(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921717196.0
(22)申请日 2019.10.14
(73)专利权人 中石化四机石油机械有限公司
地址 434020 湖北省荆州市荆州区龙山寺
街一号
专利权人 中石化石油机械股份有限公司
(72)发明人 王庆 陆英娜 王云海 吴汉川
彭平生 李莉莉 范杰
(74)专利代理机构 宜昌市三峡专利事务所
42103
代理人 李登桥
(51)Int.Cl.
E21B 43/26(2006.01)
F04B 17/03(2006.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
(54)实用新型名称
(57)摘要
本实用新型公开了用于一种双层电驱压裂
撬装设备，它包括撬架、动力系统、压裂泵、控制
系统、润滑系统和冷却系统；所述撬架采用双层
结构，包括下层的底座和支撑在其顶部的上层的
平台；所述动力系统包括电动机、减速箱和联轴
器；所述减速箱、电动机、控制系统和冷却系统都
布置安装在底座上；所述电动机和压裂泵通过平
台呈双层布置在底座上；所述电动机与压裂泵通
过减速箱相连并传递动力；所述压裂泵的输出端
汇。具有大排量、成本低、节能、减排的性能特点，
能够满足现有页岩气勘探开发的使用需求。权利要求书2页 说明书4页 附图8页CN 210768723 U 2020.06.16
C N 210768723
U
1.一种双层电驱压裂撬装设备，它包括撬架（1）、动力系统（2）、压裂泵（3）、控制系统（4）、润滑系统（5）和冷却系统（6）；其特征在于：所述撬架（1）采用双层结构，包括下层的底座（7）和支撑在其顶部的上层的平台（8）；所述动力系统（2）包括电动机（9）、减速箱（10）和联轴器（11）；所述减速箱（10）、电动机（9）、控制系统（4）和冷却系统（6）都布置安装在底座（7）上；所述电动机（9）和压裂泵（3）通过平台（8）呈双层布置在底座（7）上；所述电动机（9）与压裂泵（3）通过减速箱（10）相连并传递动力；所述压裂泵（3）的端口分别对应连接有低压进液管汇（12）、高压排液管汇（13）和安全管汇（14）。
2.根据权利要求1所述的一种双层电驱压裂撬装设备，其特征在于：所述电动机（9）与压裂泵（3）呈双层布置的第一结构形式为：所述电动机（9）安装在底座（7）上，所述压裂泵（3）安装在平台（8）上，所述减速箱（10）的输入端位于下方，且与电动机（9）相连，所述减速箱（10）的输出端位于上方，且与压裂泵（3）的动力端相连。
3.根据权利要求1所述的一种双层电驱压裂撬装设备，其特征在于：所述电动机（9）与压裂泵（3）呈双层布置的第二结构形式为：所述压裂泵（3）安装在底座（7）上，所述电动机（9）安装在平台（8）上，所述减速箱（10）的输入端位于上方，且与电动机（9）相连，所述减速箱（10）的输出端位于下方，且与压裂泵（3）的动力端连接。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种双层电驱压裂撬装设备，其特征在于：所述减速箱（10）的输入端和输出端位于同侧，且呈上下分布，所述减速箱（10）采用立式减速箱，并竖直安装。
5.根据权利要求1所述的一种双层电驱压裂撬装设备，其特征在于：所述电动机（9）的输出轴通过联轴器（11）与减速箱（10）的输入端相连；
所述电动机（9）与联轴器（11）、减速箱（10）与联轴器（11）之间采用花键连接或者平键连接；
所述底座（7）上装有配电箱（26）、自动控制箱（27）和工具箱（28），配电箱（26）为电动机（9）、润滑系统（5）提供电气控制；自动控制箱（27）显示设备运行状态、显示报警、提供整机自动控制功能，配电箱（26）、自动控制箱（27）和工具箱（28）集成安装在吸入排出口相对的一端；所述冷却系统（6）为润滑系统（5）的润滑油进行冷却；
所述底座（7）上还装有灭火器（29），平台（8）上装有梯子（30）。
6.根据权利要求1、2或3所述的一种双层电驱压裂撬装设备，其特征在于：所述减速箱（10）的输出端与压裂泵（3）的动力输入端之间通过法兰连接。
7.根据权利要求1所述的一种双层电驱压裂撬装设备，其特征在于：所述压裂泵（3）包括一个动力端（15）和两个三缸液力端，即第一液力端（16）和第二液力端（17），所述动力端（15）位于两个三缸
液力端的中间。
8.根据权利要求1所述的一种双层电驱压裂撬装设备，其特征在于：所述低压进液管汇（12）包括第一低压进液管汇（18）和第二低压进液管汇（19）；所述的高压排液管汇（13）包括第一高压排液管汇（20）和第二高压排液管汇（21）。
9.根据权利要求7所述的一种双层电驱压裂撬装设备，其特征在于：所述压裂泵（3）的第一液力端（16）连接第一低压进液管汇（18）、第一高压排液管汇（20）和安全管汇（14）；所述第二液力端（17）连接第二低压进液管汇（19）、第二高压排液管汇（21）和安全管汇（14）。
10.根据权利要求8所述的一种双层电驱压裂撬装设备，其特征在于：所述第一低压进
液管汇（18）和第二低压进液管汇（19）由两路并为一路，布局在整机一端且带有两个进液口；所述第一高压排液管汇（20）和第二高压排液管汇（21）由两路并为一路布局在整机的同一端的另一侧。
一种双层电驱压裂撬装设备
技术领域
[0001]本实用新型属于页岩气开采技术领域，涉及一种页岩气开采用机械作业设备，尤其是涉及一种双层电驱压裂撬装设备。
背景技术
