常用压裂泵车介绍(700型|1650型|20025)
车台发起机(CAT C-18)、传动箱(艾利逊S6610M)、卧式三缸单效果柱塞泵
压裂车装有主动维护设备。在进行压裂施作业业时,操作人员可将外表台上的作业压力进行设定,当实践作业压力超越这一设定压力时,超压维护设备可马上使车台发起机回到怠速情况。YL70-670型压裂车还具有泵作业排量的实时显现功用,因此操作十分便利。
该设备作业压力高、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、冲砂等施作业业。其最大作业压力为65MPa,最大理论排量为1.58m/min。
YL70-670型压裂车首要由车载底盘、车台发起机(CAT C-18)、传动箱(艾利逊S6610M)、3ZB70-670型卧式三缸柱塞泵、计量罐(2m3)、气路体系、光滑体系、电路体系、管汇体系、操作室等组成。
(1)载车底盘:YL70-670型压裂车底盘装备北方奔驰(ND125F50J6×6国Ⅲ),发起机型号为WP10.375,功率为276kW,最大扭矩为1460N·m,车辆的最大速度为84km/h。
(2)车台发起机:选用CAT C18型车台发起机,该柴油机的功率为522kW(700hp),电发起办法。
(3)车台传动箱:配有艾里逊(ALLISON)S6610M型机械液力传动箱。该机械液力传动箱的参数如下:
(4)柱塞泵总成:该车选用3ZB70-670型卧式三缸柱塞泵(柱塞直径为Φ101.6mm),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2-2:
动力端由小齿轮轴、主轴、泵壳、连杆、十字头号部件组成。其动力传动方向是:小齿轮经过一对齿轮传到主轴上,主轴经过连杆、十字头将动力传递到液力端。动力端的最大输入功率为670kW,输入扭矩为11926 N·m,齿轮齿形为渐开线mm,齿轮、曲轴和支撑轴承选用齿轮泵强制光滑,光滑油压为0.1~0.5MPa。
液力端首要由泵头体、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。泵头体选用整体式合金锻件。泵液力端结构紧凑,易损件替换便利。
(5)外表:该车的外表首要是对施工进程的超高压预警进行设置、零点校准、赠以批改。
超高压预警设置:该操控仪可任意设置超压报警值,一旦压力超越预先设置的超压报警线,该操控仪当即输出超高压报警信号,操控车辆进入怠速情况。
此外,该操控仪可模仿压裂施工进程,输出超压复位信号。在冰冷的气候条件下,可采纳加温办法,一旦温度到达可作业的温度,主动中止加温,该操控仪具有防水防震功用。
(6)吸入管汇:吸入管首要装备4主管线,有四个吸进口,其间一个吸进口与计量罐底部的管口相连,别的三个别离在车尾和柱塞泵前侧,其管口的敞开是由4发起蝶阀来操控的。
(7)排出管汇:排出管分为两个通路。一个通路是从泵排出口经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上管汇,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。排出管汇的试验压力为65MPa。
(8)光滑体系:光滑体系由动力端光滑体系和液力端光滑体系两个部分组成。动力端光滑体系由动力端润油泵、动力端光滑油箱、液压管线油压表、油滤器、溢流阀、回油管等组成。动力端光滑体系的光滑油从液力机械传动箱取力的液压油泵供给。光滑体系的回油靠油自流来完结。液力端光滑体系由液力端光滑油箱、压力表、气动隔膜泵、油水分离器、光滑油管线、分配阀、油槽、滤清器等组成。
(9)气路体系:本车的气路体系由车台发起机供给气源,其功用首要是为气动隔膜泵供给动力、为蝶阀的开闭供给动力。
