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第2章-压裂车

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酸化原理 压裂车 压裂酸化
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第 2 章 压裂车 机组 2. 1 压裂 机组概述 压裂、酸化施工作业是改造油气藏的重要手段之一,压裂施工是通过注入高压流体使井底地层形成具有足够大小的填砂裂缝,以增加油气的流动性,提高油气采收率的一种有效方法,对于低渗透油气井需要借助于压裂和酸化作业才能达到稳产的目的。这些工艺都要通过压裂设备来完成,所以压裂设备的发展直接影响着压裂、酸化工艺的发展。一套压裂设备包括多台压裂泵车、 1~2 台混砂车、一台压裂仪表车、地面管汇和其他辅助设备。在施工过程中混砂车将压裂液、支撑剂和各种添加剂混合完成后,通过连接管汇提供给多 台压裂泵车,压裂泵车将混合液进行增压,通过高压管汇汇集后注入井底,压裂仪表车对作业全过程进行监控并进行施工分析和记录。 2. 2 常用压裂泵车 压裂车 泵 主要由运载 底盘 、 车台柴油机 、 传动机构、泵体传动 等四大件组成。压裂泵是压裂车的工作主机。现场施工对压裂车的技术性能要求很高,压裂车必须具有压力高、排量大、耐腐蚀、抗磨损性强等特点。 2. 2. 1 压裂车( 700 型) 1.整车概况 压裂车 的工作只要是通过车台发动机( 传动箱(艾利逊 卧式 三缸单作用柱塞泵来实现的,整个过程的控制都可以在操作室内完成。压裂 车装有自动保护装置。在进行压裂施工作业时,操作人员可将仪表台上的工作压力进行设定,当实际工作压力超过这一设定压力时,超压保护装置可立刻使车台发动机回到 怠速状态。 压裂车还具有泵工作排量的实时显示功能,因此操作非常方便。 该设备工作压力高、排量大,可用于浅井、中深井、深井的小型压裂、酸化作业,也可用于压井、洗井、冲砂等施工作业。其最大工作压力为 65大理论排量为 2.标准配置 压 裂车主要由车载底盘、 车台发动机( 传动箱(艾利逊 3卧式三缸柱塞泵、计量罐( 2气路系统、润滑系统、 电路系统、管汇系统 、 操作室 等组成。 3. 主要技术性能参数(表 2 表 270 压裂车性能参数 压裂车型号 70 压裂车 最大工作压力( 65 最大工作流量( L/ 1580 柱塞泵的最大输入功率( 670 整机外形尺寸 ( : 长 宽 高 约 3875500800距 ( 5050+1450 4.主要配置及其参数 ( 1)载车底盘: 压裂车底盘配备北方奔驰( 国Ⅲ ),发动机型号为 率为 276大扭矩为 1460N·m,车辆的最大速度为 84km/h。 ( 2)车台发动机:采用 18 型车台发动机,该柴油机的功率为 522700电启动方式。 ( 3)车台传动箱:配有艾里逊( 机械液力传动箱。该机械液力传动箱的参数如下: 最大输入功率: 503 675 最高输入转速: 2500r/ 最大输入扭矩: 3075N·m; 传动箱传动比: 车的六档一般不用。 ( 4)柱塞泵总成:该车采用 3卧式三缸柱塞泵 (, 柱塞泵由动力端和液力端两部分组成。 该泵的性能参数见表 2 表 23柱塞泵的性能参数 档位 传动比 冲次 流量 ( L/ 压力( 1 0 395 65 2 19 587 43 3 59 785 32 4 37 1170 21 5 20 1580 15 动力端 由小齿轮轴、主轴、泵壳、连杆、十字头等部件组成。其动力传动方向是:小齿轮通过一对齿轮传到主轴上,主轴通过连杆、十字头将动力传递到液力端。