[發明專利]液壓雙向作用泵送裝置

有效

• 申請號: 201510094653.5
• 申請日: 2015-03-03
• 公開（公告）號: CN104612928A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 胡文國;朱祥英;李建福;趙一峰
• 申請（專利權）人: 煙臺杰瑞石油裝備技術有限公司
• 主分類號: F04B9/113
• 分類號: F04B9/113
• 代理公司: 青島聯信知識產權代理事務所 37227
• 代理人: 潘晉祥;王中云

技術領域

本發明涉及油氣開采領域，具體地說，是一種應用于油氣井現場作業的液壓雙向作用泵送裝置。

背景技術

壓裂技術是目前開發油氣、尤其是中國國內頁巖氣開發的重要手段之一，針對低滲透油氣藏，一般需要通過壓裂作業才能實現油氣開采的穩產與增產。壓裂泵作為壓裂施工的主要作業單元，其原理是利用水力作用往油氣井中注入壓裂液并形成高壓，使得油氣層形成較大裂縫。壓裂作業主要作用是為了增加油氣的滲流能力，提高油氣的產量。

目前，常規壓裂泵安裝在壓裂車上，在施工過程中，利用原動機產生的動力依次通過變速箱、傳動軸、傳遞到壓裂泵進行作業。壓裂泵作為將低壓壓裂液轉變成高壓液體輸入井口的輸送裝置，現今國內外的傳統的壓裂泵的基本結構為曲柄連桿機構,多個柱塞的一端可分別在柱塞泵的液力端中來回移動，多個連桿安裝在多個柱塞和曲軸之間，在曲軸接收到輸入動力時，能夠旋轉并且帶動連桿做曲柄連桿運動，進而帶動與連桿相連的柱塞進行往復運動，從而驅動柱塞泵，實現將低壓壓裂液吸入并連續高壓排出的壓裂作業。

上述曲柄連桿式壓裂泵中，由于液力端易損件使用壽命較短，例如：凡爾體、凡爾膠皮、凡爾座、盤根組件等使用壽命只有幾十個小時。此類壓裂泵的輸出壓力、流量的覆蓋范圍較窄，若要實現不同范圍的壓力和排量要求的作業，由于缸數限制，只能通過更換滿足不同柱塞直徑的液力端閥箱。此類壓裂泵由于在高排量作業時，柱塞往復運動十分頻繁，壓裂液尚未充分吸入便被高壓排出，影響了整泵的工作效率。在此類壓裂泵動力端內，高度集成了曲軸、拉桿、連桿、輸入齒輪、十字頭等部件，結構十分復雜，且制造成本高、制造周期長、不便于作業后的拆卸與維修保養。曲軸、連桿、十字頭、與輸入齒輪等高速旋轉，受載也較大，故對潤滑系統的要求十分高，故還需要在狹小的空間中布置合理的潤滑系統，增加了設計難度、設計成本和制造精度。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足，設計了一種液壓雙向作用泵送裝置。

本發明的液壓雙向作用泵送裝置，包括原動機、液壓油泵、液壓油罐、控制閥、雙作用液壓缸和柱塞泵，所述的原動機驅動液壓油泵。

所述的液壓油罐設置的出油管與液壓油泵相連。

所述的液壓油泵通過管路與控制閥相連，所述的液壓油罐設置的回油管與控制閥相連。

所述的雙作用液壓缸兩端都設置有活塞桿，活塞桿都連接有柱塞泵，所述的雙作用液壓缸通過管路與控制閥相連。

優選的是，所述的雙作用液壓缸設置有多個。

優選的是，所述的雙作用液壓缸的第一內腔和第二內腔都通過管路與控制閥相連。

優選的是，所述的雙作用液壓缸的第一內腔與控制閥相連，第二內腔通過管路與另一個雙作用液壓缸的第二內腔相連。

優選的是，所述的多個雙作用液壓缸依次相連成液壓缸組，所述液壓缸組中的一個雙作用液壓缸的內腔都與另一個雙作用液壓缸的對應內腔相連，位于所述液壓缸組中的第一個和最后一個雙作用液壓缸的一個內腔都與控制閥相連。

優選的是，所述的液壓缸組設置有多個。

優選的是，所述的控制閥包括多個切換閥，設置在切換閥一端的兩個分接口分別與液壓油泵和液壓油罐相連，設置在切換閥另一端的主接口通過管路與雙作用液壓缸相連。

優選的是，所述的柱塞泵包括閥箱，閥箱內橫向和縱向分別設置有柱塞密封套和閥箱內腔，柱塞密封套與閥箱內腔中部相連，柱塞密封套內滑動安裝有柱塞，柱塞與對應雙作用液壓油缸的活塞桿相連，閥箱內腔上部和下部都安裝有單向閥。

本發明的有益效果是：液壓雙向作用泵送裝置利用雙作用液壓缸驅動兩側的柱塞泵，增加了缸數，減少了沖次，提高了易損件的使用壽命，有效地增大流量的覆蓋范圍，有效地提高了壓裂液的吸入效率，降低了整體結構的復雜性，降低了制造維護等成本，降低了潤滑系統的要求，雙作用液壓缸往復運動都做功，提高了工作效率。

雙作用液壓缸的接入形式多種，可并聯、半幅串連和完全串連，可根據使用工況調整連接形式，提高了使用的靈活性。采用并聯的接入形式時，驅動力大，液壓缸活塞運動變向快，動力足，可使柱塞泵輸出的液壓更大。采用完全串連的接入形式時，液壓缸之間的油液可相互作用，驅動力小，節省動力輸入，提高了動力利用效率。采用半幅串連的接入形式時，可同時具有上述兩種接入形式的性能。在整個液壓雙向作用泵送裝置中，雙作用液壓缸的三種接入形式可單獨出現，也可兩兩出現，還可三種同時存在，進一步提高了組合的靈活性，提高液壓雙向作用泵送裝置能夠提供的缸數以及液壓范圍，進一步提高使用的靈活性。