双混砂车+双仪表车在深煤层大规模压裂作业中的应用

深煤层逐渐成为非常规油气新的产量增长点,为获得高产,需进行大规模压裂,需要用到14台以上的压裂泵车,为满足连续作业的要求,单个混砂车和单个仪表车作业能力有限,不能保证作业的安全性,双混砂车+双仪表车工艺的应用解决了该难题,为今后的大规模压裂提供参考。     

过程控制仪表电源的可靠性配置

介绍了过程控制仪表系统供电原则以及过程控制仪表的可靠性配置方案，包括冗余供电仪表控制系统的220V交流电源的配置、冗余24VDC的直流电源配置以及非冗余供电的控制系统和仪表的电源配置方案。建立仪表电源标准化配置方案。来提高仪表供电系统的可靠性，避免某个设备故障引起整个系统发生致命故障。     

电流滑阀仪表可靠性的改进

简述了电液滑阀的主要原理，结合长期的使用经验，详细分析了电液滑阀仪表可靠性较低的原因，并提出了改进方法和具体实施办法。     

压裂泵阀箱可靠性计算

基于压裂泵阀箱的失效分析,建立了在三向应力作用下计算阀箱可靠性的模型,设计了计算程序。以YLB—1000型压裂泵阀箱为例,计算了破坏概率和可靠性,并指出了危险点。计算结果与实际工况完全相符。     

电液滑阀仪表可靠性的改进

简述了电液滑阀的主要原理，结合长期的使用经验，详细分析了电液滑阀仪表可靠性较低的原因，并提出了改进方案和具体实施办法。     

压裂酸化仪数据采集系统的研制与开发

油层压裂、酸化是改造油层的有效方法 ,是油、水井增产、增注的有效措施。随着石油工业的发展 ,油层压裂、酸化工艺技术已广泛应用于油田勘探和开发中 ,对压裂、酸化过程中的各项数据的采集也显得更加重要。1 数据采集系统设计1 1　仪表车计量方法仪表车包括计量压力、流量、累计流量及测定混砂比等自动化仪表装置 ,所需采集的数据主要有全部压裂车的排量、堆砂量、油压和套压等。其中的堆砂量是指压裂车向井中注入混砂的量 ;油压是指压裂车向井中注入压裂液时的压力 ;套压是指套管与输油管之间的压力。1 1 1　压力表利用远传抗震压力表测井…     

压裂仪表系统中超压保护装置的设计方法

为油田井下压裂施工仪表车而设计的超压保护装置是基于8031单片机的高智能型监控装置，内部电路采用高精度数据采集A／D芯片ICL7135及其相关的接口技术，RS－422串行通信，光电隔离和语音合成等技术，当压力超过设定范围时，它将语音提示并使系统进入保护运行状态，在压裂施工过程中，它能独立于其他监控仪表系统工作，也能与上位计算机联机工作。     

ZYG组合式仪表控制柜的可靠性设计与预测

双容积分离计量、电感应加热收球、分离缓冲罐极限液位控制是油田通用的自控技术(指计量接转站以下的油田地面设施)。过去所用的仪表选型较多,故障也较多。在分析仪表故障时,一般采用下述方法:①考虑故障造成的后果,将故障分成关键性故障、重要故障和次要故障;②分析仪表在规定使用周期内发生故障的概率。本文仅用第二种方法进行分析。     

用于2000型压裂车的三缸泵和五缸泵试验研究

供2000型压裂车选择的柱塞泵有三缸泵和五缸泵2种。为了验证压裂车和柱塞泵的性能，进行了台架试验、出厂试验和现场工业试验。经试验研究表明，五缸泵压裂车的参数覆盖范围较三缸泵压裂车有明显优势，五缸泵的泵效优于三缸泵。     