(12)电路体系:电路体系为整车的操控部分,电路体系的各电器元件首要会集在操作室内的外表台上。
YL70- 670压裂车在作业时,底盘发起机可中止作业,作业动力室靠车台动力设备供给的。在作业情况时,动力传递是由发起机经液力机械传动箱、传动轴到压裂用柱塞泵的动力端,动力端经过主轴上的连杆带动液力端的柱塞作往复运动,动力端光滑油经过液力机械传动箱取力的光滑油泵供给,液力端光滑体系的光滑油经过空气压缩机供给的气源,带动液力端光滑油箱上的气动隔膜泵作业。
压裂车的操作和操控都在操作室内进行,整车的操作和操控十分便利,设备设备有主动超压维护设备,当柱塞泵的实践排出压力值超越预先设定的压力值时,该设备能够使发起机回到怠速情况,以确保设备和人身安全,操作室前后配有照明灯,合适夜间作业。
BL1600型压裂车是由美国SS公司制作的。该设备作业压力高、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、冲砂等施作业业。其最大作业压力为103.4MPa,最大排量1.515m3/min。
最大理论的作业只要是经过车台发起机、传动箱(ALLISON CLT9880型)、卧式三缸单效果柱塞泵来完结的,整个进程的操控都能够在操作室内完结。压裂车装有主动维护设备。在进行压裂施作业业时,操作人员可将外表台上的作业压力进行设定,当实践作业压力超越这一设定压力时,超压维护设备可马上使车台发起机回到怠速情况。该泵车的详细作业参数见表2-3:
(1)载车底盘:运用美国世界收割机公司制作的IHC COF5870/6×4型底盘车,发起机型号为DDA6V-92TA,归于二冲程、涡轮增压、二次冷却式柴油机,功率为246kW/2100 rpm,最大扭矩1304N·m /1200 rpm。
(2)台上发起机:运用美国底特律柴油机阿里逊公司制作的DDA 16V-149TI型柴油机,柴油机类型为二冲程、涡轮增压、中心冷却式柴油机、16缸、V型摆放,额外功率为1342kW(1800HP)/2050rpm,最大扭矩为7022N·m/600 rpm。
(3)传动箱:运用ALLISON CLT9880型变速器,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/min,最大输入净扭矩为6649N·m,最大输入净功率为1268kW,确定转速为1500r/min,能够进行手动、远控或电动换挡。
(4)压裂泵:装备美国OPI公司制作的OPI1800AWS型三缸单效果柱塞泵。额外功率为1342kW(1800HP),柱塞直径为101.6mm,冲程为203.2mm,动力端减速比为6.353,最大作业泵冲数为330min-1,液力端最大作业压力为123.5MPa。
(1)该车前后均无拖车钩,现场作业中需求拖车时不方便。此外,液压油箱排出管线方位太低,越野行进中易碰坏,油箱方位太高、加油不方便利;随车面板,易受气候影响。
(2)该车在作业压力103.4MPa下能输出排量0.688m3/min,其水功率高达119kW,适用于大型高压压裂、酸化作业。此外该车压裂泵柱塞推力可达1001kN,相应液力端最高作业压力可达123.5MPa,因此具有必定超负荷才干。特别情况下,假如能把排出管汇作业压力相应进步,该车可在123.5MPa压力下短期作业。
(3)压裂泵须确保吸入压力不低于345kPa,否则会发生气蚀,下降泵头运用寿命,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,应对运用的悉数管汇按作业压力进行试压,以确保作业顺畅与安全。