动力端 的最大输入功率为 670入扭矩为 11926 N·m,齿轮齿形为渐开线,齿轮的传动比为 轴的偏心距为 齿轮、曲轴和支撑轴承 采用齿轮 泵强制润滑, 润滑油压为 液力端主要由泵头体、柱塞、盘根、吸入排出凡尔及凡尔座、排出管口、吸入管口等组成。泵头体采用整体式合金锻件。泵液力端结构紧凑,易损件更换方便。 ( 5) 仪表:该车的仪表主要是对施工过程的超高压预警进行设置、零点校准、赠以修正。 超高压预警设置:该控制仪可任意设置超压报警值,一旦压力超过预先设置的超压报警线,该控制仪立即输出超高压报警信号,控制车辆进入怠速状态。 零点校准:该控制仪可校准信号零点,以免在测量中出现误差。 增益修正:该控制仪通过修改参数,可修改输入信号的 放大倍数。 此外,该控制仪可模拟压裂施工过程,输出超压复位信号。在寒冷的气候条件下,可采取加温措施,一旦温度达到可工作的温度,自动停止加温,该控制仪具有防水防震功能。 ( 6)吸入管汇:吸入管主要配备 4"主管线,有四个吸入口,其中一个吸入口与计量罐底部的管口相连,另外三个分别在车尾和柱塞泵前侧,其管口的开启是由 4"启动蝶阀来控制的。 ( 7)排出管汇:排出管分为两个通路。一个通路是从泵排出口通过旋塞阀排入计量罐中,另一个通路是从排出口直接排到地面管汇,上排部分由 2"高压管汇、 2"旋塞阀、 2"球阀等高压元件组成。 下排部分由 2"高压管汇、 2"旋塞阀等高压元件组成。排出管汇的实验压力为 65 ( 8)润滑系统:润滑系统由动力端 润滑系统和液力端润滑系统两个部分组成。动力端润滑系统由动力端润 油泵、动力端润滑油箱、液压管线油压表、油滤器、溢流阀、回油管等组成。动力端润滑系统的润滑油从液力机械 传动箱取力的液压油泵提供。润滑系统的回油靠油自流来实现。液力端润滑系统由液力端润滑油箱、压力表、气动隔膜泵、油水分离器、润滑油管线、分配阀、油槽、滤清器等组成。 ( 9)气路系统:本车的气路系统由车台发动机提供气源,其功能主要是为气动隔 膜泵提供动力、为蝶阀的开闭提供动力。 ( 10)空调系统:操作室内安装 有空调,空调压缩机由发动机驱动。 ( 11)操作台:操作台由操作室和操作仪表组成。操作台是整车的控制中心。 ( 12)电路系统:电路系统为整车的控制部分,电路系统的各电器元件主要集中在操作室内的仪表台上。 5.整车特点 70 压裂车 在作业时,底盘发动机可停止工作,作业动力室靠车台动力装置提供的。 在作业状态时,动力传递是由发动机经液力机械传动箱、传动轴到压裂用柱塞泵的动力端,动力端通过主轴上的连杆带动液力端的柱塞作往复运动,动力端润 滑油通过液力机械传动箱取力的润滑油泵提供,液力端润滑系统的润滑油通过空气压缩机提供的气源,带动液力端润滑油箱上的气动隔膜泵工作。 压裂车的操作和控制都在操作室内进行,整车的操作和控制非常方便,设备安装有自动超压保护装置,当柱塞泵的实际 排出压力值超过预先设定的压力值时,该装置能够使发动机回到怠速状态,以确保设备和人身安全,操作室前后配有照明灯,适合夜间作业。 2. 2. 2 压裂车( 1650 型) 1.整车概况 压裂车 是由美国 司 制造的。 该设备工作压力高、排量大,可用于浅井、中深井 、深井的小型压裂、酸化作业,也可用于压井、洗井、冲砂等施工作业。其最大工作压力为 最大排量 最大理论的工作只要是通过车台发动机、传动箱( )、卧式三缸单作用柱塞泵来实现的,整个过程的控制都可以在操作室内完成。压裂车装有自动保护装置。在进行压裂施工作业时,操作人员可将仪表台上的工作压力进行设定,当实际工作压力超过这一设定压力时,超压保护装置可立刻使车台发动机回到怠速状态。 