压裂车车架结构尺度优化设计方法研究

压裂车车架作为整车主要承载部件,应当具备足够刚度、强度以及良好的动态特性。基于结构优化设计理论和方法,对某型压裂车的车架结构尺寸进行优化设计。建立优化设计数学模型,引入灵敏度分析、确定对结构性能影响较大的参数作为优化设计变量。以车架总体积为优化目标函数,选取4种典型工况下刚度、强度以及前3阶固有频率为性能约束,基于ANSYS参数化设计语言APDL创建优化分析文件,利用OPT优化模块进行优化设计。性能对比分析表明,车架优化后性能得到很大改善,对车架结构设计具有一定的指导意义。     

一种新型压裂车的电控系统设计构想

针对一种新型压裂车电气控制系统的设计要求,提出了其中电控系统的设计构想。控制箱设计分为台上控制箱(用于发动机、传动箱、大泵的状态参数显示及发动机起停等简单控制)和单车手动远控箱(用于压裂作业时远距离控制单台压裂泵车);电控部分设计分为电源(采用底盘车电瓶提供主控箱、加热器、照明和发动机共4路直流电源)和监控(能监测到发动机、传动箱和大泵的报警信号)。     

2500型全液压式压裂车设计研究

2500型全液压式压裂车采用5台391kW台上发动机与280kW底盘发动机联合提供压裂作业动力,实现2 235kW输入功率。用主油泵与液压阀组取代传统的传动箱与传动轴,实现高压力、大排量压裂作业。通过主阀组控制换向与输送缸体更换,满足超高压、大排量的各种压裂工况参数要求,适用范围更广,压裂成本更低。     

2500型压裂车副车架拓扑优化及分析

压裂车副车架是连接车辆底盘和安装设备的重要部件,承受压、扭及弯曲等载荷,需要足够的刚度和强度。在分析拓扑优化方法的基础上,利用变密度法对2500型压裂车副车架进行拓扑优化分析,得到副车架横梁的形式和布置位置,改进了副车架的设计方案。2种设计方案的强度对比分析结果表明:在横梁数量减少的情况下,副车架的承载能力提高了10.1%。     

混砂车吸入排出性能研究

混砂车的吸入、排出流量以及排出压力取决于压裂车的使用需求。以大排量混砂车为例,分析了吸入和排出离心泵的性能以及外部接口管汇对其性能的影响,并通过试验验证了离心泵在不同工况下的排量和功率需求。试验结果认为,混砂车吸入离心泵的选择应在满足排量的情况下考虑泵效;混砂车排出离心泵的选择应首先达到混砂车实际排量要求,然后在满足高泵效的前提下判断离心泵的工作压力是否包含混砂车工况压力;不同施工排量下混砂车吸入和排出管线接口数量不同。     

一种新型压裂车冷却系统的设计与维护技术

针对一种新型(2500型)压裂车的冷却系统,提出了设计与维护技术要求,主要包括:冷却系统组成(卧式散热器系统,油水热交换器系统)设计,冷却回路散热流程设计,冷却系统形式设计,冷却系统维护保养技术要求。     

YLC3360-140型页岩气专用涡轮压裂车的研制

为了更好地开发中国的页岩气资源,根据中国页岩气藏分布区域和页岩气压裂施工的特点,研制了一种以涡轮发动机为动力源的YLC3360-140型页岩气专用涡轮压裂车(4500型压裂车)。通过选型涡轮发动机,设计了与之匹配的高速减速箱、五缸柱塞泵、控制系统和液压系统,实现了涡轮发动机在中国油田压裂设备上的首次应用。在四川珙县的页岩气压裂施工作业中,涡轮压裂车的最大水功率为2 607 kW,压裂泵最大流量为1. 9 m~3/min,最大压力为87. 5 MPa。现场应用结果表明,与传统压裂设备相比,以涡轮发动机为动力源的压裂设备在单机功率密度、道路通过性、节能减排和操控方便性等方面优势明显,具有较高的推广价值。     

YLC-700I型压裂车离合器输出装置故障分析及改进

通过对YLC-700I型压裂车离合器输出装置损坏原因的分析,提出了改进离合器输出装置的具体方案,并设计加工出一种带油封箱的轴承压盖.经过改进的4台YLC-700I型压裂车使用11个月后,运转良好,有很高的推广应用价值.