YL105-1490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SJX5360TYL105压裂车上设备的是三缸柱塞泵,SJX5341TYL105压裂车上设备的是五缸柱塞泵。
该压裂车首要由底盘车和车台两部分组成,底盘车首要是完结整车移动和为车台发起机发起液压体系供给动力,台上部分是压裂泵车的作业部分,首要由发起机、液力传动箱、传动设备、柱塞泵、吸入管汇、排出管汇、安全体系、燃油体系、动力端体系、液力端光滑体系、动力端光滑体系、散热体系、电路体系、气路体系、液压体系、外表操控体系、远控箱、加热炉总成等组成。
该车的首要作业原理是经过底盘车取力带动一个液压油泵,油泵驱动车台发起机的发起马达,发起车台发起机,车台发起机所发生的动力,经过液力传动箱和传动轴传送到大泵动力端,驱动压裂泵进行作业,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。
设备操作操控是在外表车或网络远控箱或车旁操控箱上进行的。操作操控体系对发起机的操控首要是发起发起、油门、停机或紧迫停机,一起有发起机高水温低油压报警指示灯,发起机转速显现等;对液力传动箱的操控首要是换挡、解锁及复位操作。一起显现传动箱的闭锁情况,以及对液力传动箱高油压低油温报警指示等;经过超高压维护表来约束大泵最高作业压力,一起在操控面板上能显现大泵的作业压力和流量,有大泵超压报警功用,大泵光滑油温高、油压低设有报警指示灯。
该设备还配有超高压维护设备和机械超压维护安全阀。主动超压维护设备选用电控办法,施工时,可依据现场作业的压力需求,设定任一压力维护值,在进行压裂施作业业时,操作人员在操控面板上调定最高安全施工压力,当实践排出压力超越这个值时,超压维护设备起效果使柴油机快速回到怠速情况,当超压免除后,能够当即从头发起柱塞泵进行作业,机械超压维护安全阀是依据压力泵车的最高作业压力预先设定的压力维护值,当作业压力超越设定值时,安全阀泄压,然后起到安全维护效果。
该设备首要用于油气田深井、中深井、浅井的各种压裂作业,还能够用于水利喷砂、煤矿高压水利采煤、船只高压水利除锈等作业。它能够单机进行压裂作业,也能够联机作业。
YL105- 1490压裂车性能参数依据车台上装有的柱塞泵的缸数不同而不同(表2-4)。
(1)载车底盘:YL105- 1490型压裂车底盘首要选用德国“梅赛德斯(Mercedes-Benz)”ACTROS4144(4143)8×6(8×4)底盘,该车选用前后双桥,稳定性较好,由所以公路用底盘,作为压裂车底盘,底盘大梁有必要进行加固,才干满意油田的路途要求。底盘大梁加固现选用Benz加装副大梁的办法。发起机型号为OM501 LA,V6涡轮增压中冷,功率为430HP(315kW),最大扭矩为2000N·m/1800r。
(2)车台发起机:选用CAT 3251B型车台发起机,该柴油机的功率为1678kW(2250BHP)/1900r,最大扭矩为8434N·m/1900r。液压发起办法。
(3)车台传动箱:配有艾里逊(ALLISON)S9810M型机械液力传动箱。该机械液力传动箱的参数如下:
(4)柱塞泵总成:YL105-1490型压裂车所运用的压裂泵有两种:一种是3ZB105-1490型卧式单效果三缸柱塞泵;另一种是5ZB105-2500轻型卧式单效果五缸柱塞。
3ZB105-1490型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习惯几种不同标准的柱塞以取得不同压力和流量。该泵的额外最大功率为1491kW(2250HP),冲程为203.2mm(8″),柱塞直径有33/4″、4″、41/2″、5″四种标准。其性能参数见表2-5(表中流量的单位为L/min;压力单位为MPa):
