具有增压灌注功能压裂用管汇车的研制.pdf

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1、２０１５年第４４卷石油矿场机械第９期第８６页犗犐犔犉犐犈犔犇犈犙犝犐犘犕犈犖犜２０１５，４４（９）：８６８９文章编号：１００１３４８２（２０１５）０９００８６０４具有增压灌注功能压裂用管汇车的研制李志鹏，卢一欣，闫军，刘伟中（兰州城临石油钻采设备有限公司，兰州７３００７０）摘要：为了满足页岩油气等非常规能源开发而进行的工厂化大规模压裂工况的需要，研制一种具有增压灌注功能的压裂用管汇车。该车是在现有管汇车基础上对低压管汇增设增压灌注系统和控制

2、系统，可根据工况选择是否启动灌注系统。在满足现有管汇车的功能和性能基础上，同时具备增压灌注功能，可以充分地为压裂车供液，既解决压裂泵空吸现象，提高了压裂质量，又保证了设备运行安全。关键词：管汇车；增压；灌注；压裂中图分类号：ＴＥ９３４．１文献标识码：Ｂ犱狅犻：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１３４８２．２０１５．０９．０２２压裂技术是页岩气等非常规能源开发基本的必车的输入口连接，这样混砂车排出的压裂液汇聚到要的完井和增产工艺技术，而小排量、低压力、小规低压管汇主管道（８英寸或１０英寸），然后再由主管模型压裂工艺已不适应页岩气等非常规油气井、

3、丛道分别排给各压裂车。式井的开发，必须采用大规模工厂化的压裂手段。由于管汇中有多处直角，混砂车排出的压裂液由于开发油藏多处于山地、丘陵、盆地等环境条件困通过时阻力增大，压差增大，压裂液经过输送管线、难的地域，而大规模工厂化压裂所需设备多，场面管汇车低压管汇到压裂车吸入口（上水室）时，首先大，因此在狭长的或狭小的井场进行设备的布局困是由小管道（通常为４英寸）进入低压管汇主管道，难，会造成使用很长的输送管线，造成流体的压力降然后又由低压管汇的主管道进入小管道，再流入到［１］增大；同时压裂液黏度大，混砂车砂泵的排出压力压裂泵吸入口，这样由于出进管道截面

4、的多次变化，［１］低（一般为０．３～０．７ＭＰａ），经过管线压力损失，也会产生一定的流动阻力，从而进一步增加了管汇则不能充分地为压裂车提供压裂液，会使压裂泵出流体的压力降。现空吸现象，不但影响压裂施工质量，而且减少设备１．２高压管汇使用寿命。因此，研制在特殊环境地域进行工厂化将各压裂车的高压排出口与高压管汇的各输入大规模的压裂作业装备，提高低压管线的输送压力、口分别连接，再将高压管汇的输出口与入井管线连提高压裂质量和稳定性具有重要的现实意义。接。流程是各压裂车排出的高压压裂液汇流到高压管汇，然后将汇聚在高压管汇中的高压压裂液通过１管汇车功用及技术

5、分析入井管线压入施工井中。因高压管汇中的压力高现有管汇车管汇系统主要由低压管汇和高压管（一般在３５～１４０ＭＰａ），管线中的压力损失可以忽［２３］汇两大部分组成（吊车等其它部分本文暂不涉及）。略，即无需再进行增压。１．１低压管汇１．３技术分析低压管汇主要用于混砂车和压裂泵等设备之间目前所用管汇车的低压管汇只是起到了混砂车的流体输送。将混砂车的多个输出口（通常为４英与压裂车之间的连接过渡作用，若受井场地形的限寸）和管汇车低压管汇的多个输入口连接，再将管汇制或大规模工厂化压裂作业，设备分布面积大，混砂车的低压管汇的输出口（通常为４英寸）与每台压裂车

6、远离压裂车时，混砂车排出的压裂液通过低压管收稿日期：２０１５０３０７专利项目：国家实用新型专利（ＺＬ２０１３２０５７６０１６．８）作者简介：李志鹏（１９６５），男，甘肃镇原人，工程师，主要从事石油机械装备的研发工作。第４４卷第９期李志鹏，等：具有增压灌注功能压裂用管汇车的研制·８７·汇及管线压力损失后到达压裂车入口时压力不足可增加出口数量）接压裂车高压泵吸入口为压裂车（混砂车的排出压力低、压裂车自吸能力很差），会使供液，低压输出管汇总成和低压

7、输入管汇总成之间压裂车出现空吸现象，不但影响压裂施工质量，同时通过蝶阀Ｂ接通或截止。蝶阀Ｂ接通，蝶阀Ａ和蝶也容易损坏压裂泵。阀Ｃ关闭时为常规型低压管汇系统，蝶阀Ｂ关闭，蝶阀Ａ和蝶阀Ｃ接通时为增压灌注低压管汇系统，２具有增压灌注功能管汇车即混砂车砂泵排出压裂液经过管汇车低压输入管汇具有增压灌注功能的管汇车主要是针对低压管总成，通过增压离心泵二次增压后将压裂液经过低汇的升级改造，可解决低压管汇压裂液供给不足的压输出管汇总成及低压管线输送给压裂车。问题。同时根据施工场所和要求选择是否启动增压增压离心泵的选用和压裂机组中配套混砂车排［４］［５］灌注系统，

8、方便不同工况采用。出离心泵（砂泵）型号相同，即性能参数排量和压２．１结构组成力与所在机组混砂车一致。发动机、离合器、传动轴具有增压灌注功