[發明專利]壓裂系統和壓裂方法

在審

• 申請號: 202111241528.4
• 申請日: 2021-10-25
• 公開（公告）號: CN114215496A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 李然;王初亮;劉波;王大龍;王統誠;劉昊;陳榮明;吳夢雨
• 申請（專利權）人: 北京天瑪智控科技股份有限公司;北京煤科天瑪自動化科技有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;F04B17/03;F04B49/06;F04B49/20;F04B49/22
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 蔣松

本發明提供一種壓裂系統和壓裂方法，所述壓裂系統包括壓裂泵，所述壓裂泵具有出液口；第一管路和第二管路，所述第一管路和所述第二管路中的每一者與所述出液口連通，所述第一管路上設有用于檢測所述第一管路中液體流量的流量傳感器，所述第二管路上設有調節閥，所述第一管路用于將液體引向工作面，所述第二管路與液箱連通；變頻電機，所述變頻電機與所述壓裂泵相連，以便驅動所述壓裂泵；控制器，所述控制器與所述變頻電機相連以便控制所述變頻電機，所述流量傳感器與所述控制器相連以便向所述控制器反饋流量信號，所述控制器與所述調節閥相連以便控制所述調節閥的開度。本發明的壓裂系統能夠根據實際工況及時調節液體的流量和壓力。

技術領域

本發明涉及液力壓裂技術領域，具體地，涉及一種壓裂系統和壓裂方法。

背景技術

液力壓裂技術在煤炭綠色安全開發方面具有廣泛的應用。相關技術的壓裂系統無法連續調節變頻電機的轉速，只能依靠機械式液力變速器實現壓裂泵電機按照設定檔位變速，效率較低且精度較差，而且很難根據實際工況及時液體的流量和壓力。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明的實施例提出一種壓裂系統，該壓裂系統能夠連續調節變頻電機的轉速，而且能夠根據實際工況及時調節液體的流量和壓力。

本發明的實施例提出一種壓裂方法，該壓裂方法能夠根據實際工況及時液體的流量和壓力，從而能夠實現安全、高效地實現煤層液力壓裂。

本發明實施例的壓裂系統包括：

壓裂泵，所述壓裂泵具有出液口；

第一管路和第二管路，所述第一管路和所述第二管路中的每一者與所述出液口連通，所述第一管路上設有用于檢測所述第一管路中液體流量的流量傳感器，所述第二管路上設有調節閥，所述第一管路用于將液體引向工作面，所述第二管路與液箱連通；

變頻電機，所述變頻電機與所述壓裂泵相連，以便驅動所述壓裂泵；

控制器，所述控制器與所述變頻電機相連以便控制所述變頻電機，所述流量傳感器與所述控制器相連以便向所述控制器反饋流量信號，所述控制器與所述調節閥相連以便控制所述調節閥的開度。

本發明實施例的壓裂系統具有變頻電機能夠連續調節變頻電機的轉速，而且能夠根據實際工況及時調節液體的流量和壓力。

在一些實施例中，所述出液口包括第一出液口和第二出液口，所述第一管路與所述第一出液口連通，所述第二管路與所述第二出液口連通。

在一些實施例中，所述壓裂系統還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器設在所述第一管路上，所述壓力傳感器用于檢測所述第一管路中的液體壓力，所述壓力傳感器與所述控制器相連以便向所述控制器反饋壓力信號。

在一些實施例中，所述壓裂系統還包括變頻器，所述控制器與所述變頻器相連，所述變頻器與所述變頻電機相連，從而實現所述控制器與所述變頻電機相連。

在一些實施例中，所述壓裂系統還包括電磁啟動器，所述控制器與所述電磁啟動器相連以便控制所述電磁啟動器，所述電磁啟動器與所述調節閥相連以便控制所述調節閥的開度，從而實現所述控制器與所述調節閥相連。

在一些實施例中，所述變頻電機為恒功率電機。

在一些實施例中，所述變頻電機具有基準頻率點，所述變頻器的輸出頻率大于或等于所述基準頻率點，則所述變頻電機為恒功率電機，所述變頻器的輸出頻率小于所述基準頻率點，則所述變頻電機為恒扭矩電機。

在一些實施例中，所述變頻電機的所述基準頻率點為50Hz，所述變頻電機的最高頻率為100Hz。

本發明實施例的壓裂方法，包括以下步驟：