开采的混砂车。
背景技术
页岩气是充填于页岩裂缝、微细孔隙及层面内的天然气，其储层的渗透率低、气流的阻力比传统天然气大得多，开采难度较大。据估计，我国页岩气资源可能多达45万亿立方米，其中可采储量约为38万亿立方米，位居世界第一。页岩气开采主要采用压裂工艺，使油气层形成裂缝，提高油气层的渗透率。压裂工艺过程是用压裂泵车，把高压大排量具有一定粘度的液体挤入油气层，当把油气层压出许多裂缝后，加入支撑剂（如石英砂等）充填进裂缝，提高油气层的渗透能力。但是压裂作业设备多，具有技术含量高、施工难度大、作业环境恶劣、救援及逃生困难的特点，安全管理难度增大，容易造成重大的人员伤亡和财产损失事故。
目前，我国所使用的压裂机组绝大部分都处于超龄服役阶段，其有效功率下降，零部件故障率增加，维护成本大幅度地提高，而且操作控制***技术仍然采用上世纪80年代从国外引进的压裂控制技术：各压裂泵车、管汇车和混砂车都需分散控制，在大型压裂和超大型压裂施工中，采用分散控制的方式使得压裂作业的协调性变得更加难以控制。
混砂车信号通过连接电缆传送到仪表车，通过数据采集板和监测显示软件，显示工作参数，包括：密度、排量、各种添加剂用量和压力等，在仪表车内不能控制混砂车的各执行机构。这种方式操作简单，用户使用具有一定的基础。由于连接电缆多，***需要经常维护，采用模拟和数字两种信号传输方式不能实现整套设备的自动控制，信号接口和数据采集软件各家公司都采用不同的形式，很难实现数据共享。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种控制简单方便和安全系数高的用于页岩气开采的混砂车，操作员可以通过就地操作面板进行控制，也可通过局域网在仪表车上远程遥控作业。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种用于页岩气开采的混砂车，它包括承载底盘、动力***、添加剂注入***、混合罐、螺旋输砂器、吸排***和控制***，动力***安装在承载底盘的一端，添加剂注入***设置于承载底盘的上方，添加剂注入***包括多台液体添加剂泵和多台干粉添加剂送料器，混合罐固定于承载底盘的另一端，螺旋输砂器设置在承载底盘的尾部，螺旋输砂器的出口与混合罐连通，液体添加剂泵和干粉添加剂送料器分别与混合罐连通；吸排***包括吸入离心泵、吸入管汇、排出离心泵和排出管汇，吸入离心泵设置于承载底盘的下方，吸入离心泵与混合罐内部通过吸入管汇连通，排出离心泵设置于承载底盘的上方，排出离心泵的输出口与外部管线通过排出管汇连通，控制***固定在承载底盘上方，控制***分别与动力***、添加剂注入***、螺旋输砂器和吸排***的控制端相连。
所述的动力***内部设置有缸体加热器。
所述的液体添加剂泵和干粉添加剂送料器均采用液力驱动。
本发明具有以下优点：
1、控制***为自动遥控***，操作员可以通过就地操作面板进行控制，也可通过局域网在仪表车上远程遥控作业，控制方式灵活多变，而且操作也非常简单。
2、承载底盘使得整车载荷分布均匀，台面通道宽敞，操作人员在操作时更加方便，而且安全系数高。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图； 
图中：1-承载底盘，2-动力***，3-添加剂注入***，4-控制***，5-混合罐，6-螺旋输砂器，7-吸入离心泵，8-吸入管汇，9-排出离心泵，10-排出管汇，11-液体添加剂泵，12-干粉添加剂送料器。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种用于页岩气开采的混砂车，它包括承载底盘1、动力***2、添加剂注入***3、混合罐5、螺旋输砂器6、吸排***和控制***4，动力***2安装在承载底盘1的一端，添加剂注入***3设置于承载底盘1的上方，添加剂注入***3包括多台液体添加剂泵11和多台干粉添加剂送料器12，混合罐5固定于承载底盘1的另一端，螺旋输砂器6设置在承载底盘1的尾部，螺旋输砂器6的出口与混合罐5连通，液体添加剂泵11和干粉添加剂送料器12分别与混合罐5连通；吸排***包括吸入离心泵7、吸入管汇8、排出离心泵9和排出管汇10，吸入离心泵7设置于承载底盘1的下方，吸入离心泵7与混合罐5内部通过吸入管汇8连通，排出离心泵9设置于承载底盘1的上方，排出离心泵9的输出口与外部管线通过排出管汇10连通，控制***4固定在承载底盘1上方，控制***4分别与动力***2、添加剂注入***3、螺旋输砂器6和吸排***的控制端相连。
所述的动力***2内部设置有缸体加热器。
所述的液体添加剂泵11和干粉添加剂送料器12均采用液力驱动。
承载底盘采用肯沃斯T—300承载底盘，其大梁为加强型高强度钢10—5/8×3—1/2×5/16复合而成，总载量为15000kg。底盘发动机为卡特彼勒3126ATAAC，157kW，最高转速2200r/min，总体尺寸(长×宽×高)8.6m×2.4m×3.9m，离地间隙大于260mm，离去角大于24°。
操作人员可根据实际情况，选择就地操作和局域网远程遥控，控制内容包括动力***2、添加剂注入***3、混合罐5、螺旋输砂器6和吸排***。螺旋输砂器6可在液力驱动下单独做绕枢轴的左右摆动，使其能更好地接近支撑剂的装卸设备，螺旋输砂器料斗最大工作高度为80cm。为了保证在雨雪天气下的施工质量，螺旋输砂器砂斗和干粉添加剂料斗均采用闭式设计。 

Claims (3)

1.一种用于页岩气开采的混砂车，其特征在于：它包括承载底盘（1）、动力***（2）、添加剂注入***（3）、混合罐（5）、螺旋输砂器（6）、吸排***和控制***（4），动力***（2）安装在承载底盘（1）的一端，添加剂注入***（3）设置于承载底盘（1）的上方，添加剂注入***（3）包括多台液体添加剂泵（11）和多台干粉添加剂送料器（12），混合罐（5）固定于承载底盘（1）的另一端，螺旋输砂器（6）设置在承载底盘（1）的尾部，螺旋输砂器（6）的出口与混合罐（5）连通，液体添加剂泵（11）和干粉添加剂送料器（12）分别与混合罐（5）连通；吸排***包括吸入离心泵（7）、吸入管汇（8）、排出离心泵（9）和排出管汇（10），吸入离心泵（7）设置于承载底盘（1）的下方，吸入离心泵（7）与混合罐（5）内部通过吸入管汇（8）连通，排出离心泵（9）设置于承载底盘（1）的上方，排出离心泵（9）的输出口与外部管线通过排出管汇（10）连通，控制***（4）固定在承载底盘（1）上方，控制***（4）分别与动力***（2）、添加剂注入***（3）、螺旋输砂器（6）和吸排***的控制端相连。
2.根据权利要求1所述的一种用于页岩气开采的混砂车，其特征在于：所述的动力***（2）内部设置有缸体加热器。
3.根据权利要求1所述的一种用于页岩气开采的混砂车，其特征在于：所述的液体添加剂泵（11）和干粉添加剂送料器（12）均采用液力驱动。
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