RU2824234C1 - Mobile pump unit - Google Patents
Mobile pump unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2824234C1 RU2824234C1 RU2023125366A RU2023125366A RU2824234C1 RU 2824234 C1 RU2824234 C1 RU 2824234C1 RU 2023125366 A RU2023125366 A RU 2023125366A RU 2023125366 A RU2023125366 A RU 2023125366A RU 2824234 C1 RU2824234 C1 RU 2824234C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pump
- hydraulic
- module
- cooling
- lubrication system
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 36
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 6
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 abstract description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 2
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 13
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 102200082969 rs34050897 Human genes 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к насосному оборудованию для добывающей промышленности, в частности к мобильным технологическим установкам, предназначенным для нагнетания различных жидких сред при гидравлическом разрыве пластов, промывке песчаных пробок и других промывочно-продавочных работах для интенсификации добычи углеводородов в нефтяных, газовых и прочих скважинах. Может быть применимо в труднодоступных местах на нефтяных и газовых месторождениях на суше, в условиях различного климата. The invention relates to pumping equipment for the mining industry, in particular to mobile process units intended for pumping various liquid media during hydraulic fracturing of formations, washing of sand plugs and other washing and squeezing operations to intensify hydrocarbon production in oil, gas and other wells. It can be used in hard-to-reach places in oil and gas fields on land, in different climate conditions.
Известна многофункциональная машина для гидроразрыва пласта по патенту Китая на изобретение CN 106223924, F04B 23/10, 2016. Многофункциональная машина состоит из тележки-шасси, бака гидравлического масла, глушителя, бортового двигателя, коробки переключения скоростей гидравлики, радиатора тепла, трансмиссионного вала, пятицилиндрового двигателя. Грузовик-шасси используется в качестве транспортного средства, на нем также размещен плунжерный насос, всасывающий коллектор плунжерного насоса, нагнетательный коллектор крекинг-насоса, всасывающий коллектор центробежного насоса, центробежный насос, расходомер, выпускной коллектор центробежного насоса, вторичная балка, опора плунжерного насоса и нагнетательный коллектор центробежного насоса. На специальном шасси размещен комплект подвижного состава системы подачи кислой жидкости и системы всасывания высокого давления. Недостатком является низкая ремонтопригодность насосной установки, связанная с многоярусной компоновкой оборудования, недостаточная надежность работы машины для гидроразрыва пласта в условиях низких температур.A multifunctional hydraulic fracturing machine is known under China Invention Patent CN 106223924, F04B 23/10, 2016. The multifunctional machine consists of a chassis truck, a hydraulic oil tank, a muffler, an on-board engine, a hydraulic gearbox, a heat radiator, a transmission shaft, and a five-cylinder engine. The chassis truck is used as a vehicle, and it also houses a plunger pump, a plunger pump suction manifold, a cracking pump discharge manifold, a centrifugal pump suction manifold, a centrifugal pump, a flow meter, a centrifugal pump outlet manifold, a secondary beam, a plunger pump support, and a centrifugal pump discharge manifold. A set of rolling stock of the acidic liquid supply system and a high-pressure suction system are placed on a special chassis. The disadvantage is the low maintainability of the pumping unit, associated with the multi-tiered arrangement of the equipment, and the insufficient reliability of the machine for hydraulic fracturing in low temperature conditions.
Известна установка насосная универсальная по патенту России на полезную модель RU 73025, Е21В 43/00, 2008 Установка содержит монтажную раму, размещенную на раме автомобиля. На монтажной раме установлены: силовой агрегат, состоящий из палубного двигателя с турбонаддувом и коробкой перемены передач, насос высокого давления, соединенный трансмиссией с силовым агрегатом, подпорный насос, привод которого осуществляется от шасси автомобиля через карданные валы и промежуточные опоры, манифольд, состоящий из приемной, нагнетательной, сбросовой линий и манифольд подпорного насоса, коллектор, раздающий для раздачи рабочей жидкости, вспомогательный трубопровод, который служит для соединения нагнетательной линии установки с устьем скважины, мерный бак, состоящий их двух половин с мерными линейками и сообщающийся с насосами. Установка оснащена кабиной управления оператора утепленной с дополнительным обогревом, где расположен пульт управления силовым агрегатом с расположенными на нем контрольно-измерительными приборами. Недостатком является сложность замены узлов оборудования при выходе их из строя, сложность доставки насосной установки к труднопроходимым для автомобиля местам, невысокая надежность работы узлов насосной установки. A universal pumping unit is known according to the Russian patent for utility model RU 73025, E21B 43/00, 2008. The unit comprises a mounting frame placed on the vehicle frame. The following are installed on the mounting frame: a power unit consisting of a turbocharged deck engine with a gearbox, a high-pressure pump connected to the power unit by a transmission, a booster pump driven from the vehicle chassis through cardan shafts and intermediate supports, a manifold consisting of a receiving, discharge, and discharge lines and a booster pump manifold, a distributor for distributing the working fluid, an auxiliary pipeline that serves to connect the unit's discharge line to the wellhead, a measuring tank consisting of two halves with measuring rulers and communicating with the pumps. The unit is equipped with an insulated operator control cabin with additional heating, where the control panel of the power unit with control and measuring instruments located on it is located. The disadvantage is the difficulty of replacing equipment units when they fail, the difficulty of delivering the pumping unit to places difficult for a vehicle to pass, and the low reliability of the pumping unit units.
