一种带变压变频单元的大功率电驱压裂半挂车制造技术

本发明专利技术公开了一种带变压变频单元的大功率电驱压裂半挂车，包括半挂车体、压裂泵和电动机，所述电动机与所述压裂泵集成为一体，所述压裂泵纵向布置在所述半挂车体上，所述半挂车体上还设有变压单元、变频单元和润滑系统，所述变压单元与所述变频单元相连，所述变频单元与所述电动机相连，所述润滑系统对所述压裂泵进行润滑和冷却。通过将传统的供电设备与压裂设备优化融合，使得一台半挂车兼具供电和压裂的功能，实际使用时更灵活方便，大大优化了油气田井场布局；同时通过采用压裂泵纵向布置，使得本电驱压裂半挂车上的上装部件压裂泵长度不受车体运输宽度的影响，为压裂半挂车作业大功率提供基础。业大功率提供基础。业大功率提供基础。

【技术实现步骤摘要】
一种带变压变频单元的大功率电驱压裂半挂车


[0001]本专利技术涉及油气田压裂
，具体涉及一种带变压变频单元的大功率电驱压裂半挂车。

技术介绍

[0002]压裂是对低产油井采用一种特殊工艺，即用高压力、高砂比的压裂砂、水化学添加剂等支撑剂，经压裂专用设备压裂泵车注入井底使地层产生裂缝，改善油在地下的流动环境，从而增加油井产量。目前主要有柴油驱动压裂和电驱压裂，其中，柴油驱动压裂是采用柴油发动机连接变速箱经传动轴驱动压裂泵工作，电驱压裂是采用电动机连接传动轴或者联轴器驱动压裂泵工作。
[0003]电驱压裂在某些电力设施配套较完善的地方应用广泛，现有的电驱压裂设备通常是采用配备专门的供电设备来提供驱动电源，供电设备与压裂设备之间通常是一对一或者一对多。在井场实际使用时，不仅需要排布压裂设备与供电设备(即压裂设备与供电设备需要成套配合使用)，还需要将每台压裂设备与供电设备进行连接，以上过程都比较耗时耗力，且设备之间的连接线缆也较多，连接操作也相对繁琐。
[0004]另外，通常压裂泵在半挂车上为横向安装，受车体运输宽度的限制，压裂泵体积小，单机功率小，一次压裂作业需要15-20台压裂泵车，由于我国很多油田井场坐落在山区和沼泽地带，井场的面积受到限制，无法开进排开诸多车辆。由于油田在进行压裂工作时需要投入大量资金购置设备，也需要配备很多的操作工人，使得油田的生产成本提高。
[0005]为此，急需设计制造出一种功率大，移运、安装、使用方便快捷的电驱压裂设备，来解决油田这一生产难题。
专利技术内容
[0006]本专利技术目的在于：针对目前电驱压裂设备在使用时存在使用不便以及压裂泵车单机功率较小的问题，提供一种带变压变频单元的大功率电驱压裂半挂车，通过将传统的供电设备与压裂设备优化融合，使得一台半挂车兼具供电和压裂的功能，实际使用时更灵活方便，大大优化了油气田井场布局；同时通过采用压裂泵纵向布置，使得本电驱压裂半挂车上的上装部件压裂泵长度不受车体运输宽度的影响，为压裂半挂车作业大功率提供基础。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0008]一种带变压变频单元的大功率电驱压裂半挂车，包括半挂车体、压裂泵和电动机，所述电动机与所述压裂泵集成为一体，所述压裂泵纵向布置在所述半挂车体上，所述半挂车体上还设有变压单元、变频单元和润滑系统，所述变压单元与所述变频单元相连，所述变频单元与所述电动机相连，所述润滑系统对所述压裂泵进行润滑和冷却。
[0009]本专利技术通过在半挂车体上设置变压单元、变频单元和压裂泵，实现了一台半挂车同时具备供电和压裂功能，运输方便且使用更灵活，大大优化了油气田井场布局，只需一组高压电缆接高压供电即可工作，接线安装更加方便快捷；通过将电动机与压裂泵集成设计
为一体，可有效缩减现有技术中电动机与压裂泵所占的空间，使得本电驱压裂半挂车的上装部件体积更小，运输更方便，也为半挂车体上安装其他设备提供空间保障，且压裂泵采用纵向布置，使得压裂泵长度不受车体运输宽度的影响，可将压裂泵的冲程及功率做得更大，可以取代传统的三台压裂泵车，极大地减小压裂作业时井场占地面积，并大大地减少了压裂设备之间的连接管线，并且冲程加大后，除了可以使功率做大以外，跟常规压裂车相比，相同的施工排量下，泵冲可以更低，可以延长易损件的使用寿命；同时采用电驱压裂相较于柴油驱动压裂，噪音小，无废气排放污染，相对于柴油使用成本更低。
[0010]需要加以说明的是，现有技术中的压裂泵横向布置是指压裂泵的曲轴轴线沿半挂车体长度方向布置，压裂泵液力端在半挂车体宽度方向上，因此受车体运输宽度的限制，压裂泵的冲程及功率没办法加大；而压裂泵纵向布置是指压裂泵的曲轴轴线沿半挂车体宽度方向布置，使得压裂泵长度不受车体运输宽度的影响，可将压裂泵的冲程及功率做得更大。
