一种电驱压裂液连续混配橇制造技术

本发明专利技术提供一种电驱压裂液连续混配橇，包括双失重计量加料单元、水合单元、混合单元和可编程控制器，混合单元包括粉液混合器及上水管汇和管道，失重计量加料单元设有失重计量装置，水合单元包括混合罐，混合罐的下端设有排出管汇，上水管汇连接电动上水泵且上水管汇上设有上水流量计，排出管汇连接电动排出泵且排出管汇上设有排出流量计；可编程控制器连接失重计量装置和上水流量计，同时连接电动上水泵和电动排出泵，用以调控电动上水泵和电动排出泵的转速以使流失重量和上水流量满足粉液配比；混合罐中设有液位计，可编程控制器连接液位计和电动排出泵，用于调控电动上水泵和电动排出泵的转速以使液位维持在设置的参数上。

A Kind of Electric Drive Fracturing Fluid Continuous Mixing Sleeve

The invention provides a continuous mixing sled for electric drive fracturing fluid, which comprises a double weightlessness metering feeding unit, a hydration unit, a mixing unit and a programmable controller. The mixing unit comprises a powder-liquid mixer and an upper water pipe sink and a pipeline. The weightlessness metering feeding unit is provided with a weightlessness metering device, the hydration unit includes a mixing tank, the lower end of the mixing tank is provided with a discharge pipe sink, and the upper water pipe sink is connected with an electric motor. The water pump and the upper pipe manifold are equipped with an upper water flowmeter, the discharge pipe manifold is connected with the electric discharge pump and the discharge pipe manifold is equipped with the discharge flowmeter; the programmable controller is connected with the weightlessness measuring device and the upper water flowmeter, and at the same time the electric water pump and the electric discharge pump are connected to regulate the speed of the electric water pump and the electric discharge pump so that the loss weight and the upper water flow meet the powder-liquid ratio; The tank is equipped with a level gauge. The programmable controller is connected with the level gauge and the electric discharge pump. It is used to regulate the rotational speed of the electric pump and the electric discharge pump so as to maintain the level on the set parameters.