В качестве ближайшего аналога заявляемому техническому решению выбрана насосная установка по патенту России на полезную модель RU98493, F04B 23/00, 2010. Насосная установка расположена на шасси автомобиля, на платформе которого установлен силовой агрегат, насос высокого давления, соединенный трансмиссией с приводным двигателем силового агрегата, манифольды низкого и высокого давления, система подогрева и охлаждения, а также система управления насосной установкой. Насосная установка дополнительно содержит опрессовочный насос и электросистему, установленные на платформе шасси автомобиля. В качестве насоса высокого давления в установке используется трехплунжерный насос с приводным двигателем от силовой установки с электронной системой управления и автоматическим отслеживанием аварийных режимов работ. В трансмиссии перед трехплунжерным насосом установлен дисковый тормоз, а в манифольде низкого давления - гаситель пульсаций рабочей жидкости, на входном фланце трехплунжерного насоса установлен демпфер. Трансмиссия содержит гидромеханическую семискоростную коробку передач и карданный вал. Система охлаждения выполнена в виде блока радиаторов с программно управляемым вентилятором. Управление насосной установкой осуществляется с выносного пульта управления, так же система управления может быть установлена в отдельном комплексе в составе оборудования по гидроразрыву пластов. Компоновка оборудования на шасси автомобиля не позволяет осуществлять замену вышедших из строя узлов без демонтажа всего оборудования, при выходе из строя базового автомобильного шасси невозможно эксплуатировать самонасосное оборудование. Недостатком является и низкая проходимость автомобиля в условиях месторождений, сложность или невозможность доставки насосной установки к подобному месту эксплуатации.The closest analogue of the claimed technical solution is a pumping unit under the Russian patent for utility model RU98493, F04B 23/00, 2010. The pumping unit is located on the chassis of the car, on the platform of which a power unit, a high-pressure pump connected by a transmission to the drive motor of the power unit, low and high pressure manifolds, a heating and cooling system, as well as a pumping unit control system are installed. The pumping unit additionally contains a pressure testing pump and an electrical system installed on the platform of the car chassis. A three-plunger pump with a drive motor from the power unit with an electronic control system and automatic monitoring of emergency operating modes is used as a high-pressure pump in the unit. A disc brake is installed in the transmission in front of the three-plunger pump, and a working fluid pulsation damper is installed in the low-pressure manifold, a damper is installed on the inlet flange of the three-plunger pump. The transmission contains a hydromechanical seven-speed gearbox and a cardan shaft. The cooling system is made in the form of a radiator block with a program-controlled fan. The pumping unit is controlled from a remote control panel, and the control system can also be installed in a separate complex as part of the hydraulic fracturing equipment. The layout of the equipment on the vehicle chassis does not allow replacing failed units without dismantling all the equipment; if the base vehicle chassis fails, it is impossible to operate the self-pumping equipment. Another disadvantage is the low cross-country ability of the vehicle in oilfield conditions, the complexity or impossibility of delivering the pumping unit to such an operating location.
Технической задачей заявляемого изобретения является расширение арсенала средств мобильных насосных установок. The technical objective of the claimed invention is to expand the arsenal of mobile pumping units.
Техническим результатом является реализация изобретением указанного назначения за счет создания насосной установки с повышенной ремонтопригодностью, надежностью работы, с улучшенными эксплуатационными свойствами.The technical result is the implementation of the specified purpose by the invention due to the creation of a pumping unit with increased maintainability, operational reliability, and improved performance properties.