[0011]作为本专利技术的优选方案，所述变压单元设置在半挂车体的鹅颈上，所述压裂泵设置在半挂车体远离变压单元的一端，所述润滑系统靠近压裂泵设置，所述变频单元位于所述变压单元与所述润滑系统之间。
[0012]作为本专利技术的优选方案，所述变压单元为舱体式结构，在变压单元舱体内设有高压开关和变压器，所述高压开关和所述变压器连接。
[0013]作为本专利技术的优选方案，所述变频单元为舱体式结构，在变频单元舱体内设有变频器，所述变频器的输入端与变压单元连接，所述变频器的输出端与电动机连接。
[0014]作为本专利技术的优选方案，所述压裂泵为五缸柱塞泵或三缸柱塞泵。
[0015]作为本专利技术的优选方案，所述压裂泵的冲程大于或等于12
″
。
[0016]作为本专利技术的优选方案，所述压裂泵的功率大于或等于6000hp。
[0017]作为本专利技术的优选方案，所述电动机的输出轴与所述压裂泵的曲轴平行布置，所述电动机的输出轴通过传动机构与所述压裂泵的曲轴相连。如此设置，可以避免电动机与压裂泵集成后在半挂车体宽度方向上的尺寸超标。
[0018]作为本专利技术的优选方案，所述电动机为双端输出结构，所述电动机两端输出轴通过传动机构与所述压裂泵的曲轴相连。采用双端输出电动机，可以避免传动机构的尺寸过大，且电动机与压裂泵载荷均匀。
[0019]作为本专利技术的优选方案，所述传动机构为齿轮箱、皮带和链条中的一种。
[0020]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0021]1、通过在半挂车体上设置变压单元、变频单元和压裂泵，实现了一台半挂车同时具备供电和压裂功能，无需供电设备与压裂设备成套使用，运输方便且使用更灵活，大大优化了油气田井场布局，只需一组高压电缆接高压供电即可工作，接线安装更加方便快捷；
[0022]2、通过将电动机与压裂泵集成设计为一体，可有效缩减现有技术中电动机与压裂泵所占的空间，使得本电驱压裂半挂车的上装部件体积更小，运输更方便，也为半挂车体上安装其他设备提供空间保障；
[0023]3、由于压裂泵采用纵向布置，使得压裂泵长度不受车体运输宽度的影响，压裂泵的冲程可以达到12
″
及以上，功率可以达到6000hp及以上，可以取代传统的三台压裂泵车，极大地减小压裂作业时井场占地面积，并大大地减少了压裂设备之间的连接管线；
[0024]4、由于冲程加大后，除了可以使功率做大以外，跟常规压裂车相比，相同的施工排
量下，泵冲可以更低，可以延长易损件的使用寿命；
[0025]5、采用电驱压裂相较于柴油驱动压裂，噪音小，无废气排放污染，相对于柴油使用成本更低。
附图说明
[0026]图1为本专利技术中的带变压变频单元的大功率电驱压裂半挂车主视图。
[0027]图2为本专利技术中的带变压变频单元的大功率电驱压裂半挂车俯视图。
[0028]图中标记：1-半挂车体，2-变压单元，3-变频单元，4-润滑系统，41-润滑油箱，5-压裂泵，51-电动机，52-齿轮箱。
具体实施方式
[0029]下面结合附图，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带变压变频单元的大功率电驱压裂半挂车，其特征在于，包括半挂车体、压裂泵和电动机，所述电动机与所述压裂泵集成为一体，所述压裂泵纵向布置在所述半挂车体上，所述半挂车体上还设有变压单元、变频单元和润滑系统，所述变压单元与所述变频单元相连，所述变频单元与所述电动机相连，所述润滑系统对所述压裂泵进行润滑和冷却。2.根据权利要求1所述的带变压变频单元的大功率电驱压裂半挂车，其特征在于，所述变压单元设置在半挂车体的鹅颈上，所述压裂泵设置在半挂车体远离变压单元的一端，所述润滑系统靠近压裂泵设置，所述变频单元位于所述变压单元与所述润滑系统之间。3.根据权利要求1或2所述的带变压变频单元的大功率电驱压裂半挂车，其特征在于，所述变压单元为舱体式结构，在变压单元舱体内设有高压开关和变压器，所述高压开关和所述变压器连接。4.根据权利要求1或2所述的带变压变频单元的大功率电驱压裂半挂车，其特征在于，所述变频单元为舱体式结构，在变频单元舱体内设有变频器，所述变频器的输入端与变压...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢梅英，周恕毅，覃浩，
申请(专利权)人：四川宏华石油设备有限公司，
类型：发明
国别省市：