该泵车的具体作业参数见表 2 表 2压裂车作业 参数表 传动器档位 1 2 3 4 5 6 7 锁定状态 总传动比 动机额定 转速, r/050 2050 2050 2050 2050 2050 2050 泵冲数 量系数 排量 m3/大工作 压力, 出 水功率, 99 974 1189 1193 1193 1193 1193 2. 主要配置 ( 1)载车底盘:使用 美国国际收割机公司 制造的 ×4 型 底盘车,发动机型号为 于 二冲程、涡轮增压、二次冷却式柴油机 ,功率为 246100 最大扭矩 1304N·m /1200 ( 2)台上发动机:使用 美 国底特律柴油机阿里逊公司 制造的 6油机,柴油机类型为 二冲程、涡轮增压、中间冷却式柴油机 、 16 缸、 V 型排列, 额定功率为 13421800, 最大扭矩 为 7022N·m/600 ( 3)传动箱:使用 变速器,类型为 单级,多相,三元件,行星齿轮式液力变矩器 ,最大输入转速为 2100r/大输入净扭矩为6649N·m, 最大输入净功率 为 1268定转速为 1500r/以进行手动、远控或电动换挡。 ( 4) 压裂泵:配 备 美国 司 制造的 三缸单作用柱塞泵。额定功率为 13421800, 柱塞直径 为 冲程 为 动力端减速比 为 最大工作泵冲数 为 330液力端最大工作压力 3. 结构特点 ( 1) 该车前后均无拖车钩,现场作业中需要拖车时不便。此外,液压油箱排出管线位置太低,越野行驶中易碰坏,油箱位置太高、加油不方便;随车面板裸露,易受气候影响。 ( 2) 该 车在工作压力 能输出排量 水功率高达119用于大型高压压裂、酸化作业。此外该车压裂泵柱塞推力可达 1001应液力端最高工作压力可达 而具有一定超负荷能力。特殊情况下,如果能把排出管汇工作压力相应提高,该车可在 力下短期工作。 ( 3) 压裂泵须保证吸入压力不 低于 345则会产生气蚀,降低泵头使用寿命,尤其在高压作业和泵注高粘度液体时,更为严重。 ( 4) 现场作业前,应对使用的全部管汇按工作压力进行试压,以确保作业顺利与安全。 2. 2. 3 1490 型压裂车( 2000 型) 1.整车概况 1490 型压裂车( 2000 型)是一种在底盘车上装有一台卧式三缸高压柱塞泵 或五缸高压柱塞泵 的移动设备。 如 裂车上安装的是三缸柱塞泵, 裂车上安装的是五缸柱塞泵。 图 22000 型压裂泵车 1— 底 盘车 2— 液压系统 3— 车台发动机冷却水箱 4— 网络控制箱 5— 车台发动机 6— 液力传动箱 7— 刹车装置 8— 传动轴 9— 压裂泵 10— 吸入管汇 11— 排出管汇 该该压裂车主要由底盘车和车台两部分组成,底盘车主要是完成整车移 动和为车台发动机启动液压系统提供动力,台上部分是压裂泵车的工作部分,主要由发动机、液力传动箱、传动装置、柱塞泵、吸入管汇、排出管汇、安全系统、燃油系统、动力端系统、液力端润滑系统、动力端润滑系统、散热系统、电路系统、气路系统、液压系统、 仪表控制系统、远控箱、加热炉总成等组成, 该车的主要工作原理是通过底盘车取力带动一个液压油泵,油泵驱动车台发动机的启动马达,启动车台发动机,车台发动机所产生的动力,通过液力传动箱和传动轴传送到大泵动力端,驱动压裂泵进行工作,压裂泵将压裂液吸入吸入管汇,经泵增压后由高压排出管排 出,注入井下实施压裂作业。 设备操作控制是在仪表车或网络远控箱或车旁控制箱上进行的。操作控制系统对发动机的控制主要是发动启动、油门、停机或紧急 停机,同时有发动机高水温 低油压报警指示灯,发动机转速显示等;对液力传动箱的控制主要是换挡、解锁及复位操作。同时显示传动箱的闭锁状态,以及对液力传动箱高油压低油温报警指示等;通过超高压保护表来限制大泵最高工作压力,同时在控制面板上能显示大泵的工作压力和流量,有大泵超压报警功能,大泵润滑油温高、油压低设有报警指示灯。 