小型压裂橇论文关于海上小型压裂橇的研制论文范文参考资料

海上小型压裂橇研究论文肖勇(中国石化石油机械股份有限公司第四机械厂，湖北荆州434024)根据海上油田小型压裂技术的要求和海上平台有限的空间，研制了小型海上压裂橇。该滑轨可用于单台机器上的施工作业，也可通过将多台设备组合成一个单元与其他设备一起进行在线作业。简要介绍小型压裂橇的结构特点、功能和总体技术参数。关键词：压裂撬；小的；大海；发展:TE952 :A :1673-1069(xx)11-161-2介绍随着我国海上油气田的开发，海上压裂作业的数量越来越多，需要更多的压裂设备。然而，海上作业平台的空间有限。因此，在满足压裂技术要求的同时，对海上压裂设备提出了更加多样化和个性化的要求。根据上述要求，开发了小型海上压裂橇。该橇块占用空间小，吊装方便，可实现流体的比例混合，满足不同压裂工艺对不同比例压裂液的要求。海上小型压裂橇主要用于海上油气田的各种酸化作业，也可用于洗井、注水等作业。1总体规划压裂橇结构紧凑，功能强，由橇架、动力系统、压裂泵、计量罐组件、管汇系统、吊架组件、润滑系统、控制系统等组成。总体布置如图1所示。2主要部件和功能2.1电力系统滑橇的动力由额定功率为525马力、额定速度为2100转/分钟的DDC S60发动机提供。变速箱采用Allison4700变速箱，最大输入功率为447Kw，最大转速为2300转/分，最大扭矩为2508牛米，发动机产生的动力通过液压变速箱和传动轴传递到压裂泵的动力端，驱动压裂泵工作。在滑橇运行过程中，发动机和变速箱会产生热量，当温度过高时，会影响其工作效率，甚至损坏发动机和变速箱。因此，动力系统配有冷却系统，该系统由垂直散热器系统和油水热交换器系统组成。为了满足海上作业设备的防腐要求，该橇块的燃料箱采用不锈钢(316升)制造。同时，为了节省动力系统的安装空间，消音器和空气过滤器分别安装在吊架组件和计量箱组件上。2.2歧管系统为满足压裂作业的排量要求，吸水管汇主管道采用4 不锈钢管，设有4个吸水口，其中2个吸水口分别设置在橇体尾部和侧部，便于橇体外部液罐的吸液，4 手动蝶阀安装在吸水口进行控制。为了方便测量柱塞泵的吸入流量，在滑橇尾部的吸入口侧安装了一个4 电磁流量计。另外，两个吸入口分别与橇上计量罐的两个腔室相连。4英寸气动蝶阀安装在吸入口进行控制。计量罐的两个腔室中的液体可以单独或同时供应给压裂泵。排气歧管配有耐冲击压力表、压力传感器、2英寸旋塞阀、高压三通、高压弯头、机械安全阀等。有双重安全保护装置(机械安全阀和压力传感器)。自动过压保护装置采用电子控制方式。施工前，应根据现场作业压力设定压力保护值。当实际工作压力超过设定值时，过压保护装置发出控制信号，控制箱上出现过压报警。柴油发动机根据控制信号自动返回怠速状态，并将变速箱返回空档。当过压设置被释放时，发动机和压裂泵可以重新启动运行。机械超压保护安全阀是根据最高压力预先设定最高压力保护值2.3计量罐组件计量罐分为两个室，总容积为3m3 (800gal)，每个室1.5m3。计量箱内装有不锈钢液位计，以加仑为单位标记，可测量液体的体积和排量。计量箱两个腔室的进液口和出液口可以通过一个4”气动蝶阀方便地分别控制：即液体只能同时进入一个腔室或两个腔室；类似地，两个隔间中的液体可以分别或同时供应给压裂泵。计量罐配有溢流歧管。当注入计量罐的液体即将溢出时，多余的液体将通过溢流管流回地面储液罐，以保持计量罐的液位低于最大安全液位。溢流歧管的设置可有效防止液体溢出计量箱而损坏电气元件。计量箱的侧面设有一个可伸缩的小平台，便于施工时观察液位。2.4压裂泵压裂泵是一种往复式、正排量、单作用柱塞泵，可广泛用于间歇酸化、固井、压裂等作业。该泵由动力端组件、减速器和液压端组件组成，柱塞直径为3英寸(76.2毫米)(根据不同压裂工艺的要求，柱塞直径可选择3英寸、3.5英寸、4英寸和4.5英寸4种不同规格。根据柱塞泵的不同安装位置，减速器可以以不同的形式安装。曲轴上的所有轴承、十字头套筒和动力端的活塞销都用润滑油润滑。液压端为锻钢整体结构，配有易拆卸的吸入阀和排出阀、可更换的阀和阀座、涂有耐磨材料的柱塞和可拆卸的填料箱。2.5运行控制系统压裂橇的操作控制通过机侧控制箱或远程控制箱进行。控制箱(遥控盒)控制发动机主要包括：发动机启动、油门增减、停机和紧急停机等。同时，还有高水温和低油压故障指示灯、实时数据显示、发动机转速显示等。液压变速箱的控制主要包括变速箱的换挡、锁定和解锁；同时显示液压变速箱的锁定状态、高油温和低油压故障指示灯以及液压变速箱的实时数据显示等。压裂泵的控制主要是通过设定压裂泵的最大工作压力值来控制压裂泵的工作压力。同时，在控制箱上显示压裂泵的工作压力和工作排量，可以显示压裂泵的润滑油压力和润滑油温度等故障报警和实时数据显示。当多台压裂橇与其他设备在线运行时，每台设备通过数据线连接，设备串联形成环形网络，每台设备的发动机、传动箱、压裂泵等信号和数据通过网络双向传输，实现数据共享。3主要技术参数选择3英寸柱塞时，最大排量为945升/分钟(清水)，最大排放压力为97兆帕；当选择4.5英寸柱塞时，最大排量为2115升/分钟(清水)，最大排放压力为44兆帕，橇块的总尺寸为(585025002150)毫米，橇块的总重量为9500千克。结论