5ZB-2500轻型五缸柱塞泵其额外最大功率为1866kW(2500HP),冲程为203.2mm(8″),柱塞直径可在31/2″~63/4″之间挑选,以满意施工时不同压力和流量的要求。一切不同直径柱塞的液力端所配的动力端是相同的,该泵的详细性能参数见表2-6(表中流量的单位为L/min;压力单位为MPa):
液力端首要由泵头体、吸入和排出阀总成、柱塞、盘根、凡尔及凡尔座等组成,在吸进口处装有吸入空气稳压器。柱塞外表喷镀耐磨合金粉,具有杰出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摆放构成。
(5)柱塞泵的光滑体系:压裂泵的光滑体系包括动力端光滑体系和液力端光滑体系。
动力端选用接连式压力光滑。由S9810M传动箱取力器(PTO)驱动光滑泵进行光滑。动力端光滑体系包括溢流阀、滤清器、油压表、管路和光滑油冷却器及储油箱等组成。储油箱带液位指示器,操作人员能够便利地调查油面和油位。动力端的光滑油是经过发起机散热水箱供给冷却,配有节温器。
液力端柱塞、填料密封圈选用气压式接连压力光滑。设备挂挡后能够主动发起盘根光滑体系,当传动箱挂倒挡后会主动堵截气源,气动隔膜泵中止作业。该体系包括一切为柱塞供给光滑的机油池和所必需的附件。在液力端的下面装有收回光滑油的滴液盘,经过一个带阀门的三通,能够使收回的光滑油流向光滑油罐或流向外接放油口,流回光滑油罐的管路上配有Y型过滤器。液力端光滑油箱内部经过隔板分为净油侧和污油侧两部分,隔板顶部开口,经过过滤网将净油侧和污油侧连通。气动光滑泵从净油侧吸油,收回的污油流回污油侧的底部,经沉积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,旁边面均有液位指示器。光滑油箱顶盖用螺栓和箱体固定在一起,便于拆装。
(6)液压体系:2000型压裂车依据结构办法的不同有两种不同的液压体系。
立式水箱:车台发起选用立式水箱设备,经过飞轮皮带直接驱动电扇叶片的办法。液压体系担任车台发起机的发起,它来自于汽车底盘取力器驱动的液压泵,车台发起机能够装备单或双液压发起马达,经过转化阀完结别离或一起发起(本车装备双发起马达,并一起作业),因为液压体系只是在发起机发起的短时间内作业,所以不需求装备液压冷却体系。
卧式水箱:车台发起机选用卧式水箱设备,冷却水箱的电扇叶片经过液压马达驱动,液压体系由两部分组成:
它来自于汽车底盘取力器驱动的液压泵,车台发起机能够装备单或双液压发起马达,经过转化阀完结别离或一起发起;
二是经过底盘取力器(作业时发起底盘发起机)或许传动箱取力器(正常作业时底盘发起机不作业)设备的液压泵,驱动多通道水箱电扇马达。
并在压裂车主控箱上设置强制冷却开关。电扇的敞开能够经过设置在发起机和传动箱上的温控开关完结主动敞开。因为液压体系在施工进程中一直处于作业情况,所以液压体系液压油需求经过发起机水箱的通道经过电扇进行冷却。
液压体系包括有与之相关的设备,如油箱、滤清器、溢流阀、单向阀等,以确保体系的完好和功用线)吸入管汇:
为习惯压裂泵大流量输出和井场管线的衔接,吸入管线一般选用两个上水接口。每个接口包括4″蝶阀和外扣或许内扣由壬接头。别离装于车后,离地高度恰当,吸入歧管向下倾斜,可确保管线内部留剩余液。在泵头体每个吸进口的下方装有顶杆,便于作业完结后排空泵腔内的液体。吸入管汇上装有一个缓冲器以确保压裂泵作业时吸入阀体的稳定性。为习惯CO2作业,整个吸入管汇需求确保承压2.45MPa以上。当进行CO2作业时,应将缓冲器撤除,并设备随机装备的堵板。