[0002]压裂技术是指采油或者采气过程中，利用压裂液的作用，使油气层形成裂缝的一种方法，其具体操作是利用高压大排量的泵注设备将压裂液以大于储层吸收能力的压力注入储层，使井筒内压力逐渐升高，从而在井底憋起高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石的抗张强度时，便在井底附近地层产生裂缝，继续注入压裂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，关井后压裂液存在于裂缝中，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和高导流能力的填砂裂缝，提高井底附近油气的渗透率，使油气井达到增产的目的。[0003]常用的压裂设备采用柴油发动机、液力传动箱、液压系统、控制系统、压裂泵等组成，随着非常规油气藏勘探开发领域向深部地层、高温地层、低渗地层的方向发展，所需压裂设备的功率越来越大，压裂设备的重量和体积也越来越大，根据现状，大功率压裂设备的研发面临着：第一，受道路运输的限制，压裂装备的重量和体积不能再增加；第二，压裂设备中单台柱塞泵的排量已无法再继续增加，两台或多台柱塞泵存在成本高、质量重、吊装运输困难等情况；第三，新的环保法对于设备的噪音和排放提出更高的要求。设计开发出一种噪音小、排放低的大排量压裂装备具有重要意义。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种电动机驱动的撬装压裂设备，具有大排量、成本低、节能、减排的性能特点，能够满足现有页岩气勘探开发的使用需求。
[0005]为了实现上述的技术特征，本实用新型的目的是这样实现的：一种双层电驱压裂撬装设备，它包括撬架、动力系统、压裂泵、控制系统、润滑系统和冷却系统；所述撬架采用双层结构，包括下层的底座和支撑在其顶部的上层的平台；所述动力系统包括电动机、减速箱和联轴器；所述减速箱、电动机、控制系统和冷却系统都布置安装在底座上；所述电动机和压裂泵通过平台呈双层布置在底座上；所述电动机与压裂泵通过减速箱相连并传递动力；所述压裂泵的端口分别对应连接有低压进液管汇、高压排液管汇和安全管汇。[0006]所述电动机与压裂泵呈双层布置的第一结构形式为：所述电动机安装在底座上，所述压裂泵安装在平台上，所述减速箱的输入端位于下方，且与电动机相连，所述减速箱的输出端位于上方，且与压裂泵的动力端相连。
[0007]所述电动机与压裂泵呈双层布置的第二结构形式为：所述压裂泵安装在底座上，所述电动机安装在平台上，所述减速箱的输入端位于上方，且与电动机相连，所述减速箱的输出端位于下方，且与压裂泵的动力端连接。
[0008]所述减速箱的输入端和输出端位于同侧，且呈上下分布，所述减速箱采用立式减速箱，并竖直安装。
[0009]所述电动机的输出轴通过联轴器与减速箱的输入端相连；
[0010]所述电动机与联轴器、减速箱与联轴器之间采用花键连接或者平键连接；所述底座上装有配电箱
、自动控制箱和工具箱，配电箱为电动机、润滑系统提供电气控制；自动控制箱显示设备运行状态、显示报警、提供整机自动控制功能，配电箱、自动控制箱和工具箱集成安装在吸入排出口相对的一端；所述冷却系统为润滑系统的润滑油进行冷却；[0011]所述底座上还装有灭火器，平台上装有梯子。
[0012]所述减速箱的输出端与压裂泵的动力输入端之间通过法兰连接。
[0013]所述压裂泵包括一个动力端和两个三缸液力端，即第一液力端和第二液力端，所述动力端位于两个三缸液力端的中间。
[0014]所述低压进液管汇包括第一低压进液管汇和第二低压进液管汇；所述的高压排液管汇包括第一高压排液管汇和第二高压排液管汇。
[0015]所述压裂泵的第一液力端连接第一低压进液管汇、第一高压排液管汇和安全管汇；所述第二液力端连接第二低压进液管汇、第二高压排液管汇和安全管汇。
[0016]所述第一低压进液管汇和第二低压进液管汇由两路并为一路，布局在整机一端且带有两个进液口；所述第一高压排液管汇和第二高压排液管汇由两路并为一路布局在整机的同一端的另一侧。
[0017]本实用新型有如下有益效果：
[0018]1、本实用新型设计了一种双层电驱压裂撬装设备：采用变频控制电动机，能够调节施工排量，能满足不同压裂工艺的需求；采用电动机驱动，不使用柴油机驱动，可以实现节能、减排的效果，噪音更小；采用对置式压裂泵能够保证设备质量和体积增加值最小的情况下，设备的排量增加两倍；采用立式减速箱结构，压裂泵与其动力系统呈双层布局，满足了设备吊装及运输过程中的尺寸要求。
附图说明
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0020]图1是本实用新型专利方案一的主视图。
[0021]图2是本实用新型专利方案一的后视图。
[0022]图3是本实用新型专利方案一的右视图。
[0023]图4是本实用新型专利方案一的左视图。
[0024]图5是本实用新型专利方案一的俯视图。
[0025]图6是本实用新型专利方案二的主视图。
[0026]图7是本实用新型专利方案二的后视图。
[0027]图8是本实用新型专利方案二的右视图。
[0028]图9是本实用新型专利方案二的左视图。
[0029]图10是本实用新型专利方案二的俯视图。
[0030]图11是本实用新型专利的低压进液管汇示意图。
[0031]图12是本实用新型专利的高压排液管汇示意图。
[0032]图中：撬架1、动力系统2、压裂泵3、控制系统4、润滑系统5、冷却系统6、底座7、平台8、电动机9、减速箱10、联轴器11、低压进液管汇12、高压排液管汇13、安全管汇14、动力端
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