该设备还配有超高压保护装置 和机械超压保护安全阀。自动超 压保护装置采用电控形式,施工时,可根据现场作业的压力需要,设定任一压力保护值,在进行压裂施工作业时,操作人员在控制面板上调定最高安全施工压力,当实际排出压力超过这个值时,超压保护装置起作用使柴油机快速回到怠速状态,当超压解除后,可以立即重新启动柱塞泵进行工作,机械超压保护安全阀是根据压力泵车的最高工作压力预先设定的压力保护值,当工作压力超过设定值时,安全阀泄压,从而起到安全保护作用。 该设备主要用于油气田深井、中深井、浅井的各种压裂作业,还可以用于水利喷砂、煤矿高压水利采煤、船舶高压水利除锈等作业。它可以单 机进行压裂作业,也可以联机作业。 2.主要要性能参数 490 压裂车性能参数根据车台上装有的柱塞泵的缸数不同而不同 (表 2 表 2490 压裂车性能参数 压裂车型号 490 压裂车 最大工作压力( 105 最大工作流量( L/ 2547(三缸泵)或 7169(五缸泵) 柱塞泵的最大输入功率( 1491(三缸泵) 2866(五缸泵) 整机外形尺寸( 长 宽 高 约 10800500000距( 1700+4800+1300 总重量( 35730 3. 主要配置及其参数 ( 1)载车底盘: 490 型压裂车底盘 主要选用德国 “ 梅赛德斯( ” 4143) 8×6( 8×4)底盘,该车采用前后双桥,稳定性较好,由于是公路用底盘,作为压裂车底盘,底盘大梁必须进行加固,才能满足油田的道路要求。底盘大梁加固现采用 装副大梁的方式。 发动机型号为 A, 轮增压中冷, 功率为 430315,最大扭矩为2000N·m/1800r。 ( 2)车台发动机:采用 251柴油机的功率为 16782250, 最大扭矩为 8434N·m/1900r。液压 启动方式。 ( 3)车台传动箱:配有艾里逊( 机械液力传动箱。该机械液力传动箱的参数如下: 最大输入功率: 1678 2250 最高输入转速: 2100r/ 最大输入扭矩: 8271N·m; 传动箱传动比: 4)柱塞泵总成: 1490 型压裂车所使用的压裂泵有两种:一种是3卧式 单作用 三缸柱塞泵 ;另一种是 5型卧式单作用五缸 柱塞。 3三缸泵由一个动力端总成和一个液力端总成组成。有多种不同的泵头体 以适应几种不同规格的柱塞以获得不同压力和流量。该泵的 额定最大功率为 14912250冲程为 8″),柱塞直径有 33/4″、 4″、 41/2″、5″四种规格 。 其 性能参数见表 2中流量的单位为 L/力单位为 表 23柱塞泵的性能参数 柱塞直径 泵冲次 /泵转速( r/ 100r/50r/00r/50r/30r/量 压力 流量 压力 流量 压力 流量 压力 流量 压力 33/4″ 434 140 654 137 869 103 1088 82 1474 61 4″ 493 125 739 121 986 90 1232 73 1626 55 41/2″ 624 36 96 1248 72 1560 58 2063 44 5″ 775 80 1158 77 1550 58 1937 47 2547 35 5型五缸柱塞泵其额定最大功率为 186625008″),柱塞直径可在 31/2″~63/4″之间选择,以满足施工时不同压力和流量的要求。