[发明专利]一种用于页岩气开采的混砂车

说明书

技术领域

本发明涉及页岩气开采设备技术领域，特别是一种用于页岩气开采的混砂车。

背景技术

页岩气是充填于页岩裂缝、微细孔隙及层面内的天然气，其储层的渗透率低、气流的阻力比传统天然气大得多，开采难度较大。据估计，我国页岩气资源可能多达45万亿立方米，其中可采储量约为38万亿立方米，位居世界第一。页岩气开采主要采用压裂工艺，使油气层形成裂缝，提高油气层的渗透率。压裂工艺过程是用压裂泵车，把高压大排量具有一定粘度的液体挤入油气层，当把油气层压出许多裂缝后，加入支撑剂（如石英砂等）充填进裂缝，提高油气层的渗透能力。但是压裂作业设备多，具有技术含量高、施工难度大、作业环境恶劣、救援及逃生困难的特点，安全管理难度增大，容易造成重大的人员伤亡和财产损失事故。

目前，我国所使用的压裂机组绝大部分都处于超龄服役阶段，其有效功率下降，零部件故障率增加，维护成本大幅度地提高，而且操作控制系统技术仍然采用上世纪80年代从国外引进的压裂控制技术：各压裂泵车、管汇车和混砂车都需分散控制，在大型压裂和超大型压裂施工中，采用分散控制的方式使得压裂作业的协调性变得更加难以控制。

混砂车信号通过连接电缆传送到仪表车，通过数据采集板和监测显示软件，显示工作参数，包括：密度、排量、各种添加剂用量和压力等，在仪表车内不能控制混砂车的各执行机构。这种方式操作简单，用户使用具有一定的基础。由于连接电缆多，系统需要经常维护，采用模拟和数字两种信号传输方式不能实现整套设备的自动控制，信号接口和数据采集软件各家公司都采用不同的形式，很难实现数据共享。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种控制简单方便和安全系数高的用于页岩气开采的混砂车，操作员可以通过就地操作面板进行控制，也可通过局域网在仪表车上远程遥控作业。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种用于页岩气开采的混砂车，它包括承载底盘、动力系统、添加剂注入系统、混合罐、螺旋输砂器、吸排系统和控制系统，动力系统安装在承载底盘的一端，添加剂注入系统设置于承载底盘的上方，添加剂注入系统包括多台液体添加剂泵和多台干粉添加剂送料器，混合罐固定于承载底盘的另一端，螺旋输砂器设置在承载底盘的尾部，螺旋输砂器的出口与混合罐连通，液体添加剂泵和干粉添加剂送料器分别与混合罐连通；吸排系统包括吸入离心泵、吸入管汇、排出离心泵和排出管汇，吸入离心泵设置于承载底盘的下方，吸入离心泵与混合罐内部通过吸入管汇连通，排出离心泵设置于承载底盘的上方，排出离心泵的输出口与外部管线通过排出管汇连通，控制系统固定在承载底盘上方，控制系统分别与动力系统、添加剂注入系统、螺旋输砂器和吸排系统的控制端相连。

所述的动力系统内部设置有缸体加热器。

所述的液体添加剂泵和干粉添加剂送料器均采用液力驱动。

本发明具有以下优点：

1、控制系统为自动遥控系统，操作员可以通过就地操作面板进行控制，也可通过局域网在仪表车上远程遥控作业，控制方式灵活多变，而且操作也非常简单。

2、承载底盘使得整车载荷分布均匀，台面通道宽敞，操作人员在操作时更加方便，而且安全系数高。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图； 

图中：1-承载底盘，2-动力系统，3-添加剂注入系统，4-控制系统，5-混合罐，6-螺旋输砂器，7-吸入离心泵，8-吸入管汇，9-排出离心泵，10-排出管汇，11-液体添加剂泵，12-干粉添加剂送料器。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种用于页岩气开采的混砂车，它包括承载底盘1、动力系统2、添加剂注入系统3、混合罐5、螺旋输砂器6、吸排系统和控制系统4，动力系统2安装在承载底盘1的一端，添加剂注入系统3设置于承载底盘1的上方，添加剂注入系统3包括多台液体添加剂泵11和多台干粉添加剂送料器12，混合罐5固定于承载底盘1的另一端，螺旋输砂器6设置在承载底盘1的尾部，螺旋输砂器6的出口与混合罐5连通，液体添加剂泵11和干粉添加剂送料器12分别与混合罐5连通；吸排系统包括吸入离心泵7、吸入管汇8、排出离心泵9和排出管汇10，吸入离心泵7设置于承载底盘1的下方，吸入离心泵7与混合罐5内部通过吸入管汇8连通，排出离心泵9设置于承载底盘1的上方，排出离心泵9的输出口与外部管线通过排出管汇10连通，控制系统4固定在承载底盘1上方，控制系统4分别与动力系统2、添加剂注入系统3、螺旋输砂器6和吸排系统的控制端相连。