壓裂泵系統(tǒng)及壓裂車的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及壓裂車技術領域，特別涉及一種壓裂栗系統(tǒng)及壓裂車。
【背景技術】
[0002]壓裂施工作業(yè)是改造油氣藏的重要手段之一，對于低滲透油氣井，一般需要借助于壓裂作業(yè)才能達到穩(wěn)產和增產的目的。壓裂車是壓裂施工的主要設備，它的作用是向地層內注入高壓、大排量的壓裂液，將地層壓開，把支撐料(如壓裂砂)擠入裂縫，以增強地層滲透率，增加油氣的流動性，提高油氣采收率。
[0003]目前，常見的壓裂車一般包括底盤以及設置于底盤上的柴油發(fā)動機、液力變矩器、傳動軸和壓裂栗等，在工作過程中，柴油發(fā)動機啟動后，經液力變矩器變速、變矩后，通過傳動軸帶動壓裂栗轉動，以實現壓裂作業(yè)。
[0004]現有技術中，作為輸送機構的壓裂栗一般采用曲軸式柱塞栗，圖1示出了這種曲軸式柱塞栗的結構示意圖，如圖所示，該曲軸式柱塞栗1’包括曲軸11’、多個連桿12’和多個柱塞13’等，曲軸11’的兩端設置有動力輸入齒輪，多個柱塞13’布置在曲軸11’的一側，多個柱塞13’的一端可分別在液力端14’中來回移動，多個連桿12’設置在多個柱塞13’的另一端與曲軸11’之間，這樣當曲軸11’轉動時，將帶動連桿12’作曲柄連桿運動，連桿12’進而驅動柱塞13’作往復運動(類似于發(fā)動機曲軸與活塞的運動)，從而實現通過液力端14’將工作介質(壓裂液)吸入并連續(xù)高壓輸出，以進行壓裂作業(yè)。
[0005]上述曲軸式柱塞栗中，沖程較短(如五缸式柱塞栗沖程約為200mm)，換向次數多，柱塞動作頻繁，易損件的壽命短，例如，液力端的閥座、閥和閥膠皮等的使用壽命只有幾十小時；另外，柱塞在頻繁快速換向時，壓裂液尚未充分吸入即排出，造成吸入效率不高，導致工作效率偏低；另外，壓裂栗內集成安裝有曲軸、動力輸入齒輪、連桿、液力端的箱體及座體等，結構復雜，制造成本高，拆裝維護不便；另外，動力輸入齒輪作高速重載旋轉，對潤滑和冷卻的要求高，需要布置結構復雜的潤滑系統(tǒng)及對應的冷卻系統(tǒng)。
[0006]為了解決該問題，本申請人曾提出了一種新式解決方案，即壓裂栗系統(tǒng)，具體請參見公開號為CN103742381A的專利文獻。然而不論是傳統(tǒng)的曲軸式柱塞栗還是前述壓裂栗系統(tǒng)，在使用過程中，其輸出的排量和壓力通常需要因不同的施工工況而不同，當需要改變輸出排量和壓力時，對于更換前后排量壓力參數相差不大的情形，一般需要更換不同尺寸的柱塞(對于壓裂栗系統(tǒng)還需要更換增壓缸)，對于更換前后排量壓力參數相差較大的情形，一般需要更換整個不同尺寸的液力端14’。整個更換過程繁瑣復雜，費時費力，以圖2所示的曲軸式柱塞栗為例，柱塞13’與液力端14’之間的密封件16’固定在液力端14’上，該密封件16’為易損件，當需要更換時，必須將先將柱塞13’和螺母17’等拆下。
[0007]因此，如何針對現有的上述不足和缺陷進行改進，以便更加適應油氣開發(fā)需要，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。
【實用新型內容】
[0008]有鑒于此，本實用新型的目的之一在于提供一種壓裂栗系統(tǒng)，以有效提高壓裂栗系統(tǒng)相關部件的更換周期。
[0009]具體而言，所述壓裂栗系統(tǒng)包括安裝位置相固定的油缸、第一增壓缸和液力端，所述油缸的活塞桿的伸出端通過活塞可移動地設置于所述第一增壓缸中，所述第一增壓缸的另一端連接于所述液力端的輸送腔增壓接口，所述液力端的輸送腔與所述增壓接口相對的一側的側壁上開設有可封閉的更換通道，所述更換通道的通徑不小于所述第一增壓缸的內徑。