所有不同直径柱塞的液力端所配的动力端是相同的,该泵的具体性能参数见表 2中流量的单位为 L/力单位为 表 2柱塞泵的性能参数 柱塞 直径( 泵冲次 /泵转速( r/ 111r/50r/00r/50r/30r/量 压力 流量 压力 流量 压力 流量 压力 流量 压力 00 140 950 264 582 086 49 02 086 446 809 385 12 234 643 055 710 154 563 082 604 437 27 1427 930 574 217 247 726 335 111 891 132 885 551 399 251 609 055 778 702 629 109 411 259 345 431 169 动功率( 1790 1866 1866 1866 1866 小齿轮轴转速( r/ 705 953 1271 1588 2100 液力端主要由泵头体、吸入和排出阀总成、柱塞、盘根、凡尔及凡尔座等组成,在吸入口处装有吸入空气稳压器。柱塞表面喷镀耐磨合金粉,具有良好的耐磨性及抗腐蚀性。柱塞密封由 V 形盘根、盘根压环和盘根座圈等排列构成。 ( 5)柱塞泵的润滑系统:压裂泵的润滑系统包括动力端润滑系统和液力端润滑系统。 动力端采用连续式压力润滑。由 动箱取力器( 动润滑泵进行润滑。 动力端润滑系统包括溢流阀、滤清器、油压表、管路和润滑油冷却器及储油箱等组成。储油箱带液位指示器,操作人员可以方便地观察油面和油位。动力端的润滑油是通过发动机散热水箱提供冷却,配有节温器。 液力端柱塞、填料密封圈采用气压式连续压力润滑。设备挂挡后可以自动启动盘根润滑系统,当传动箱挂倒挡后会自动切断气源,气动隔膜泵停止工作。该系统包括所有为柱塞提供润滑的机油池和所必需的附件。在液力端 的下面装有回收润滑油的滴液盘,通过一个带阀门的三通,可以使回收的润滑油流向润滑油罐或流向外接放油口,流回润滑油罐的管路上配有 Y 型过 滤器。液力端润滑油箱内部通过隔板分为净油侧和污油侧两部分,隔板顶部开口,通过过滤网将净油侧和污油侧连通。气动润滑泵从净油侧吸油,回收的污油流回污油侧的底部,经沉淀过滤后从隔板的顶部流向净油侧,净油侧和污油侧的顶部都放油丝堵,侧面均有 液位指示器。润滑油箱顶盖用螺栓和箱体固定在一起,便于拆装。 ( 6) 液压系统 : 2000 型压裂车根据结构形式的不同有两种不同的液压系统。 一种是立式水箱;另一种是卧式水箱。 立式水箱 : 车台发动采用立式水箱安装,通过飞轮皮带直接驱动风扇叶片的方式。 液压系统负责车台发动机的启动,它来自于 汽车底盘取力器驱动的液压泵,车台发动机可以配置单或双液压启动马达,通过转换阀实现分别或同时启动(本车配置双启动马达,并同时工作),由于液压系统只是在发动机启动的短时间内工作,所以不需要配备液压冷却系统。 卧式水箱 : 车台发动机采用卧式水箱安装,冷却水箱的风扇叶片通过液压马达驱动,液压系统由两部分组成:一是负责车台发动机的启动,它来自于汽车底盘取力器驱动的液压泵,车台发动机可以配置单或双液压启动马达,通过转换阀实现分别或同时启动;二是通过底盘取力器(作业时启动底盘发动机) 或者传动箱取力器(正常作业时底盘发动机不 工作)安装的液压泵,驱动多通道水箱风扇马达。并在压裂车主控箱上设置强制冷却开关。风扇的开启可以通过设置在发动机和传动箱上的温控开关实现自动开启。由于液压系统在施工过程中始终处于工作状态,所以液压系统液压油需要经过发动机水箱的通道通过风扇进行冷却。 液压系统包含有与之相关的设备,如油箱、滤清器、溢流阀、单向阀等,以确保系统的完整和功能话。 ( 7)吸入管汇:为适应压裂泵大流量输出和井场管线的连接,吸入管线通常采用两个上水接口。每个接口包括 4″蝶阀和外扣或者内扣由壬接头。分别装于车后,离地高度适当,吸入歧管向下倾 斜,可确保管线内部留残余液。在泵头体每个吸入口的下方装有顶杆,便于作业完成后排空泵腔内的液体。 吸入管汇上装有一个缓冲器以保证压裂泵工作时吸入阀体的稳定性。为适应 业,整个吸入管汇需要保证承压 上。