用于壓裂施工的氣動輸砂撬的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種氣動輸砂撬，用于油氣開采中的壓裂施工作業(yè)。
【背景技術】
[0002]在石油、天然氣開采過程中，一般需要將成百上千噸壓裂砂或支撐劑打入井下進行增產(chǎn)壓裂。
[0003]目前，壓裂砂以袋裝或散裝形式運到井場。對于袋裝砂，需要人工輔助吊車吊運到儲砂裝置的進砂口，然后在施工過程中通過儲砂裝置向混砂車供砂，存在作業(yè)效率低，工人勞動強度大的問題。對于散裝砂，一種方式由砂罐車向混砂車供砂，往往只能適應小規(guī)模作業(yè)砂量的要求，難以滿足近年來壓裂施工大砂量的要求，且這種方式設備布置靈活性較差、難以實現(xiàn)自動化控制；另一種方式通過集成式氣動輸送運砂車給儲砂裝置供砂，由于氣動輸送設備(包含風機、氣輸管路等)集成在運砂車上，這就在一定程度上增大了運砂車質(zhì)量和尺寸，降低了運砂車的道路適應性，提高了對井場道路的要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型在于優(yōu)化現(xiàn)有的氣動輸砂裝置，使得壓裂砂的輸送儲運更加方便。
[0005]為此，本實用新型提供一種用于壓裂施工的氣動輸砂撬，和運砂車連接，主要由風機、砂斗、下料閥、加速室、撬座組成，其特征在于:上述運砂車為常規(guī)罐式運砂車；上述下料閥和上述加速室一體化形成下料閥加速室一體化裝置，上述砂斗直接和常規(guī)罐式運砂車的尾部出料口對接。
[0006]本實用新型的氣動輸砂撬上，還可布置有風機驅(qū)動電機、控制箱，用于在本地進行風機的驅(qū)動及啟停操作。風機驅(qū)動電機和風機間可以為皮帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、直接驅(qū)動等。
[0007]本實用新型的氣動輸砂撬中，下料閥加速室一體化裝置可以由電機直接驅(qū)動，或通過鏈傳動、齒輪傳動、皮帶傳動等其他傳動間接驅(qū)動。
[0008]作為一種優(yōu)化，氣動輸砂撬還在撬座下方安裝一組滾輪，從而能夠更加方便地調(diào)整氣動輸砂撬的位置，使得砂斗對準運砂車出砂口。
[0009]傳統(tǒng)氣動輸砂撬，下料閥與加速室為分體式結構，這樣整體體積較大、高度較高，砂斗無法和常規(guī)罐式運砂車的尾部出料口對接，需要特制運砂車以增加出料口高度。本專利中，下料閥與加速室設計成下料閥加速室一體化裝置，能夠在較大程度上減小砂斗進砂口高度，從而使常規(guī)運砂車在卸料狀態(tài)能夠很方便地向砂斗供砂。
[0010]作為一種優(yōu)選，該專利的氣動輸砂撬，其特征在于:上述下料閥加速室一體化裝置的出口經(jīng)軟管連接在儲砂裝置上；儲砂裝置主要由上罐、下罐套裝并經(jīng)軟體囊密封而成。
[0011]儲砂裝置工作時，上罐上升到高位，上罐、下罐形成最大容積，可儲運更多壓裂砂。儲砂裝置運輸時上罐下放，上罐、下罐折疊到最小高度以方便運輸。
[0012]對于儲砂裝置的氣輸管路布置，目前是將主管路(一般為硬管)布置在罐頂。若儲砂裝置為分倉式結構，則需要在主管路上對應每個料倉配備分路閥，由于高位操作不便，分路閥必須設計為自動閥門，成本較高且需要氣源(或液壓源)支持。另外，為了將儲砂裝置的工作容積最大化，儲砂裝置運輸狀態(tài)高度一般設計達到了運輸不超高的極限。如果要使配置了氣輸管路的儲砂裝置不超高，則必須犧牲一部分高度，在占地面積不變的情況下必然減小儲砂裝置的容量。
[0013]氣動輸砂撬與儲砂裝置之間的管路為軟管，氣動輸砂撬及運砂車與儲砂裝置之間相對位置關系靈活性較大，這樣就可以盡可能充分地利用井場空閑位置，能夠在一定程度上緩解目前國內(nèi)井場征地困難、井場面積小的問題。