Технический результат достигается за счет того, что в мобильной насосной установке для гидроразрыва пласта, содержащей двигатель силовой установки, соединенный приводным валом с плунжерным насосом, манифольд низкого давления, манифольд высокого давления, систему подогрева, систему охлаждения, смазочную систему, включающую систему смазки приводной части насоса, систему управления, гаситель гидравлических пульсаций манифольда низкого давления, согласно изобретению, что на раме полуприцепа последовательно размещены модуль охлаждения, силовой модуль, емкостной модуль, содержащий смазочный бак и гидробак, насосный модуль, с размещенными в них соответствующими функциональными узлами, внутри рамы полуприцепа расположены гидравлические и электрические магистрали, связывающие модули, система смазки приводной части насоса снабжена подогревающим устройством, выполненным в виде подогревателя масла, связанным с предпусковым подогревателем и двигателем силовой установки, система смазки приводной части насоса снабжена охлаждающим устройством, выполненным в виде маслоохладителя, связанным с контуром системы охлаждения, проходящим через радиатор, гаситель гидравлических пульсаций манифольда низкого давления выполнен в виде гидропневматического аккумулятора, продольные стороны рамы полуприцепа снабжены элементами для крепления траверсыThe technical result is achieved due to the fact that in a mobile pumping unit for hydraulic fracturing of a formation, comprising a power plant engine connected by a drive shaft to a plunger pump, a low-pressure manifold, a high-pressure manifold, a heating system, a cooling system, a lubrication system including a lubrication system for the drive part of the pump, a control system, a damper of hydraulic pulsations of the low-pressure manifold, according to the invention, that on the frame of the semitrailer are successively arranged a cooling module, a power module, a capacitive module containing a lubricant tank and a hydraulic tank, a pump module, with the corresponding functional units arranged in them, inside the frame of the semitrailer there are hydraulic and electrical lines connecting the modules, the lubrication system of the drive part of the pump is equipped with a heating device made in the form of an oil heater connected to a pre-heater and the engine of the power plant, the lubrication system of the drive part of the pump is equipped with a cooling device made in the form of an oil cooler connected to the circuit of the cooling system, passing through the radiator, the damper of hydraulic pulsations of the low-pressure manifold is made in the form of a hydropneumatic accumulator, the longitudinal sides of the semi-trailer frame are equipped with elements for fastening the crossbar
Технический результат обеспечивается размещением насосной установки на полуприцепе и модульным исполнением установки. Размещение оборудование на раме полуприцепа позволяет расположить все узлы на основании, длина которого значительно превышает длину шасси автомобиля. Удлиненное основание, являющееся рамой полуприцепа, позволяет последовательно вдоль продольной оси полуприцепа разместить все модули установки. Размещение внутри рамы полуприцепа гидравлических и электрических магистралей с выводом на наружную поверхность элементов для подключения к ним модулей и узлов установки позволяет заменять узлы и модули без демонтирования остального оборудования, что повышает ремонтопригодность установки. Наличие системы смазки приводной части насоса и возможность ее подогрева от двух источников тепла – двигателя силовой установки и предпускового обогревателя повышает надежность работы плунжерного насоса, обеспечивает возможность работы насосной установки в условиях низких температур, улучшает эксплуатационные возможности установки. Надежность работы плунжерного насоса так же повышается за счет возможности охлаждения системы смазки приводной части насоса при критическом повышении температуры в результате трения его частей. Возможность такого охлаждения обеспечивается наличием дополнительного контура охлаждения, проходящего через радиатор системы охлаждения, что в свою очередь обусловлено наличием достаточной площади для размещения укрупненного модуля охлаждения на удлиненной раме полуприцепа. Выполнение гасителя гидравлических пульсаций манифольда низкого давления в виде гидропневматического аккумулятора позволяет осуществить пневматическое всасывание перекачиваемой жидкости перед запуском насоса, исключив взаимодействие его сухих поверхностей в начальный момент при включении. Это снижает риск преждевременного износа насоса и предотвращает поломку его частей. Кроме того, при работе гидропневматического аккумулятора исключаются гидроудары, действующие на поршни насоса при поступлении жидкости в подпоршневые полости при включении насоса. Все это повышает надежность работы насосной установки. Снабжение продольных сторон рамы полуприцепа элементами для крепления с траверсой и возможность равномерного распределения массы по площади рамы полуприцепа за счет модульного исполнения установки позволяет поднимать полуприцеп с помощью