当进行 业时,应将缓冲器拆除,并安装随 机配置的堵板。 ( 8)排出管汇: 2000 型压裂车根据配置柱塞直径的大小可选用 2″或者 3″的排除管汇。当最大流量大于 ,通常采用 3″的排除管汇。为便于排出管汇与压裂泵的连接,通常 在泵的液力端出口与高压直管之间通过 “ 50” 型或者 “ 10” 型 活动弯头连接。高压排出管横向固定在车尾部,施工中应打开支架固定销,将排出管线放在地面并进行支撑。排出接口可以选择外口由壬或者内扣由壬, 在压裂泵的另一端出口装有压力传感器,与超高压保护装置进行连接,为提高设备的安全性,在排出管汇上增加一套 105全阀。 ( 9)加热炉装置: 为保证泵车能够在冬天或高寒地区正常作业, 2000 型压裂车配有加热装置。在车台柴油机的前端装有柴油加热器,为车台柴油机的冷却液进行加热。柴油加热器通过主控台上的开关开启,加热炉自带水泵循环发动机冷却液,同时对发动机油底壳进行加热。待温度达 到要求后,需人工关闭电源,三分钟后加热炉会自动停止工作。加热器的进水和出水管线分别与发动机水道连接,进出口均设有阀门。在启动加热装置之前,必须开启两个阀门与水道连通。加热过程完成后,应将两个阀门关闭。 ( 10) 气路系统 : 气路系统由汽车底盘和车台发动机提供气源。在压裂车的主控箱上安装有气压表,可以观察气压的大小。气压系统的功能是控制压裂车刹车系统及为泵的液力端润滑供气。刹车装置采用电控气的方式,通过传动箱的换档开关进行控制。当换档开关置于刹车档时,刹车气缸推动刹车毂工作;当换档开关置于非刹车档时,解除刹车。 液力端的润滑系统具有自动控制功能。当启动车台发动机后,系统自动开启液力端润滑系统气源,推动润滑气泵为压裂泵盘根提供润滑。当传动箱换档开关置于刹车挡位置时,由于压裂泵处于非工作状况,系统会自动切断液力端润滑系统气源,停止对盘根的润滑。 ( 11) 冷却系统: 2000 型压裂车根据结构形式的不同可以采用多种形式的冷却系统。 当采用卧式水箱布置时, 整个冷却系统由五部分组成: 第一部分是为车台发动机冷却。 采用载车底盘驱动液压泵并带动发动机水箱风扇冷却卧式散热器,此方法可以尽量保证压裂泵得到最大的输入功率。但施工过程中底盘 发动机必须连续工作。采用从传动箱取力驱动液压泵并带动发动机水箱风扇冷却卧式散热器,此方法会消耗车台发动机的功率,施工过程中底盘发动机除驱动车台发动机的液压启动系统的瞬间工作外,可以停止工作。 第二部分是为压裂泵的动力端润滑油提供冷却。 采用热交换或者多通道(发动机)散热器的方式,通过发动机的冷却水或者发动机风扇冷却传动箱润滑油。 第三部分是为 压裂泵的动力端润滑油提供冷却。采用多通道(发动机)散热器的方式,通过发动机风扇为压裂泵的动力端润滑油提供冷却。 第四部分是为 车台发动机的燃油系统提供冷却。采用多通道(发动 机)散热器的方式,通过发动机风扇为发动机燃油系统提供冷却。 第五部分是为液压 系统提 供冷却。 采用多通道(发动机)散热器的方式,通过发动机风扇为液压系统提供冷却。 冷却风扇由液马达驱动,转速可自动控制(高速和低速),随温度的升高自动加快;也可采用手动控制方式 ,使风扇始终高速运转。 当采用立式水箱布置时,压裂车的冷却系统由四部分组成: 第一部分是为车台发动机冷却。通过发动机直接驱动水箱风扇冷却立式散热器。 第二部分是为液力传动箱的润滑油提供冷却。采用热交换或者多通道(发动机)散热器的方式,通过发动机的冷却水或者发 动机风扇冷却传动箱润滑油。 第三部分是为压裂泵的动力端润滑油提供冷却。采用多通道(发动机)散热器的方式,通过发动机风扇为压裂泵的动力端润滑油提供冷却。 第四部分是为车台发动机的燃油系统提供冷却。