【技术实现步骤摘要】
一种电驱压裂液连续混配橇
本专利技术涉及油气田压裂施工配液
，尤其涉及一种电驱压裂液连续混配橇。
技术介绍
随着水力压裂施工在油田增产及页岩气开采上应用普及，一次压裂所需压裂液的量越来越大。传统的压裂液连续混配橇是由柴油发动机作为动力源，通过液压系统来完成混配工作，该技术方案噪音大、排放大、能耗高、控制系统复杂而且混合配比参数的精度低，直接影响压裂施工的质量。目前同一段压裂中出现了两种混配配方，需要混配两种粉料，并进行快速切换。传统的混配橇自动化程度低，一般都需要人工进行现场操控，不仅消耗了大量人力资源，而且很难通过人工根据混配橇的运行和混配情况实时调整混配橇的运行和混配数据，从而增加了混配的风险。且传统混配橇只设了一个储粉罐，无法快速从混配一种粉料快速切换到混配另一种粉料上去。同时由于混配排量大，储粉罐内粉料消耗后短时供不上，需停机向储粉罐加粉，造成混配作业不能长时间连续混配影响整个压裂施工。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的实施例提供了一种电驱压裂液连续混配橇，其自动化程度高，能够自动的实时调控运行和混配参数。本专利技术的实施例提供一种电驱压裂液连续混配橇，包括双失重计量加料单元、水合单元和连接所述失重计量加料单元和所述水合单元的混合单元，还包括可编程控制器，所述混合单元包括用于将粉液混合成流体的粉液混合器及均与所述粉液混合器连接以向其注入清水的上水管汇、以向其导入粉料的管道、以接收其导入的流体的离心式除气装置，所述失重计量加料单元设有用于计量其失重量的失重计量装置，每个失重计量加料单元通过对管道输出粉料失重，所述水合单元包括与所述离心式除气装置内部连通的混合罐，所述混合罐的下端设有排出管汇，通过所述排出管汇排出所述混合罐内的流体，所述上水管汇连接电动上水泵且上水管汇上设有用于监测上水流量的上水流量计，所述排出管汇连接电动排出泵且排出管汇上设有监测排出流量的排出流量计；所述可编程控制器连接所述失重计量装置和上水流量计，同时连接所述电动上水泵和电动排出泵，用以根据失重量和上水流量来调控所述电动上水泵和电动排出泵的转速以使流失重量和上水流量满足粉液配比；所述混合罐中设有监测其内液位高度的液位计，所述可编程控制器连接所述液位计和电动排出泵，用于根据液位高度来调控所述电动上水泵和电动排出泵的转速以使液位高度维持在设置的液位参数上。进一步地，双所述失重计量加料单元为两套相对独立的失重计量加料单元，每套包括帯有粉料入口的储粉罐、对应所述储粉罐出口的电动螺旋喂料机及失重计量装置；所述失重计量装置为电子称，每一所述储粉罐都对应有一套监测其失重量的电子称从而使每一所述储粉罐丢失的重量能够被单独监测。进一步地，两个储粉罐紧靠在一起，但不接触；一受料斗位于两个电动螺旋喂料机的正下方能够同时接收所述的两个电动螺旋喂料机输出的粉料，所述电动螺旋喂料机通过所述受料斗的出口连接所述管道而实现与所述管道之间的连接；所述管道为软管。进一步地，所述离心式除气装置的内壁上设有螺旋槽，所述粉液混合器出口端设有喷嘴，所述喷嘴沿相应的螺旋槽的切线方向设置从而使其喷出的高速流体沿所述螺旋槽在所述离心式除气装置内流动，气体在流体沿所述螺旋槽流动时与流体分离；所述离心式除气装置的底部具有若干与所述混合罐连通的通孔，所述离心式除气装置内的流体通过所述通孔流入所述混合罐；所述混合罐内设有使流体上下起伏流动的隔板和用于搅拌流体的搅拌器，先进入所述混合罐的流体先被所述排出管汇排出。进一步地，所述的电驱压裂液连续混配橇还包括拆包机和电动上料搅龙，所述拆包机带有除尘器，且包括收容拆包后的粉料的拆包仓，所述电动上料搅龙的下端对准所述拆包仓的出口，所述电动上料搅龙的上端出口可以旋转，可以对准所述两个储粉罐之一，所述电动上料搅龙连接电动上料搅龙驱动电机从而能被所述电动上料搅龙驱动电机的运转驱动，而将拆包仓内的粉料传送至任何一个储粉罐之中。进一步地，所述的电驱压裂液连续混配橇还包括设于控制室和操作台，所述操作台上设有控制面板和所述可编程控制器，所述可编程控制器与所述控制面板连接从而可通过操作所述控制面板来修改所述可编程控制器的控制程序和控制参数；所述控制室内设有变压器和电机驱动装置，所述电机驱动装置通过所述变压器与现场电源或者发电机连接，通过所述电机驱动装置来驱动所述电动上水泵、电动排出泵、搅拌器、双电动螺旋喂料机和电动上料搅龙运转；根据现场电源或者发电机的供电状况，所述可编程控制器控制所述变压器择一连接现场电源和发电机。进一步地，所述电动上水泵与电动上水泵驱动电机连接从而能被所述电动上水泵驱动电机的运转驱动，所述电动排出泵与电动排出泵驱动电机连接从而能被所述电动排出泵驱动电机的运转驱动，所述搅拌器与搅拌器驱动电机连接从而能被所述搅拌器驱动电机的运转驱动，每一所述电动螺旋喂料机连接一电动螺旋喂料机驱动电机从而能被所述电动螺旋喂料机驱动电机的运转驱动；所述电机驱动装置与所述电动上水泵驱动电机、电动排出泵驱动电机、搅拌器驱动电机驱动、电动螺旋喂料机驱动电机和电动上料搅龙驱动电机一一对应连接，用以分别驱动对应的电机运转。进一步地，所述的电驱压裂液连续混配橇还包括温度传感器，所述上水管汇、排出管汇和混合罐上均设有电保温加热装置，所述可编程控制器连接所述温度传感器和所述电保温加热装置，用以根据所述温度传感器监测的温度来调控相应的所述电保温加热装置的保温或加热的温度。进一步地，所述可编程控制器通过交换机与远程控制端双向通信，从而可通过操作所述远程控制端来修改所述可编程控制器的控制程序和控制参数，且所述可编程控制器可实时的将所述的电驱压裂液连续混配橇的各项运行参数传输至所述远程控制端。本专利技术的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：1.本专利技术采用电机作为动力源后，结构更简单，设计更具合理性。2.国产化率高、成本低、采购周期短、售后服务方便：本专利技术中电机等在国内均有成熟的产品，选型方便，并且整体造价比发动机方案低。3.自动化程度高，提高工作效率：在电机驱动装置驱动下可以实现无极调速，电机可在不同功率下输出，从而保持最佳的能源利用率，使作业能耗降到最低，节能减排效果好，同时可以实现扭矩、转速的各种匹配输出方式，易于提高压裂液连续混配的自动化控制水平和效率。4.能源供应方便：本专利技术采用电力驱动方式，可以直接利用井场(现场)电网供电，或利用井场的天燃气，用天燃气发电机组供电，节省燃油运输。5.易于维护：本专利技术采用电机作为动力源，与柴油机相比，该电驱方案的维护简单，控制指标少，大大减少了日常维护工作量和成本。6.工作可靠性高：电机系统的可靠性远高于柴油机系统，交流电机可以实现20年免维护，电机驱动装置可保证长期不间断运行。7.双粉料计量输送单元，可以实现混配两种粉的功能，并进行快速切换，也可采用一套粉料计量输送系统向粉液混合器供粉混配，用上料机构向另一套粉料计量输送系统中加粉，再互换实现长时间连续混配作业。8.该橇为分体式橇，即分为两个橇块，一个是混配主橇(混合单元、水合单元)，另一个是粉料计量(失重计量加料单元)及上料橇(拆包机和电动上料搅龙)。两者可分开过输，工作时将两橇居中对齐摆放，联接电源线、抽粉软管、控制电缆即可。附图说明图1是本专利技术电驱压裂液连续混配橇的整体示意图；图2是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电驱压裂液连续混配橇，其特征在于：包括双失重计量加料单元、水合单元和连接双失重计量加料单元和所述水合单元的混合单元，还包括可编程控制器，所述混合单元包括用于将粉液混合成流体的粉液混合器及均与所述粉液混合器连接以向其注入清水的上水管汇、以向其导入粉料的管道、以接收其导入的流体的离心式除气装置，所述失重计量加料单元设有用于计量其失重量的失重计量装置，每个失重计量加料单元通过对管道输出粉料失重，所述水合单元包括与所述离心式除气装置内部连通的混合罐，所述混合罐的下端设有排出管汇，通过所述排出管汇排出所述混合罐内的流体，所述上水管汇连接电动上水泵且上水管汇上设有用于监测上水流量的上水流量计，所述排出管汇连接电动排出泵且排出管汇上设有监测排出流量的排出流量计；所述可编程控制器连接所述失重计量装置和上水流量计，同时连接所述电动上水泵和电动排出泵，用以根据失重量和上水流量来调控所述电动上水泵和电动排出泵的转速以使流失重量和上水流量满足粉液配比；所述混合罐中设有监测其内液位高度的液位计，所述可编程控制器连接所述液位计和电动排出泵，用于根据液位高度来调控所述电动上水泵和电动排出泵的转速以使液位高度维持在设置的液位参数上。...

