[發明專利]一種固井、壓裂模塊化組裝系統及其使用方法

在審

• 申請號: 201711119557.7
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107893643A
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 付良倉
• 申請（專利權）人: 甘肅天恩重工科技有限公司
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13;E21B43/26
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙)11265
• 代理人: 倪鉅芳

技術領域

本發明涉及油氣設備技術領域，特別是固井、壓裂模塊化組裝系統及其使用方法。

背景技術

固井是鉆完井作業過程中不可缺少的一個重要環節，它包括下套管和注水泥。固井技術是多學科的綜合應用技術，具有系統性、一次性和時間短的特點。固井的主要目的是保護和支撐油氣井內的套管，封隔油、氣和水等地層。壓裂的工藝技術主要是產油層內的原油實驗和氣配套技術的重要組成部分,同時也是影響單井產量的提高及采儲量的增加重要技術的一種,壓裂技術在一些低滲油田,尤其是特低滲油田開采中占據著非常重要的地位。

固井和壓裂是油田開采中不同工藝步驟，油田開采中通常會配制不同類型的固井和壓裂設備滿足不同施工要求。加之設備維修保養為了滿足油田安全施工必須預留備用設備，上述設備體積大需要單獨配備運載車輛，整個設備投資大幅增加，特別是個別設備零部件損壞需要維修時必須整機和運載車輛停運檢修，設備使用效率十分低。針對上述問題目前沒有行之有效的方法，僅是提升易損零部件壽命方式進行應付。

發明內容

本發明解決現有技術不足提供一種運行穩定、維修便捷、功能可替換的固井、壓裂模塊化組裝系統及其使用方法。

本發明解決現有技術問題采用如下技術方案：

一種固井、壓裂模塊化裝卸系統，包括功能模塊、驅動機構和模塊組裝板；

所述功能模塊包括水箱、吸入管路、排出管路和混凝土混合箱；

所述驅動機構包括驅動齒輪箱、電動機和泵組；

所述模塊組裝板由多塊板材拼接，每塊板材上連接水箱、混凝土混合箱、驅動齒輪箱、電動機和泵組其中一種組成拼裝單元，拼裝單元拼接成一體。

所述功能模塊分為壓裂執行機構和固井執行機構，壓裂執行機構包括水箱、吸入管路和排出管路，固井執行機構包括水箱、吸入管路、排出管路和混凝土混合箱。

所述電動機為多相異步變頻調速電動機，多相異步變頻調速電動機的傳動軸通過萬向軸分別與驅動齒輪箱和泵組連接。

還包括承載基板，承載基板上設有模塊化組裝板。

所述模塊化組裝板包括設備安裝層和滑動層，滑動層上設有多個萬向滾輪；滑動層與承載基板貼合。

所述承載基板和模塊化組裝板上設有定位孔，定位孔上插入定位銷。

所述定位銷上設有連接螺紋，承載基板的定位孔為螺孔，定位銷與承載基板螺紋連接。

還包括運載車輛，運載車輛的發動機帶動驅動齒輪箱做功，運載車輛上設有承載基板。

一種固井、壓裂模塊化裝卸系統的使用方法，包括如下步驟：

A、模塊化拼裝

每塊模塊組裝板上連接水箱、混凝土混合箱、驅動齒輪箱、電動機和泵組其中一種；

B、功能模塊選擇

根據使用情況選擇功能模塊的設備組成壓裂執行機構或固井執行機構；

C、快速拼裝

通過模塊化組裝板的滑動層快速移動調節設備位置；

D、定位固定

插入定位銷固定承載基板和模塊化組裝板；

E、設備連接工作

驅動機構與功能模塊管路連接，驅動機構帶動功能模塊工作。

F、設備快速更換

變換壓裂或固井執行機構時，拔出定位銷通過模塊組裝板的滑動層移動替換所需的功能模塊，調節模塊組裝板之間位置，重新插入定位銷定位固定完成設備替換。

本發明的有益效果為：

1、一種固井、壓裂模塊化裝卸系統，包括功能模塊、驅動機構和模塊組裝板；所述功能模塊包括水箱、吸入管路、排出管路和混凝土混合箱；根據施工工藝要求細分功能模塊，便于組合搭配。所述模塊組裝板由多塊板材拼接，每塊板材上連接水箱、混凝土混合箱、驅動齒輪箱、電動機和泵組其中一種組成拼裝單元，拼裝單元拼接成一體。將大型設備單獨設置在模塊組裝板上形成拼裝單元，便于大型設備的替換和維修，改變了傳統設備整機停運維修的方式，大幅減低了設備整機采購數量，通過組合拼接便可完成整機安裝。

2、功能模塊分為壓裂執行機構和固井執行機構，壓裂執行機構包括水箱、吸入管路和排出管路，固井執行機構包括水箱、吸入管路、排出管路和混凝土混合箱組成。不需要購置多套設備實現不同功能，僅需購置相應零部件便可靈活組合拼接成不同功能的整套設備。

3、電動機為多相異步變頻調速電動機，多相異步變頻調速電動機的傳動軸通過萬向軸分別與驅動齒輪箱和泵組連接。通過多相異步變頻調速電動機提升電機與不同泵組匹配性能，同時通過萬向軸分別與驅動齒輪箱和泵組連接便于設備間拆卸。