[0014]運行過程中，只需要工人偶爾調(diào)節(jié)一下運砂車出砂口閥門，保證壓裂砂不至于溢出砂斗即可，工人勞動輕度較小。如果采用自動閥門，根據(jù)砂斗的砂量來自動調(diào)節(jié)閥門開度，則可以不需要人工操作。
[0015]由于該分體式氣動輸砂撬可以和常規(guī)罐式運砂車直接連接，且可以實現(xiàn)連續(xù)供砂，運砂車滿載時能夠在半個小時(或更短時間)內(nèi)將砂卸完。相比現(xiàn)有的兩種供砂方式，這種方式作業(yè)效率較高。
[0016]相比常規(guī)散裝砂直接由砂罐車向混砂車供砂的方式，這種方式能夠更好地適應大規(guī)模壓裂施工大砂量的要求。
[0017]由于常規(guī)運砂車滿載時質(zhì)量較大，再在其基礎上增加質(zhì)量將會降低其道路適應性，特別是提高了井場道路的要求。相比集成式氣動輸送運砂車給井場儲砂裝置供砂的方式，本實用新型是獨立式供砂方式，不增加運砂車的質(zhì)量和尺寸，井場布置靈活性較大，可以充分利用空閑的井場面積。
【附圖說明】
[0018]以下結合附圖和【具體實施方式】來進一步說明本實用新型。
[0019]圖1是本實用新型的氣動輸砂鏡工作不意圖；
[0020]圖2是本實用新型的氣動輸砂撬的結構示意圖；
[0021]圖3是與本實用新型的氣動輸砂撬連接的儲砂裝置處于工作狀態(tài)下的結構示意圖；
[0022]圖4是與本實用新型的氣動輸砂撬連接的儲砂裝置處于運輸狀態(tài)下的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0024]如圖1所示，該實施例的用于壓裂施工的氣動輸砂撬2，在工作時直接和罐式運砂車I出料口對接，經(jīng)軟管5和儲砂裝置3的氣輸管路4相連通。
[0025]如圖2所示，氣動輸砂撬2由風機驅(qū)動電機201、風機202、砂斗203、下料閥加速室一體化裝置204、下料閥驅(qū)動裝置205、控制箱206、撬座207、風機動力傳動裝置208組成。相對現(xiàn)有技術，該實施將下料閥與加速室采用一體化設計形成下料閥加速室一體化裝置204，能夠在較大程度上減小砂斗203進砂口高度，從而使常規(guī)運砂車I卸料狀態(tài)能夠很方便地向砂斗203供砂。
[0026]砂斗203為壓裂砂的輸入口，然后壓裂砂通過下方的下料閥加速室一體化裝置204，下料閥能夠保證壓裂砂定量進入加速室而不至于阻塞。從砂斗203進入的壓裂砂與風機202輸出的一定壓力的空氣在下料閥加速室一體化裝置204的加速室高速混合并從出口輸出?？刂葡?06可以進行風機驅(qū)動電機201、下料閥驅(qū)動裝置205的啟停和調(diào)速控制。
[0027]該實施中，風機驅(qū)動電機201和驅(qū)動風機202的間為皮帶傳動。下料閥加速室一體化裝置204由電機直接驅(qū)動。
[0028]如圖3、圖4所示，儲砂裝置3為上下套罐結構，下罐固定，上罐可上下滑動，兩罐之間的密封由固定于上罐頂部及下罐頂部的軟體囊來實現(xiàn)。工作時，上罐上升到高位；運輸時上罐下放到運輸高度。
[0029]可用于伸縮式儲砂裝置3的氣輸管路4，將主管路(為硬管)401布置在儲砂裝置3的下部、高度在1.2-1.5m的位置。分路閥402設計為自動閥門。從主管路分路閥402分出的各分體倉硬管403從儲砂裝置3下罐錐部進入各分體倉，分體倉硬管403進入分體倉內(nèi)露頭后通過倉內(nèi)軟管404連接到頂部出料口硬管接頭出料口 405，該出料口固定在儲砂裝置3頂部。出料口方向朝上，混合物料噴出后打到擋料板406上后反彈回料倉。經(jīng)過反彈后的混合物料動能大幅度減小，對分倉體內(nèi)壁軟體囊及倉內(nèi)軟管404的沖擊大幅度降低，從而大幅度減小對軟體囊及倉內(nèi)軟管404的破壞程度。另外，這種管路4罐頂高度增加很小，對儲砂裝置3容量的影響也很小。各分體倉內(nèi)絕大部分管路為軟管，能夠較好地適應儲砂裝置3上罐體伸縮的要求。