2000型压裂车依据装备柱塞直径的巨细可选用2″或许3″的扫除管汇。当最大流量大于1.5m3/min时,一般选用3″的扫除管汇。为便于排出管汇与压裂泵的衔接,一般在泵的液力端出口与高压直管之间经过“50”型或许“10”型活动弯头衔接。高压排出管横向固定在车尾部,施工中应翻开支架固定销,将排出管线放在地上并进行支撑。排出接口能够挑选外口由壬或许内扣由壬,在压裂泵的另一端出口装有压力传感器,与超高压维护设备进行衔接,为进步设备的安全性,在排出管汇上添加一套105MPa安全阀。
为确保泵车能够在冬季或高寒区域正常作业,2000型压裂车配有加热设备。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。柴油加热器经过主控台上的开关敞开,加热炉自带水泵循环发起机冷却液,一起对发起机油底壳进行加热。待温度到达要求后,需人工封闭电源,三分钟后加热炉会主动中止作业。加热器的进水和出水管线别离与发起机水道衔接,进出口均设有阀门。在发起加热设备之前,有必要敞开两个阀门与水道连通。加热进程完结后,应将两个阀门封闭。
气路体系由汽车底盘和车台发起机供给气源。在压裂车的主控箱上设备有气压表,能够调查气压的巨细。气压体系的功用是操控压裂车刹车体系及为泵的液力端光滑供气。刹车设备选用电控气的办法,经过传动箱的换档开关进行操控。当换档开关置于刹车档时,刹车气缸推进刹车毂作业;当换档开关置于非刹车档时,免除刹车。
液力端的光滑体系具有主动操控功用。当发起车台发起机后,体系主动敞开液力端光滑体系气源,推进光滑气泵为压裂泵盘根供给光滑。当传动箱换档开关置于刹车挡方位时,因为压裂泵处于非作业情况,体系会主动堵截液力端光滑体系气源,中止对盘根的光滑。
选用载车底盘驱动液压泵并带动发起机水箱电扇冷却卧式散热器,此办法能够尽量确保压裂泵得到最大的输入功率。但施工进程中底盘发起机有必要接连作业。选用从传动箱取力驱动液压泵并带动发起机水箱电扇冷却卧式散热器,此办法会耗费车台发起机的功率,施工进程中底盘发起机除驱动车台发起机的液压发起体系的瞬间作业外,能够中止作业。
选用热交换或许多通道(发起机)散热器的办法,经过发起机的冷却水或许发起机电扇冷却传动箱光滑油。
选用多通道(发起机)散热器的办法,经过发起机电扇为压裂泵的动力端光滑油供给冷却。
选用多通道(发起机)散热器的办法,经过发起机电扇为发起机燃油体系供给冷却。
冷却电扇由液马达驱动,转速可主动操控(高速和低速),随温度的升高主动加速;也可选用手动操控办法,使电扇一直高速作业。
选用压力传感器,将施工中的压力改变转化为电流的改变。施工前首要设定作业安全压力,当压力到达设定压力值时,超压维护设备输出信号给发起机调速器,发起机在得到操控信号后会当即回到怠速情况。
01 整车概略YL140-1860型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经过液力变速器驱动,可在远离压裂车几十米外的远控箱或外表车上操作,安全可靠,主动化程度高。
该设备装有主动超压维护设备,压裂施作业业时,操作人员可在远控箱或外表车上设定最高安全施工压力,当实践施工排出压力超越设定的最高安全施工压力时,超压维护设备主动使车台柴油机处于怠速情况。当超压维护复位后,能够很快地从头发起柱塞泵作业。
油气田深井、中深井及浅井的各种压裂作业,还能够用于水力喷砂、煤矿高压水力采煤、船只高压水力除锈等作业。它能够单机进行压裂作业,也可作为增产作业体系的一部分完结联机作业,最大作业压力为137MPa,最大理论排量为2. 471m/min。YL140-1860型压裂车填补了国表里自走式超大功率压裂车的空白。单机输出功率比国表里现有的2000型压裂车及拖挂式2500型压裂车都有很大的进步,到达了2500HP。