采用多通道(发动机)散热器的方式,通过发动机风扇为发动机燃油系统提供冷却。 ( 12) 刹车装置 : 变速箱与传动轴的连接处装有刹车装置,当发动机在运转或变速箱处于空档时,防止其输出轴带动泵运转。或者 当超压保护后,刹车装置自动启动。该刹车的气源由底盘储气筒提供。 ( 13) 安全保护装置 : 为保证压裂车在施工过程中的安全,该车设置 有两套安全系统。 采用压力传感器,将施工中的压力变化转化为电流的变化。施工前首先设定工作安全压力,当压力达到设定压力值时,超压保护装置输出信号给发动机调速器,发动机在得到控制信号后会立即回到怠速状况。 采用机械式安全阀。产品在出厂时根据设备的承压最高值进行调定。其功能是在施工或者试压过程中,压力达到调定之后,安全阀会自动开启泄压(泄压到卡车底部),当泄压完成后,安全阀会自动关闭。该安全阀的设定是为了保护压裂泵和整个高压管汇系统的安全。安全阀设定值的调定在出厂前进行调定。 ( 14) 控制和仪表系统 : 所有仪表、开 关和控制按钮标识清晰。所有接线、接头标记清晰。压裂车可配置两种操作系统:单车控制系统或网络控制系统。 ( 15) 台上仪表箱 : 压裂车所选用的发动机综合显示仪可以同时显示发动机水温、油压、转速、进气压力、故障代码等多项参数。显示仪可以通过外部接口与计算机进行连接,修改发动机参数和检测发动机故障。 该仪表箱主要显示 盘根润滑气压表 : 用于显示盘根润滑气泵供气压力的大小 ;气压调节阀 : 用于调节盘根润滑气泵供气压力的大小; 启动油压表 : 用于显示启动油泵的油压的大小; 风扇油压表及补油压表(注:仅适用于卧式 水箱) ;车台传动箱油压表: 用于观察传动箱工作油压的大小 ; 车台传动箱 油温表: 显示传动箱工作中的油温高低 ;气压表: 指示储气罐内的气压大小 ;大泵油压表: 指示压裂泵动力端润滑油压的大小 ; 大泵油温表 : 指示压裂泵动力端润滑油温的高低 ; 电压表 ; 主控箱电源熔断器 ; 照明灯熔断器 ;照明灯开关: 该开关可以控制夜间施工中照明灯的开启 ; 主控箱电源开关 ; 远控箱电源开关 ;加热器开关: 用于启动加热器 ; 加热器电源指示灯 : 指示灯亮表示加热器正在工作 ; 发动机启动、停机开关 ; 紧急停机开关 。 ( 16) 远控箱: 远制箱可以实现压裂车的现场操作控制。远控 箱的功能与仪表车内的泵控单元相同。可以实现压裂车的启动、调速、换档、解锁、停机等控制功能;发动机、传动箱、压裂泵等系统的故障报警功能;发动机转速、压裂泵输出理论排量、实际施工压力、压力预置、超压保护等。 2. 2. 4 压裂车( 2500 型) 1.整车概况 压裂车是一种在底盘车上装有一台卧式五缸高压柱塞泵的移动设备。柱塞泵由车台柴油机通过液力变速器驱动,可在远离压裂车几十米外的远控箱或仪表车上操作,安全可靠,自动化程度高。该设备装有自动超压保护装置,压裂施工作业时, 操作人员可在远控箱或仪表车上设定最高安全施工压力,当实际施工排出压力超过设定的最高安全施工压力时,超压保护装置自动使车台柴油机处于怠速状态。当超压保护复位后,可以很快地重新启动柱塞泵工作。 压裂车 主要用于油气田深井、中深井及浅井的各种压裂作业,还可以用于水力喷砂、煤矿高压水力采煤、船舶高压水力除锈等作业。它可以单机进行压裂作业,也可作为增产作业系统的一部分实现联机作业,最大工作压力为 137大理论排量为 2. 471m³/压裂车填补了国内外自走式超大功 率压裂车的空白 。单机输出功率比国内外现有的 2000 型压裂车及拖挂式 2500 型压裂车都有很大的提高,达到了 2500 压裂泵车的工作原理是通过底盘车发动机动力驱动车台发动机的启动马达,使车台发动机工作;车台发动机所产生的动 力,通过液力传动箱和传动轴传到压裂泵动力端,驱动压裂泵进行工作 。 