[發明專利]一種持續大功率渦輪壓裂設備

在審

• 申請號: 202010169914.6
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111206992A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 紀曉磊;張日奎;張鵬;蘭春強;毛竹青;王建偉;毛明朝
• 申請（專利權）人: 美國杰瑞國際有限公司
• 主分類號: F02C6/00
• 分類號: F02C6/00;F02C7/06;F04B17/00;F04B53/18;F02C7/04;F01D25/30;F16H57/04;E21B43/26
• 代理公司: 煙臺炳誠專利代理事務所(普通合伙) 37258
• 代理人: 任連明

本發明公開了一種持續大功率渦輪壓裂設備，包括渦輪發動機，減速箱，傳動軸和柱塞泵，所述渦輪發動機和減速箱設在同一直線上，減速箱通過傳動軸與柱塞泵連接，所述傳動軸角度在2?4°之間。有益效果：通過底盤T1材料的選用，為設備提供了穩定的工作平臺；通過渦輪發動機、減速箱在同一直線上，傳動軸在減速箱和柱塞泵之間，傳動軸角度在2?4°之間，保證了渦輪發動機的傳動穩定高效，降低故障發生率；通過輔助動力系統驅動的潤滑系統的保證了渦輪發動機、減速箱和柱塞泵的在合適的環境下工作，并且通過雙潤滑系統保證了柱塞泵實現持續5000HP以上功率運行，通過以上技術手段最終可以滿足壓裂設備持續大功率的作業要求。

技術領域

本發明涉及渦輪壓裂技術領域，具體涉及一種持續大功率渦輪壓裂設備。

背景技術

傳統的油氣田壓裂設備，主要是柴驅壓裂設備和電驅壓裂設備，隨著科學技術的發展，航空上使用的渦輪發動機也已經運用到壓裂設備上，由于目前渦輪發動機運用與油氣田壓裂作業上技術不成熟，難于實現渦輪發動機的穩定輸出，且至今渦輪發動機與大功率柱塞泵配合使用還是一塊空白，這也就導致了整個設備輸出功率比較低，不能滿足當前油氣田井場持續穩定和大功率的作業要求。

為此亟待一種可以持續大功率輸出的渦輪壓裂設備，滿足當前油氣田井場的需求。

發明內容

本發明的目的克服現有技術的不足，提供一種持續大功率渦輪壓裂設備，通過底盤T1材料的選用，為設備提供了穩定的工作平臺；通過渦輪發動機、減速箱在同一直線上，傳動軸在減速箱和柱塞泵之間，傳動軸角度在2-4°之間，保證了渦輪發動機的傳動穩定高效，降低故障發生率；通過輔助動力系統驅動的潤滑系統的保證了渦輪發動機、減速箱和柱塞泵的在合適的環境下工作，并且通過雙潤滑系統保證了柱塞泵實現持續5000HP以上功率運行，通過以上技術手段最終可以滿足壓裂設備持續大功率的作業要求。

本發明的目的是通過以下技術措施達到的：一種持續大功率渦輪壓裂設備，包括渦輪發動機，減速箱，傳動軸和柱塞泵，所述渦輪發動機和減速箱設在同一直線上，減速箱通過傳動軸與柱塞泵連接，所述傳動軸角度在2-4°之間。

進一步地，所述柱塞泵的功率為5000HP以上。

進一步地，所述柱塞泵為五缸柱塞泵。

進一步地，所述持續大功率渦輪壓裂設備包括底盤，所述渦輪發動機，減速箱，傳動軸和柱塞泵設在底盤上，所述底盤材料采用T1高強度結構鋼。

進一步地，所述底盤的車軸的數量為3個以上。

進一步地，所述持續大功率渦輪壓裂設備包括輔助動力系統和潤滑系統，所述輔助動力系統為潤滑系統提供動力，所述潤滑系統包括渦輪發動機潤滑單元，減速箱潤滑單元和柱塞泵潤滑單元，所述柱塞泵潤滑單元包括高壓潤滑單元和低壓潤滑單元。

進一步地，所述高壓潤滑單元包括高壓馬達，高壓泵和高壓油路，所述高壓馬達驅動高壓泵，所述高壓泵為高壓油路泵入高壓潤滑油。

進一步地，所述高壓油路用于潤滑柱塞泵內的連桿軸瓦和十字頭軸瓦。

進一步地，所述低壓潤滑單元包括低壓馬達，低壓泵和低壓油路，所述低壓馬達驅動低壓泵，所述低壓泵為低壓油路泵入低壓潤滑油。

進一步地，所述低壓油路用于潤滑柱塞泵內的曲軸軸承、十字頭滑軌、減速箱軸承和減速箱齒輪副。

進一步地，在所述低壓油路的進油口，分別為減速箱軸承和減速箱齒輪副設有各自獨立的潤滑油路。

進一步地，所述輔助動力系統為柴油發動機或燃氣輪機或者電動機。

進一步地，所述輔助動力系統設在底盤的鵝頸上。

進一步地，所述減速箱上有扭矩限制器，保證扭矩過大而不損壞渦輪發動機。