载车底盘:YL140- 1860型压裂车底盘首要选用德国“梅赛德斯(Mercedes-Benz)”ACTROS4150 8×6底盘,该车选用前后双桥,稳定性较好,由所以公路用底盘,作为压裂车底盘,底盘大梁有必要进行加固,才干满意油田的路途要求。底盘大梁加固现选用Benz加装副大梁的办法。发起机型号为OM501 LA,V6涡轮增压中冷,功率为503HP(370kW),最大扭矩为2400N·m/1080r。(2)车台发起机:
压裂泵是整个压裂车的心脏,YL140-1860型压裂车所运用的5ZB-2800泵是一种往复、容积式、单效果、卧式五缸柱塞泵,该泵的最大输入额外制动功率为2080kW(2800hp)。最高压力可达138MPa,最大流流量可达3.86m3,5ZB-2800卧式五缸柱塞泵由一个动力端总成和一个液力端总成组成。能够替换不同的泵头体以习惯装在几种不同标准的柱塞以取得不同压力和排量,柱塞直径可在33/4″~5″选则,常用柱塞直径为3.75″和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安置,泵送各种特别的液体,在各种不同环境下作业。该泵的性能参数见表2-8。
液压体系包括一切与之相关的设备,如油箱、滤清器、溢流阀、单向阀等,以确保体系的完好和功用化。
液力端柱塞、盘根选用气压式接连压力光滑。设备挂挡后能够主动发起盘根光滑,液力端柱塞上部装有可翻转的盖板,能够调查压裂泵柱塞作业情况。
在液力端之下,装有收回光滑流体的集油盘。经过一个带阀门的三通,能够使收回的光滑油再从头流会到液力端光滑油箱或流向外接放油口。液力端光滑油箱分为净油侧和污油侧两部分,经过过滤网连通。气动光滑泵从净油侧吸油,收回的污油流回污油侧的底部,经沉积过滤后从隔板顶部流向净油侧,以确保光滑油的循环运用。
为确保泵车能够在冬季或高寒区域正常作业,2500型压裂车配有加热设备。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。柴油加热器经过主控台上的开关敞开,加热炉自带水泵循环发起机冷却液,一起对发起机油底壳进行加热。待温度到达要求后,需封闭电源,三分钟后加热炉会主动中止作业。加热器的进水和出水管线别离与发起机水道衔接,进出口均设有阀门。在发起加热设备之前,有必要敞开两个阀门与水道连通。加热进程完结后,应将两个阀门封闭。
气压体系由底盘发起机供给气源。在压裂车的主控箱上设备有气压表,能够调查气压的巨细。气压体系的功用是为压裂泵的液力端光滑供给气压。液力端的光滑体系具有主动操控功用。当发起车台发起机后,体系主动敞开液力端光滑体系气源,推进光滑气泵为压裂泵盘根供给光滑。当变速箱换档置于刹车挡方位时,因为压裂泵处于非作业情况,体系会主动堵截液力端光滑体系气源,中止对盘根的光滑。
:为确保压裂车在施工进程中的安全,2500型压裂车设置有安全体系。该设备设备在泵头体的别的一个排出口。选用105MPa压力传感器和马丁戴克表,将施工中的压力改变转化为电流或电压的改变。施工前首要设定作业安全压力,当压力到达设定压力值时,操控体系输出信号给发起机,发起机在得到操控信号后会当即回到待速情况。直感式马丁戴克表能够依据设定压力输出信号给操控体系使发起机回怠速。
还有气压表、电压表、主控箱电源熔断器、照明灯熔断器、加热炉熔断器、照明灯开关、主控箱总电源开关、操控体系电源开关、加热器开关、加热器电源指示灯、发起机紧迫停机按钮、发起机启停钥匙开关ABB、散热电扇手主动切换开关。
:每台压裂车装备1套单车网络操控箱。操控箱能够完结压裂车的现场操作操控。操控箱的功用与外表车内的泵控单元相同。能够完结单台和多台压裂车的发起、调速、换档、解锁、停机等操控功用;发起机、传动箱、压裂泵等体系的毛病报警功用;发起机转速、压裂泵输出理论排量、实践施工压力、压力预制、超压维护等显现和安全设备等。操控间隔为10米,操控屏为15″AB工业屏。