[发明专利]一种压裂传动和高压排出系统

说明书

技术领域

本发明涉及油田设备技术领域，尤其涉及一种压裂传动和高压排出系统。

背景技术

压裂技术是目前油气行业重要的作业手段，尤其是在目前国内外页岩气开发中发挥着举足轻重的作用，主要用于增产作业，通过压裂车向地层中泵注一定排量和压力的压裂液，当泵入的压力超过地层开启压力时，会在油气层形成较大裂缝，从而提高地层的渗流能力，提高油气的产量，所以压裂设备一般要求大功率的发动机和大排量、高压力的压裂泵。

目前常用的压裂车传动系统主要采用机械传动，通过发动机、变速箱、传动轴驱动常规的压裂泵，实现压裂液的泵送作业，该传动方案整体性能比较稳定，但是由于变速箱、传动轴等关键传动部件尺寸较大，从一定程度上限制了布置的灵活性，更为重要的是压裂泵一般是曲轴转动带动连杆实现柱塞泵往复式运动，由于目前高难度井越来越多，施工压力和功率越来越高，在需要输出功率较大时，由于内部的动力端惯性大、速度较高，在进行高压作业时产生比较大的振动，从而影响整车运行的稳定性和可靠性。

另外目前的压裂作业排量控制主要是依靠变速箱档位变化和选择不同压裂泵柱塞规格尺寸，在需要大排量作业时需要选择高的转速或者规格尺寸较大的柱塞，这对压裂泵的使用寿命和传动系统提出了更高要求。

另外，在目前常用方案中，变速箱和大泵在运行过程中由于齿轮啮合、高速旋转产生的热量需要润滑冷却系统进行辅助，需要选用专业散热器进行散热，而散热器和配套的润滑冷却系统往往会占用较大的整车布置空间，也不利于整车重量降低。

综上所述，如何减少整车大功率作业时振动、扩大压裂车的排量范围、降低整车的重量，最终达到提高整车综合作业性能是需要油田行业需要解决的技术问题。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供一种压裂传动和高压排出系统。其具有整体结构紧凑，工作振动小，输出效率高的优势。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种压裂传动和高压排出系统，包括底盘，其特征在于，在所述底盘上设有一个大功率发动机、分动箱、多个变量柱塞泵以及双作用压裂泵，所述大功率发动机的输出端与所述分动箱的输入端连接，所述分动箱输出端包括多个取力口，每个所述取力口分别与一个所述变量柱塞泵连接；所述变量柱塞泵通过液压系统驱动所述双作用压裂泵。

本发明的有益效果是：与常规压裂车相比，采用该系统的新型压裂系统通过液压驱动取代机械传动，能够扩大传动部件选型范围；其应用双作用柱塞泵在理论上使得设备的排量提高了一倍，节约整车布置空间，同时双作用泵的布置可有效的减少作业时的整车尺寸，提高作业效率和整车稳定性。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，还包括系统散热器，以及一个用于所述系统散热器驱动的散热柱塞泵，所述散热柱塞泵与所述分动箱的一个取力口连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过系统散热器将本压裂车的整车液压系统、润滑系统、水路系统的热量汇集并集中冷却散热，比现有技术的分别散热结构节约了空间，提高了散热效率。

进一步，所述分动箱的取力口以及变量柱塞泵呈环形排布。

进一步，所述变量柱塞泵设有5个。

采用上述进一步方案的有益效果是，环形排布不仅美观、节约空间，而且有利于各个柱塞泵的压力均衡。

进一步，所述变量柱塞泵通过控制阀组与所述双作用压裂泵的活塞缸连接；所述控制阀组包含换向阀及溢流阀。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过换向阀实现双向控制，通过溢流阀用于液压系统的超压保护等，连接压裂泵的进出油管线分别接于压裂泵活塞缸的左侧和右侧。

进一步，所述双作用压裂泵包括对称设置的两个液力端。

采用上述进一步方案的有益效果是，能使系统工作更平稳，减少振动。

附图说明

图1为本发明整车结构布置示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明变量柱塞泵在分动箱上的布置结构示意图；

图4为本发明主液压驱动系统的原理示意图；

在图1到图4中，各标号所代表的部件列表如下：

1、系统散热器，2、底盘，3、大功率发动机，4、分动箱，5、变量柱塞泵，6、双作用压裂泵，7、散热柱塞泵，8、油箱，9、溢流阀，10、换向阀，11、吸油过滤器，12、回油过滤器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。