自由活塞壓裂泵及壓裂設(shè)備車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種壓裂栗，特別涉及一種自由活塞式壓裂栗及具有自由活塞壓裂栗的壓裂設(shè)備車。
【背景技術(shù)】
[0002]壓裂是油氣田增儲上產(chǎn)的重要技術(shù)手段，需要借助高壓流體先將底層裂縫壓開，再往裂縫中填壓裂砂，增強底層滲透率，提高油氣產(chǎn)量。在壓裂施工中，壓裂設(shè)備性能好壞決定壓裂技術(shù)提高的實現(xiàn)。傳統(tǒng)的壓裂栗由柴油機帶動曲柄機構(gòu)，曲柄機構(gòu)驅(qū)動若干復(fù)疊的柱塞栗。隨著壓裂作業(yè)對壓裂壓力要求的不斷提高，而現(xiàn)有的壓裂栗受制于曲柄機構(gòu)的連桿的承壓限制，壓裂機單機壓力難以提高，因此，往往是部署很多臺壓裂車一起作業(yè)，這樣提升了整體作業(yè)的成本。而且現(xiàn)有的壓裂栗經(jīng)常出現(xiàn)曲柄斷裂的情況，降低工作效率，影響壓裂施工的正常進行。因此，如何針對現(xiàn)有的上述不足和缺陷進行改進，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本文提出一種自由活塞壓裂栗，以有效提高壓裂壓力，提升工作效率。
[0004]本文還提出一種應(yīng)用上述自由活塞壓裂栗的壓裂設(shè)備車。
[0005]本文提供一種自由活塞壓裂栗，包括液壓站、多個自由活塞式液壓栗和驅(qū)動液管路。所述液壓站用以提供高壓驅(qū)動液。每一自由活塞式液壓栗包括一缸體以及可在所述缸體內(nèi)活動的自由活塞，所述缸體包括一驅(qū)動液進口、驅(qū)動液出口、壓裂液進口、壓裂液出口。所述驅(qū)動液管路流體連接于所述液壓站和所述驅(qū)動液進口、驅(qū)動液出口之間以利用所述高壓驅(qū)動液驅(qū)動所述自由活塞式液壓栗從而將所述自由活塞式液壓栗內(nèi)的壓裂液從所述壓裂液出口栗出，所述驅(qū)動液管路上設(shè)有控制驅(qū)動液進出所述自由活塞式液壓栗的若干控制閥。
[0006]在一實施例中，所述驅(qū)動液管路包括驅(qū)動液進液總管、若干驅(qū)動液進液支管、驅(qū)動液出液總管、若干驅(qū)動液出液支管。所述驅(qū)動液進液總管用以接收所述液壓站的高壓驅(qū)動液。每一驅(qū)動液進液支管連接在所述驅(qū)動液進液總管和對應(yīng)的一自由活塞式液壓栗的驅(qū)動液進口之間。每一驅(qū)動液出液支管連接在所述驅(qū)動液出液總管和對應(yīng)的一自由活塞式液壓栗的驅(qū)動液出口之間。所述若干控制閥包括設(shè)在每一驅(qū)動液進液支管和每一驅(qū)動液出液支管上的控制閥。
[0007]在一實施例中，所述驅(qū)動液出液總管與所述液壓站的進口連通。
[0008]在一實施例中，其中一自由活塞式液壓的壓裂液出口與一相鄰的自由活塞式液壓的壓裂液進口連通使得所述若干自由活塞式液壓形成復(fù)疊。
[0009]在一實施例中，每一自由活塞式液壓的壓裂液進口連接一壓裂液進液管，每一自由活塞式液壓的壓裂液出口連接一壓裂液出液管，所有壓裂液出液管直接將對應(yīng)自由活塞式液壓內(nèi)的壓裂液注入油井中。
[0010]本文另提出一種自由活塞壓裂栗，包括若干自由活塞式液壓栗和驅(qū)動液管路。每一自由活塞式液壓栗包括一缸體以及可在所述缸體內(nèi)活動的自由活塞，所述缸體包括一驅(qū)動液進口、驅(qū)動液出口、壓裂液進口、壓裂液出口，所述驅(qū)動液進口和驅(qū)動液出口設(shè)置于所述缸體一端部，所述壓裂液進口和壓裂液出口設(shè)置于所述缸體另一端部。所述驅(qū)動液管路與所述驅(qū)動液進口、驅(qū)動液出口流體連接以利用高壓驅(qū)動液驅(qū)動所述自由活塞從而將所述自由活塞式液壓栗內(nèi)的壓裂液從所述壓裂液出口栗出，所述驅(qū)動液管路包括若干驅(qū)動液進液支管和若干驅(qū)動液出液支管，每一驅(qū)動液進液支管與對應(yīng)的一自由活塞式液壓栗的驅(qū)動液進口連接，每一驅(qū)動液出液支管與對應(yīng)的一自由活塞式液壓栗的驅(qū)動液出口連接，每一驅(qū)動液進液支管和每一驅(qū)動液出液支管上設(shè)置用以控制驅(qū)動液進出的控制閥。