[0010]進一步地，所述第一增壓缸在靠近所述活塞桿的一端的附近設置有可供第一限位件安置的第一限位位置，另一端的附近設置有可可供第二限位件安置的第二限位位置，所述第二限位件的最大尺寸小于所述更換通道的通徑。
[0011]進一步地，所述壓裂栗系統(tǒng)還包括第二增壓缸，所述第二增壓缸的外徑小于所述第一增壓缸的內徑，所述第二增壓缸通過所述更換通道安裝至所述第一增壓缸中，并通過位于所述第一限位位置的第一限位件和位于所述第二限位位置的第二限位件實現兩端限位。
[0012]進一步地，所述第一增壓缸在靠近所述活塞桿的一端的內部設置有第一內螺紋，所述第一限位件為能與所述第一內螺紋相配合的第一外螺紋鎖止件。
[0013]進一步地，所述第一增壓缸的另一端外側的液力端輸送腔側壁上設置有第二內螺紋，所述第二限位件為能與所述第二內螺紋相配合的第二外螺紋鎖止件。
[0014]進一步地，所述第二增壓缸在靠近所述活塞桿的一端的附近設置有可供第三限位件安置的第三限位位置，所述壓裂栗系統(tǒng)還包括第三增壓缸，所述第三增壓缸通過所述更換通道安裝至所述第二增壓缸中，并通過位于所述第三限位位置的第三限位件和位于所述第二限位位置的第二限位件實現兩端限位。
[0015]進一步地，所述第二增壓缸在靠近所述活塞桿的一端的內部設置有第三內螺紋，所述第三限位件為能與所述第三內螺紋相配合的第三外螺紋鎖止件。
[0016]本實用新型的第二目的在于提供一種壓裂車，以有效降低壓裂車的可維護性。
[0017]具體而言，所述壓裂車上設置有上述任一項所述的壓裂栗系統(tǒng)。
[0018]本實用新型任一種方案均包括以下至少一種技術效果:
[0019]1)更換活塞時，可通過更換通道將活塞推到液力端外側，作業(yè)空間大，拆裝方便；
[0020]2)更換密封件時，可將活塞推到液力端外側，作業(yè)空間大，拆裝方便；
[0021]3)無需更換(額外配置)液力端，只需裝入或拆除增壓缸和更換對應的活塞就可以實現所有工況下的排量和壓力輸出；
[0022]2)增壓缸更換簡單快捷，可在施工現場進行更換作業(yè)，大大提高維護效率；
[0023]3)由于能夠節(jié)省液力端的額外配置，而增壓缸比液力端的制造成本明顯降低，因而能夠大幅提尚使用經濟性；
【附圖說明】
[0024]構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0025]圖1為現有技術中典型的曲軸式柱塞栗的結構示意圖；
[0026]圖2為圖1所示曲軸式柱塞栗中柱塞和液力端連接結構的剖面圖；
[0027]圖3為本實用新型實施例的壓裂栗系統(tǒng)的結構示意圖；
[0028]圖4為本實用新型實施例的壓裂栗系統(tǒng)在增加增壓缸和更換活塞后的結構示意圖；
[0029]圖5為圖3和圖4中兩個增壓缸以及限位方式的結構示意圖；
[0030]圖6為圖3所示壓裂栗系統(tǒng)在更換活塞時的結構示意圖。
[0031]圖中主要元件符號說明:
[0032]1 油缸
[0033]2 箱體
[0034]3活塞桿
[0035]4第一增壓缸
[0036]5 活塞
[0037]6液力端
[0038]7第二限位件
[0039]8第一限位件
[0040]9第二增壓缸
[0041]61 端蓋
[0042]62吸入閥
[0043]63排出閥
[0044]64第二內螺紋
[0045]65更換通道
[0046]66輸送腔增壓接口
【具體實施方式】