[发明专利]压裂泵传动系统及压裂车

说明书

本发明涉及压裂车技术领域，公开一种压裂泵传动系统及压裂车。所述压裂泵传动系统包括一个或者多个发动机、多个油泵和多个马达，其中：发动机为一个时，发动机用于驱动多个油泵，发动机为多个时，每个发动机用于驱动至少一个油泵；每个油泵接于至少一个马达；多个马达均用于驱动压裂泵。与现有技术相比，实施本发明的压裂泵传动系统，能够有效扩大传动系统相关部件的选型范围，能够实现多种匹配方式，能够有效降低相关部件的成本，同时能够有效提高可靠性，还便于实现压裂泵的正反转。本发明的压裂车设置有上述的压裂泵传动系统，因而能够有效降低压裂车的制造成本和生产难度，同时能够有效提高作业效率和可维护性。

技术领域

本发明涉及压裂车技术领域，特别涉及压裂泵传动系统及压裂车。

背景技术

压裂施工作业是改造油气藏的重要手段之一，对于低渗透油气井，一般需要借助于压裂作业才能达到稳产和增产的目的。压裂车是压裂施工的主要设备，它的作用是向地层内注入高压、大排量的压裂液，将地层压开，把支撑料（如压裂砂）挤入裂缝，以增强地层渗透率，增加油气的流动性，提高油气采收率。

目前，常见的压裂车采用“柴油发动机—液力变矩器—传动轴—压裂泵”的传动方案，在这种方案中，柴油发动机启动后，经液力变矩器变速、变矩后，通过传动轴带动压裂泵转动，以实现压裂作业；由于压裂作业所需的功率较大，因而，为了满足要求，柴油发动机的功率也要足够大（能够满足最大功率），此外，柴油发动机需要依赖于从底盘发动机取力的启动马达才能实现启动。

上述传动方案中，由于需要选用满足最大功率的柴油发动机，当超过一定功率（如1500KW）时，所需的成本将迅速上升，选型困难，这样也造成配套的变矩器等元件选型范围窄、价格高；上述传动方案选型困难和成本较高的另一个因素在于，在世界范围内，各个国家的压裂作业相关元件和部件的技术成熟度和产业链完善度相差较大，构成上述传动方案的柴油发动机、液力变矩器或传动轴等需要从某些国家或地区购买，这样将造成使用这种传动方案的压裂车成本高昂，且受到进口件周期和货源的限制。

另外，上述传动方案的安全冗余度（可靠性）低，一旦柴油发动机、液力变矩器和传动轴中的任一个发生故障，将造成压裂作业停止，由于压裂作业场地一般位于偏远地区，且这些部件价格昂贵、难以一次性备足，即便是在压裂作业技术发展相对成熟的国家，恢复压裂作业也需要很长时间。

因此，如何针对现有的上述不足和缺陷进行改进，以便更加适应油气开发需要，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种压裂泵传动系统，以有效降低压裂泵传动系统相关部件的选型难度和成本，同时还有效提高压裂泵传动系统的安全冗余度。

具体而言，该压裂泵传动系统包括一个或多个发动机、多个油泵和多个马达，其中：发动机为一个时，发动机用于驱动多个油泵，发动机为多个时，每个发动机用于驱动至少一个所述油泵；每个油泵接于至少一个所述马达；多个马达均用于驱动压裂泵。

进一步地，每个油泵的出油口分别通过对应的油路接于至少一个马达的第一油口，该至少一个马达的第二油口接于液压油箱；或者，所述多个油泵的出油口均通过第一油路接于所述多个马达的第一油口，所述多个马达的第二油口接于液压油箱。

进一步地，所述压裂泵为曲轴式柱塞泵，所述曲轴式柱塞泵的两端设置有动力输入齿轮，每个马达通过动力输出齿轮与所述动力输入齿轮啮合。

进一步地，所述曲轴式柱塞泵两端的动力输入齿轮所啮合的动力输出齿轮的数目相同。

进一步地，所述曲轴式柱塞泵任一端的动力输入齿轮所啮合的动力输出齿轮围绕该动力输入齿轮均匀布置。

进一步地，所述发动机为多个时，其中一个为压裂车底盘发动机。

本发明的第二目的在于提供一种压裂车，以有效降低压裂车的制造成本和生产难度，同时有效提高作业效率和可维护性。