траверсы и независимо от автомобиля-тягача транспортировать его к труднодоступному месту назначения, например, с помощью водного транспорта. Это улучшает эксплуатационные возможности насосной установки. Таким образом, арсенала средств мобильных насосных установок расширяется за счет создания установки с повышенной ремонтопригодностью, надежностью работы и с расширенными условиями ее использования.The technical result is ensured by placing the pumping unit on a semitrailer and the modular design of the unit. Placing the equipment on the semitrailer frame allows all units to be located on a base, the length of which significantly exceeds the length of the vehicle chassis. The extended base, which is the semitrailer frame, allows all the modules of the unit to be placed sequentially along the longitudinal axis of the semitrailer. Placing hydraulic and electrical lines inside the semitrailer frame with the output to the outer surface of the elements for connecting the modules and units of the unit to them allows replacing the units and modules without dismantling the rest of the equipment, which increases the maintainability of the unit. The presence of a lubrication system for the drive part of the pump and the ability to heat it from two heat sources - the engine of the power plant and the starting heater - increases the reliability of the plunger pump, ensures the ability to operate the pumping unit in low temperature conditions, and improves the operational capabilities of the unit. The reliability of the plunger pump is also increased due to the ability to cool the lubrication system of the drive part of the pump during a critical increase in temperature due to friction of its parts. The possibility of such cooling is ensured by the presence of an additional cooling circuit passing through the radiator of the cooling system, which in turn is due to the presence of sufficient area to accommodate an enlarged cooling module on the extended frame of the semi-trailer. The implementation of the damper of hydraulic pulsations of the low-pressure manifold in the form of a hydropneumatic accumulator allows for pneumatic suction of the pumped liquid before starting the pump, eliminating the interaction of its dry surfaces at the initial moment when switching on. This reduces the risk of premature wear of the pump and prevents breakage of its parts. In addition, when the hydropneumatic accumulator is in operation, water hammers acting on the pump pistons when liquid enters the sub-piston cavities when the pump is switched on are eliminated. All this increases the reliability of the pumping unit. Providing the longitudinal sides of the semi-trailer frame with elements for fastening with a crossbar and the possibility of uniform distribution of weight over the area of the semi-trailer frame due to the modular design of the unit allows lifting the semi-trailer using a crossbar and, independently of the tractor, transporting it to a hard-to-reach destination, for example, by water transport. This improves the operational capabilities of the pumping unit. Thus, the arsenal of mobile pumping units is expanded by creating a unit with increased maintainability, operational reliability and extended conditions of its use.
На фиг. 1 представлен вид справа мобильной насосной установке для гидроразрыва пласта.Fig. 1 shows a right-hand view of a mobile pumping unit for hydraulic fracturing.
На фиг. 2 представлен вид слева мобильной насосной установке для гидроразрыва пласта.Fig. 2 shows a left view of a mobile pumping unit for hydraulic fracturing.
На фиг. 3 представлена схема системы смазки приводной части насоса.Fig. 3 shows a diagram of the lubrication system of the drive part of the pump.
Мобильная насосная установка на раме 1 шасси полуприцепа содержит модуль охлаждения 2, силовой модуль 3, емкостной модуль 4, насосный модуль 5. В модуль охлаждения 2 входит горизонтально расположенный на раме 1 радиатор 6, через которые проходят контур охлаждения дизельного топлива, контур охлаждения двигателя 9 контур охлаждения коробки передач 15 (на чертеже не показаны) и контур охлаждения смазочной системы, в которую входит контур охлаждения гидравлической части насоса и контур охлаждения 7приводной части насоса 21, маслоохладитель 8 коробки передач, расположенный внутри рамы 1. Силовой модуль 3 содержит двигатель 9 внутреннего сгорания, топливный бак 10, блок аккумуляторной батареи 11, бак смазки привода 12, приборный блок13, глушитель 14, автоматическую коробку передач 15. Емкостной модуль 4 содержит смазочный бак 16, пневматический баллон 17, гидробак 18, инструментальные ящики 19, предпусковой подогреватель 20. Насосный модуль 5 содержит плунжерный насос 21, всасывающий манифольд низкого давления 22, выпускной манифольд высокого давления 23. На манифольде низкого давления 22 установлен гаситель гидравлических пульсаций, выполненный в виде гидропневматического аккумулятора 24. Внутри рамы 1 шасси полуприцепа расположены трубопроводы и электрические кабели (на чертеже не показаны), подведенные к входным и выходным присоединительным