【技术特征摘要】
1.一种电驱压裂液连续混配橇，其特征在于：包括双失重计量加料单元、水合单元和连接双失重计量加料单元和所述水合单元的混合单元，还包括可编程控制器，所述混合单元包括用于将粉液混合成流体的粉液混合器及均与所述粉液混合器连接以向其注入清水的上水管汇、以向其导入粉料的管道、以接收其导入的流体的离心式除气装置，所述失重计量加料单元设有用于计量其失重量的失重计量装置，每个失重计量加料单元通过对管道输出粉料失重，所述水合单元包括与所述离心式除气装置内部连通的混合罐，所述混合罐的下端设有排出管汇，通过所述排出管汇排出所述混合罐内的流体，所述上水管汇连接电动上水泵且上水管汇上设有用于监测上水流量的上水流量计，所述排出管汇连接电动排出泵且排出管汇上设有监测排出流量的排出流量计；所述可编程控制器连接所述失重计量装置和上水流量计，同时连接所述电动上水泵和电动排出泵，用以根据失重量和上水流量来调控所述电动上水泵和电动排出泵的转速以使流失重量和上水流量满足粉液配比；所述混合罐中设有监测其内液位高度的液位计，所述可编程控制器连接所述液位计和电动排出泵，用于根据液位高度来调控所述电动上水泵和电动排出泵的转速以使液位高度维持在设置的液位参数上。2.如权利要求1所述的电驱压裂液连续混配橇，其特征在于：双所述失重计量加料单元为两套相对独立的失重计量加料单元，每套包括帯有粉料入口的储粉罐、对应所述储粉罐出口的电动螺旋喂料机及失重计量装置；所述失重计量装置为电子称，每一所述储粉罐都对应有一套监测其失重量的电子称从而使每一所述储粉罐丢失的重量能够被单独监测。3.如权利要求2所述的电驱压裂液连续混配橇，其特征在于：两个储粉罐紧靠在一起，但不接触；一受料斗位于两个电动螺旋喂料机的正下方能够同时接收所述的两个电动螺旋喂料机输出的粉料，所述电动螺旋喂料机通过所述受料斗的出口连接所述管道而实现与所述管道之间的连接；所述管道为软管。4.如权利要求2所述的电驱压裂液连续混配橇，其特征在于：所述离心式除气装置的内壁上设有螺旋槽，所述粉液混合器出口端设有喷嘴，所述喷嘴沿相应的螺旋槽的切线方向设置从而使其喷出的高速流体沿所述螺旋槽在所述离心式除气装置内流动，气体在流体沿所述螺旋槽流动时与流体分离；所述离心式除气装置的底部具有若干与所述混合罐连通的通孔，所述离心式除气装置内的流体通过所述通孔流入所述混合罐；所述混合罐内设有使流体上下起伏流动的隔板和用于搅拌流体的搅拌器，先进入所述混合罐的流体...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈跃，李磊，汪承材，董永，梅正，李飞，
申请(专利权)人：四机赛瓦石油钻采设备有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42