混砂车供给的压裂液由吸入管汇进入压裂泵,经过压裂泵增压后由高压排出管排出,注入井下实施压裂作业。 图 22500 型压裂泵车 1— 底 盘车 2— 底盘变速箱和发动机取力器 3— 车台发动机 4— 网 络控制箱 5— 车台发动机冷却水箱 6— 液力传动箱 7— 传动轴 8— 安全系统 9— 压裂泵 10— 吸入管汇 11— 排出管汇 12— 液压系统 13— 润滑系统 2.主要要性能参数 860 压裂车性能参数根据车台上装有的柱塞泵的缸数不同而不同(表 2 表 2860 压裂车性能参数 压裂车型号 860 压裂车 最大工作压力( 140 最大工作流量( L/ 应压力为 柱塞泵的最大输入功率( 2086(2800整机外形尺寸( 长 宽 高 约 12500800200距( 1630+5550+1450+1650 总重量( 45000 3. 主要配置及其参数 ( 1)载车底盘: 860 型压裂车底盘主要选用德国 “ 梅赛德斯( ” ×6 底盘,该车采用前后双桥,稳定性较好,由于是公路用底盘,作为压裂车底盘,底盘大梁必须进行加固,才能满足油田的道路要求。底盘大梁加固现采用 装副大梁的方式。发动机型号为 A, 轮增压中冷,功率为 503370最大扭矩为 2400N·m/1080r。 ( 2)车台发动机:采用 “ 0 型车台发动机,该柴油机的功率为 22373000,最大扭矩为 11268N·m/1600r。液压启动方式。 ( 3)车台传动箱:配有艾里逊 “ 机械液力传动箱。该机械液力传动箱的参数如下: 最大输入功率: 22353000 最高输入转速: 2100r/ 最大输入扭矩: 12880N·m; 传动箱传动比: 用)。 ( 4)柱塞泵总成: 压裂泵是整个压裂车的心脏, 压裂车所使用的 5是一种往复、容积式、单作用、卧式五缸柱塞泵,该泵的最大输入额定制动功率为 20802800 最高压力可达 138大流流量可达 5式五缸柱塞泵由一个动力端总成和一个液力端总成组成。可以更换 不同的泵头体以适应装在几种不同规格的柱塞以获得不同压力和排量,柱塞直径可在 33/4″~5″选则,常用柱塞直径为 4″。 可选用不同的盘根总成、凡尔总成、排出法兰、吸入管汇来进行各种配套布置,泵送各种特殊的液体,在各种不同环境下工作。 该泵的性能参数见表 2 表 25柱塞泵的性能参数 档位 冲次 排量 L/力 同泵头体 相同泵头体 相同泵头体 相同泵头体 33/4" 柱塞 4" 柱塞 41/2" 柱塞 5" 柱塞 33/4" 柱塞 4" 柱塞 41/2" 柱塞 5" 柱塞 1 67 486 553 700 864 138 123 96 78 2 84 608 692 876 1082 138 123 96 78 3 105 762 867 1097 1355 138 123 96 78 4 124 901 1025 1298 1602 124 109 86 70 5 156 1131 1287 1629 2011 99 87 68 56 6 195 1410 1605 2031 2507 79 70 55 45 7 240 1738 1977 2502 3089 64 57 45 36 8 300 2172 2471 3128 3861 51 45 36 29 ( 5)传动轴:变速箱和压裂泵用一个标准传动轴连接。传动轴上装有可拆卸的护罩。 (
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本文标题:第2章-压裂车
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