[0011]本文另提出一種壓裂設(shè)備車，包括第一車和第二車。所述第一車上承載一液壓站，所述液壓站用以提供高壓驅(qū)動液，所述液壓站設(shè)有驅(qū)動液輸出口和驅(qū)動液輸入口。所述第二車獨立于所述第一車，所述第二車上承載若干自由活塞式液壓栗以及與所述若干自由活塞式液壓栗流體連接的驅(qū)動液管路，每一自由活塞式液壓栗包括一缸體以及可在所述缸體內(nèi)活動的自由活塞，所述缸體包括一驅(qū)動液進口、驅(qū)動液出口、壓裂液進口、壓裂液出口。所述驅(qū)動液管路包括、驅(qū)動液進液總管、若干驅(qū)動液進液支管、驅(qū)動液出液總管、若干驅(qū)動液出液支管。每一驅(qū)動液進液支管連接在所述驅(qū)動液進液總管和對應(yīng)的一自由活塞式液壓栗的驅(qū)動液進口之間。每一驅(qū)動液出液支管連接在所述驅(qū)動液出液總管和對應(yīng)的一自由活塞式液壓栗的驅(qū)動液出口之間。所述每一驅(qū)動液進液支管和每一驅(qū)動液出液支管上設(shè)有用于控制驅(qū)動液進出的控制閥。其中，當在現(xiàn)場作業(yè)時，所述驅(qū)動液進液總管與所述液壓站的驅(qū)動液輸出口利用一第一驅(qū)動液連接管連通，所述驅(qū)動液出液總管與所述液壓站的驅(qū)動液輸入口利用一第二驅(qū)動液連接管連通。
[0012]本發(fā)明提出一種自由活塞壓裂栗及壓裂設(shè)備車。采用液壓站帶動自由活塞式液壓栗，省去造成壓力瓶頸的曲柄連桿機構(gòu)，提高了壓裂設(shè)備可靠性，且可提高壓裂液的壓力。液壓站與各自由活塞式液壓栗通過管路連接，管路上裝有控制閥，通過控制閥的高頻切換，液壓站驅(qū)動的高壓液體驅(qū)動自由活塞運動進而將壓裂液注入油井。另外，本發(fā)明還提出一種由兩臺壓裂設(shè)備車在現(xiàn)場通過簡單管路連接構(gòu)成完整壓裂設(shè)備的概念，提高了壓裂車的機動性，功率且易于維護。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明自由活塞壓裂栗的一個實施例的簡化示意圖。
[0014]圖2是應(yīng)用圖1的自由活塞壓裂栗的壓裂設(shè)備車的簡化示意圖。
【具體實施方式】
[0015]在詳細描述實施例之前，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限于本申請中下文或附圖中所描述的詳細結(jié)構(gòu)或元件排布。本發(fā)明可為其它方式實現(xiàn)的實施例。而且，應(yīng)當理解，本文所使用的措辭及術(shù)語僅僅用作描述用途，不應(yīng)作限定性解釋。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等類似措辭意為包含其后所列出之事項、其等同物及其它附加事項。特別是，當描述“一個某元件”時，本發(fā)明并不限定該元件的數(shù)量為一個，也可以包括多個。
[0016]圖1是自由活塞壓裂栗一個實施例的簡化示意圖。自由活塞壓裂栗包括一液壓站12、多個自由活塞式液壓栗18和驅(qū)動液管路。液壓站通過驅(qū)動液管路向自由活塞式液壓栗18提供高壓驅(qū)動液。
[0017]在本實施例中，液壓站12中的液壓栗采用小流量高速高壓栗。液壓站12具有驅(qū)動液輸出口 14和驅(qū)動液輸入口 16。
[0018]每一自由活塞式液壓栗18包括一缸體20以及可在缸體20內(nèi)活動的自由活塞22。缸體20被自由活塞22隔開以在相反的兩端形成第一空間32和第二空間34，第一空間32用以填充來自液壓站12的驅(qū)動液，第二空間34用以容置壓裂液。所述缸體20包括一驅(qū)動液進口 24、驅(qū)動液出口 26、壓裂液進口 28以及壓裂液出口 30，驅(qū)動液進口 24和驅(qū)動液出口 26設(shè)置于形成第一空間32的缸體一端部，壓裂液進口 28和壓裂液出口 30設(shè)置于形成第二空間34的缸體另一端部。
[0019]所述驅(qū)動液管路流體連接于液壓站12和驅(qū)動液進口 24、驅(qū)動液出口 26之間以利用高壓驅(qū)動液驅(qū)動自由活塞式液壓栗18從而將自由活塞式液壓栗內(nèi)的壓裂液從壓裂液出口 30栗出。所述驅(qū)動液管路上設(shè)有控制驅(qū)動液進出所述若干自由活塞式液壓栗18的若干控制閥44。
[0020]具體而言，所述驅(qū)動液管路包括驅(qū)動液進液總管36、若干驅(qū)動液進液支管38、驅(qū)動液出液總管40、若干驅(qū)動液出液支管42。其中，驅(qū)動液進液總管36用以接收液壓站12的高壓驅(qū)動液，驅(qū)動液出液總管40則將從自由活塞式液壓栗18出來的驅(qū)動液輸送回液壓站12以進行循環(huán)利用，每一驅(qū)動液進液支管38連接在驅(qū)動液進液總管36和對應(yīng)的一自由活塞式液壓栗18的驅(qū)動液進口 24之間，每一驅(qū)動液出液支管42連接在驅(qū)動液出液總管40和對應(yīng)的一自由活塞式液壓栗18的驅(qū)動液出口 26之間，每一驅(qū)動液進液支管38和每一驅(qū)動液出液支管42上設(shè)有用于控制驅(qū)動液進出的控制閥44。
[0021]通過按照預(yù)定程序依序控制這些控制閥44的高頻率地切換