一种超高功率密度电驱压裂设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超高功率密度电驱压裂设备，包括变频器橇和压裂橇，所述变频器橇用于驱动压裂橇，变频器橇包括橇座、高压供配电开关、变压器以及至少3组变频器，所述高压供配电开关、变压器以及变频器依次连接后集成橇装在橇座上，所述压裂橇的数量为至少3组，变频器橇上变频器的数量与压裂橇数量相等。有益效果：通过将变频器橇和压裂橇分别合理匹配、优化，实现一个变频器橇以一拖多个压裂橇，实现在一定占地面积内超高功率密度的压裂作业的目的。

An ultra high power density electric drive fracturing equipment

【技术实现步骤摘要】
一种超高功率密度电驱压裂设备
本技术涉及油气田压裂设备领域，具体涉及一种超高功率密度电驱压裂设备。
技术介绍
目前，在油气田压裂作业现场，常见的压裂设备，通过变频器橇驱动压裂橇实现压裂的目的。当下，压裂设备的现状是，要么是用柴油发动机驱动压裂设备，或者传动装置需要配变速箱和传动轴，造成压裂橇体积大，要么就是变频器在满足大功率前提时，由于本身体积大等等情况，造成变频器橇体积大，无论是哪种原因或两者都存在，最终都会导致压裂设备的占地面积较大，而功率密度较小。当需要大功率作业时，常见的解决方案，单纯的增加设备数量，当然占地面积也就更大了，并且会增加井场布置难度，增加运输成本。
技术实现思路
本技术的目的克服现有技术的不足，提供一种超高功率密度电驱压裂设备，通过将变频器橇和压裂橇分别合理匹配、优化，实现一个变频器橇以一拖多个压裂橇，实现在一定占地面积内超高功率密度的压裂作业的目的。本技术的目的是通过以下技术措施达到的：一种超高功率密度电驱压裂设备，包括变频器橇和压裂橇，所述变频器橇用于驱动压裂橇，变频器橇包括橇座、高压供配电开关、变压器以及至少3组变频器，所述高压供配电开关、变压器以及变频器依次连接后集成橇装在橇座上，所述压裂橇的数量为至少3组，变频器橇上变频器的数量与压裂橇数量相等。进一步地，所述压裂橇包括压裂装置和橇座，所述压裂装置橇装在橇座上，所述压裂装置包括电动机、电气控制箱、润滑油散热器、传动装置和柱塞泵，电动机经传动装置驱动柱塞泵工作，通过电气控制柜对电驱压裂设备进行操控，润滑油散热器对柱塞泵的润滑油进行冷却。进一步地，所述传动装置为传动轴或联轴器。进一步地，所述传动装置为传动轴。进一步地，所述压裂橇采用的主电机的功率在3000kw以上。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1.用电动机替代柴油发动机，电动机比柴油发动机体积小、重量小、环保、经济；2.电动机只通过传动轴驱动柱塞泵，同轴度要求低，安装效率高，体积小；3.采用了同等功率下，体积较小的变频器，实现了变频器橇体积的有效压缩，在满足国标道路运输的前提下，高度集成了变频器的数量；4.通过对变频器橇和压裂橇的有效匹配，实现了一个变频器橇以一拖多个压裂橇的超高功率密度的压裂作业的目的。下面结合附图和具体实施方式对本技术作详细说明。附图说明图1是电驱压裂设备的结构示意图。图2是压裂橇的结构示意图。图3是电驱压裂设备的原理示意图。其中，1.变频器橇，2.压裂橇，21.电动机，22.电气控制柜，23.润滑油散热器，24.传动装置，25.柱塞泵。具体实施方式如图1至3所示，一种超高功率密度电驱压裂设备，包括变频器橇1和压裂橇2，所述变频器橇1用于驱动压裂橇2，变频器橇1外形为舱体式结构，内部集成了高压供配电开关、变压器以及至少3组变频器，所述高压供配电开关、变压器以及变频器依次连接后集成橇装在橇座上，所述压裂橇2的数量为至少3组，变频器橇1上变频器的数量与压裂橇2数量相等。所述压裂橇2包括压裂装置和橇座，所述压裂装置橇装在橇座上，所述压裂装置包括电动机21、电气控制柜22、润滑油散热器23、传动装置24和柱塞泵25，电动机21经传动装置24驱动柱塞泵25工作，操作人员通过电气控制柜22对压裂装置进行本地操控，润滑油散热器23对柱塞泵25的润滑油进行冷却。用电动机21取代柴油机，实现了噪音小于90dBA，废气排放为0，使用电力驱动，单位功率消耗费用降低约50％。所述传动装置24可以为传动轴或联轴器，最好是传动轴，同轴度要求低，安装更快捷。该超高功率密度电驱压裂设备的压裂橇采用的主电机的功率在3000kw以上。该变频器橇1的外形尺寸(长×宽×高)：≤7.5m×2.5m×2.8m，重量≤24t，运输时无需拆解，满足道路运输法规要求。其中的单台压裂橇2的输出功率高达3013kW(4040hp)。上述变频器橇1和压裂橇2的联合使用进一步降低了电驱压裂设备的占地面积和重量。以储备功率2.4万水马力的压裂设备为例，常规2500型压裂车需要10台，净占地面积约300平方米。若采用本申请的电驱压裂设备，则需要2台变频器橇1和6台压裂橇2，净占地面积约约140平方米(不包含设备之间的空地)。仅为传统2500型压裂车占地面积的1/2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高功率密度电驱压裂设备，包括变频器橇和压裂橇，所述变频器橇用于驱动压裂橇，其特征在于：变频器橇包括高压供配电开关、变压器以及至少3组变频器，所述高压供配电开关、变压器以及变频器依次连接后集成橇装在橇座上，所述压裂橇的数量为至少3组，变频器橇上变频器的数量与压裂橇数量相等。/n

【技术特征摘要】
1.一种超高功率密度电驱压裂设备，包括变频器橇和压裂橇，所述变频器橇用于驱动压裂橇，其特征在于：变频器橇包括高压供配电开关、变压器以及至少3组变频器，所述高压供配电开关、变压器以及变频器依次连接后集成橇装在橇座上，所述压裂橇的数量为至少3组，变频器橇上变频器的数量与压裂橇数量相等。


2.根据权利要求1所述的超高功率密度电驱压裂设备，其特征在于：所述压裂橇包括压裂装置和橇座，所述压裂装置橇装在橇座上，所述压裂装置包括电动机、电气控制箱、润滑油散热器、传动...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔树桢，张日奎，赵广平，常胜，李守哲，李心成，刘士堂，李先策，
申请(专利权)人：烟台杰瑞石油装备技术有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37