用于压裂施工的气动输砂系统技术方案

用于压裂施工的气动输砂系统，主要由罐式运砂车、储砂装置、气动输砂撬组成。其中储砂装置主要由上罐、下罐套装并经软体囊密封而成，其气输管路主要由软管和部分硬管组成，可和储砂装置一起伸缩。在减轻劳动强度提高作业效率的同时，提高了设备布置灵活性，能够适应大、中、小型压裂施工砂量的要求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种气动输砂系统，输送储运压裂砂给油气开采中的压裂施工作业。
技术介绍
在石油、天然气开采过程中，一般需要将成百上千吨压裂砂或支撑剂打入井下进行增产压裂。目前，压裂砂以袋装或散装形式运到井场。对于袋装砂，需要人工辅助吊车吊运到储砂装置的进砂口，然后在施工过程中通过储砂装置向混砂车供砂，存在作业效率低，工人劳动强度大的问题。对于散装砂，一种方式由砂罐车向混砂车供砂，往往只能适应小规模作业砂量的要求，难以满足近年来压裂施工大砂量的要求，且这种方式设备布置灵活性较差、难以实现自动化控制；另一种方式通过集成式气动输送运砂车给储砂装置供砂，由于气动输送设备(包含风机、气输管路等)集成在运砂车上，这就在一定程度上增大了运砂车质量和尺寸，降低了运砂车的道路适应性，提高了对井场道路的要求。
技术实现思路
本技术在于优化现有的气动输砂系统，使得压裂砂的输送储运更加方便。为此，本技术提供一种用于压裂施工的气动输砂系统，包括罐式运砂车和储砂装置，其特征在于:上述储砂装置主要由上罐、下罐套装并经软体囊密封而成。本技术的用于压裂施工的气动输砂系统工作时，储砂装置的上罐上升到高位，上罐、下罐形成最大容积，可储运更多压裂砂；运输时上罐下放，上罐、下罐折叠到最小高度以方便运输。对于储砂装置的气输管路布置，目前是将主管路(一般为硬管)布置在罐顶。若储砂装置为分仓式结构，则需要在主管路上对应每个料仓配备分路阀，由于高位操作不便，分路阀必须设计为自动阀门，成本较高且需要气源(或液压源)支持。另外，为了将储砂装置的工作容积最大化，储砂装置运输状态高度一般设计达到了运输不超高的极限。如果要使配置了气输管路的储砂装置不超高，则必须牺牲一部分高度，在占地面积不变的情况下必然减小储砂装置的容量。作为改进，本技术的用于压裂施工的气动输砂系统，其特征还在于:上述储砂装置具有不少于2个的分体仓；其下罐设置有锥部，以及大致水平走向、采用硬管的主管路，主管路经分路阀、分体仓硬管和上罐各分体仓相连通；其上罐的各分体仓顶部固定有挡料板以及对应的硬管接头出料口，硬管接头出料口经仓内软管和前述分体仓硬管相连接。该技术中，该管路将主管路(硬管)布置在储砂装置的下部、高度在1.2-1.5m的位置。这样，分路阀可以设计为自动阀门，也可设计为手动阀门，人工可以很方便地进行操作。从主管路分路阀分出的各分体仓硬管从储砂装置的下罐的锥部进入各分体仓，分体仓硬管进入分体仓内露头后通过仓内软管连接到顶部出料口硬管接头出料口。出料口固定在储砂装置顶部，出料口方向朝上，混合物料喷出后打到挡料板上后反弹回料仓。经过反弹后的混合物料动能大幅度减小，对分仓体内壁软体囊及仓内软管的冲击大幅度降低，从而大幅度减小对软体囊及仓内软管的破坏程度。另外，这种管路罐顶高度增加很小，对储砂装置容量的影响也很小。各分体仓内绝大部分管路为软管，能够较好地适应储砂装置伸缩的要求。作为进一步改进，本技术的用于压裂施工的气动输砂系统，其特征还在于:包括主要由风机、砂斗、下料阀加速室一体化装置、下料阀驱动装置、控制箱、撬座组成的气动输砂撬；气动输砂撬的砂斗和上述罐式运砂车的尾部出料口对接，下料阀加速室一体化装置的出口和储砂装置的上述主管路的进口相连接。本技术中，下料阀与加速室设计成下料阀加速室一体化装置，能够在较大程度上减小砂斗进砂口高度，从而使常规运砂车卸料状态能够很方便地向砂斗供砂。当然，下料阀与加速室也可设计成常规分体式结构，特制运砂车增大出砂口高度后，也可实现向砂斗供砂。气动输砂撬也可加装滚轮，从而能够更加方便地使砂斗对准运砂车出砂口。气动输砂撬与储砂装置之间的管路为软管，气动输砂撬及运砂车与储砂装置之间相对位置关系灵活性较大，这样就可以尽可能充分地利用井场空闲位置，能够在一定程度上缓解目前国内井场征地困难、井场面积小的问题。运行过程中，只需要工人偶尔调节一下运砂车出砂口阀门，保证压裂砂不至于溢出砂斗即可，工人劳动轻度较小。如果采用自动阀门，根据砂斗的砂量来自动调节阀门开度，则可以不需要人工操作。由于该分体式气动输砂系统可以实现连续供砂，运砂车满载时能够在半个小时(或更短时间)内将砂卸完。相比现有的两种供砂方式，这种方式作业效率较高。相比常规散装砂直接由砂罐车向混砂车供砂的方式，这种方式能够更好地适应大规模压裂施工大砂量的要求。由于常规运砂车满载时质量较大，再在其基础上增加质量将会降低其道路适应性，特别是提高了井场道路的要求。增加其长度，同样会高了井场道路的要求。相比集成式气动输送运砂车给井场储砂装置供砂的方式，本技术是独立式供砂方式，不增加运砂车的质量和尺寸，且气动输砂撬尺寸较小，井场布置灵活性较大，可以充分利用空闲的井场面积。【附图说明】以下结合附图和【具体实施方式】来进一步说明本技术。图1是本技术的用于压裂施工的气动输砂系统的结构示意图；图2是图1所示气动输砂系统中的气动输砂撬结构示意图；图3是图1所示气动输砂系统中的储砂装置处于工作状态下的结构示意图；图4是图1所示气动输砂系统中的储砂装置处于运输状态下的结当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于压裂施工的气动输砂系统，包括罐式运砂车和储砂装置，其特征在于：上述储砂装置主要由上罐、下罐套装并经软体囊密封而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：明章杰，李泓杉，曾林，田雨，王明社，
申请(专利权)人：四川宏华石油设备有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51