[0030]運砂車I將壓裂砂運輸?shù)綁毫丫畧霾⒊錾翱趯蕷鈩虞斏扒?的砂斗203，連接氣動輸砂撬2與儲砂裝置3之間的管路，由于氣動輸砂撬2與儲砂裝置3之間的管路為軟管，所以氣動輸砂撬2及運砂車I與儲砂裝置3之間相對位置關系靈活性較大，這樣就可以盡可能充分地利用井場空閑位置，能夠在一定程度上緩解目前國內(nèi)井場征地困難、井場面積小的問題。
[0031]該系統(tǒng)運行過程中，只需要工人偶爾調(diào)節(jié)一下運砂車I出砂口閥門，保證壓裂砂不至于溢出砂斗203即可，工人勞動輕度較小。如果采用自動閥門，根據(jù)砂斗203的砂量來自動調(diào)節(jié)閥門開度，則可以不需要人工操作。
[0032]由于氣動輸砂撬可以實現(xiàn)連續(xù)供砂，運砂車I滿載時能夠在半個小時(或更短時間)內(nèi)將砂卸完。相比上文提到的兩種供砂方式，這種方式作業(yè)效率較高。
[0033]這種方式是在壓裂施工前就把壓裂砂用砂罐車氣輸?shù)骄畧霰镜貎ι把b置。儲砂裝置3準備好，砂容量可大可小。相比常規(guī)散裝砂直接由砂罐車I向混砂車供砂的方式，這種方式能夠更好地適應大規(guī)模壓裂施工大砂量的要求。
[0034]由于常規(guī)運砂車滿載時質(zhì)量較大，再在其基礎上增加質(zhì)量將會降低其道路適應性，特別是提高了井場道路的要求。增加其長度，同樣會高了井場道路的要求。相比集成式氣動輸送運砂車給井場儲砂裝置供砂的方式，這種獨立式供砂方式不增加運砂車的質(zhì)量和尺寸，且氣動輸砂撬2尺寸較小，井場布置靈活性較大，可以充分利用空閑的井場面積。
[0035]以上是本實用新型的實施方式之一，對于本領域內(nèi)的一般技術人員，不花費創(chuàng)造性的勞動，在上述實施例的基礎上可以做多種變化，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)本實用新型的目的。但是，這種變化顯然應該在本實用新型的權利要求書的保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.用于壓裂施工的氣動輸砂撬，和運砂車連接，主要由風機、砂斗、下料閥、加速室、撬座組成，其特征在于:上述運砂車為常規(guī)罐式運砂車；上述下料閥和上述加速室一體化形成下料閥加速室一體化裝置，上述砂斗直接和常規(guī)罐式運砂車的尾部出料口對接。2.根據(jù)權利要求1所述的用于壓裂施工的氣動輸砂撬，其特征在于:上述下料閥加速室一體化裝置的出口經(jīng)軟管連接在儲砂裝置上；儲砂裝置主要由上罐、下罐套裝并經(jīng)軟體囊密封而成。3.根據(jù)權利要求1所述的用于壓裂施工的氣動輸砂撬，其特征在于:上述撬座的下方安裝有一組滾輪。
【專利摘要】用于壓裂施工的氣動輸砂撬，其下料閥和加速室一體化形成下料閥加速室一體化裝置組成，能夠在較大程度上減小砂斗進砂口高度，從而使常規(guī)運砂車在卸料狀態(tài)能夠很方便地向砂斗供砂。解決了現(xiàn)有氣動輸砂撬因下料閥與加速室為分體式結構，需要特制運砂車以增加出料口高度的難題。另外，可經(jīng)軟管和可套裝的儲砂裝置相連接，方便了井場的布置。
【IPC分類】E21B43/26
【公開號】CN204754896
【申請?zhí)枴緾N201520393489
【發(fā)明人】明章杰, 李泓杉, 曾林
【申請人】四川宏華石油設備有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月10日