элементам, таким, как штуцеры, клеммы, патрубки узлов и устройств насосной установки. Снаружи боковые стороны рамы 1 снабжены элементами 25 для зацепления траверсы. В качестве двигателя 9 может использоваться дизельный двигатель MTU 12V4000 S83L, для автоматической коробки передач 15 может использоваться коробка передач Allison 9826 OFS, в качестве насоса 21 используют пятиплунжерный насос. Система смазки приводной части насоса 21 содержит смазочный бак 16, шестеренчатый насос 26, подогреватель масла 27, выполненный в виде теплообменника, в котором подогрев рабочей среды осуществляют от двигателя 9 или от предпускового подогревателя 20. Подогрев рабочей среды осуществляют от двигателя 9 посредством рециркуляции в теплообменнике нагретой охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения двигателя. Предпусковой подогреватель 20 представляет собой теплообменник, расположенный в камере сгорания дизельного топлива, в котором теплообменная жидкость нагревается при его сгорании. Так же система смазки приводной части насоса 21 содержит маслоохладитель 28, связанный с контуром охлаждения 7, проходящим через радиатор 6. The mobile pumping unit on the frame 1 of the semitrailer chassis contains a cooling module 2, a power module 3, a capacitive module 4, a pump module 5. The cooling module 2 includes a radiator 6 located horizontally on the frame 1, through which the diesel fuel cooling circuit, the engine cooling circuit 9, the gearbox cooling circuit 15 (not shown in the drawing) and the lubrication system cooling circuit pass, which includes the cooling circuit of the hydraulic part of the pump and the cooling circuit 7 of the drive part of the pump 21, the oil cooler 8 of the gearbox, located inside the frame 1. The power module 3 contains an internal combustion engine 9, a fuel tank 10, a battery unit 11, a drive lubrication tank 12, an instrument cluster 13, a muffler 14, an automatic gearbox 15. The capacitive module 4 contains a lubricating tank 16, a pneumatic cylinder 17, a hydraulic tank 18, tool boxes 19, a pre-start heater 20. Pump module 5 comprises plunger pump 21, low pressure suction manifold 22, high pressure outlet manifold 23. A hydraulic pulsation damper, made in the form of hydropneumatic accumulator 24, is mounted on low pressure manifold 22. Pipelines and electric cables (not shown in the drawing) are located inside frame 1 of the semitrailer chassis, connected to input and output connecting elements, such as nipples, terminals, branch pipes of units and devices of the pumping unit. On the outside, the side walls of frame 1 are provided with elements 25 for engaging the crossmember. A diesel engine MTU 12V4000 S83L can be used as engine 9, an Allison 9826 OFS gearbox can be used for automatic gearbox 15, a five-plunger pump is used as pump 21. The lubrication system of the drive part of the pump 21 contains a lubrication tank 16, a gear pump 26, an oil heater 27 made in the form of a heat exchanger, in which the heating of the working medium is carried out from the engine 9 or from the starting preheater 20. The heating of the working medium is carried out from the engine 9 by recirculating in the heat exchanger the heated coolant from the engine cooling jacket. The starting preheater 20 is a heat exchanger located in the combustion chamber of diesel fuel, in which the heat exchange liquid is heated during its combustion. The lubrication system of the drive part of the pump 21 also contains an oil cooler 28 connected to the cooling circuit 7 passing through the radiator 6.
Мобильная насосная установка работает следующим образом.The mobile pumping unit operates as follows.
С помощью автомобиля-тягача доставляют полуприцеп с размещенной на нем насосной установкой на нефтяное или газовое месторождение. Габариты насосной установки, размещенной на раме шасси-полуприцепа могут быть следующими: длина 12500 мм, ширина 2550 мм, высота 4000 мм. В случае отсутствия доступа к месторождению полуприцеп с помощью траверсы грузят на плавсредство, например на баржу, и доставляют к месту назначения, где автомобилем транспортируют насосную установку на месторождение. Траверсу крепят с помощью тросов, которые пропускают через петли 25 рамы 1. При этом не происходит перекоса поднимаемого полуприцепа за счет оптимального расположения модулей на площади рамы 1 полуприцепа, за счет правильного распределения их центров тяжести. Насосную установку устанавливают на месторождении, соединяют манифольд низкого давления 22 с блендером, в котором готовят рабочую жидкость для подачи в скажину, манифольд высокого давления 23 соединяют со скважинным оборудованием для последующей закачки рабочей жидкости в пласт для осуществления гидравлического разрыва пласта, промывки песчаных пробок или других промывочно-продавочных работ. Гидропневматический аккумулятор 24 создает разряжение в манифольде подачи рабочей жидкости в плунжерный насос 21, осуществляя подсос рабочей жидкости через манифольд низкого давления 22, создавая тем самым безразрывную ее подачу к плунжерному насосу. От внешнего гидравлического привода запускают стартер, осуществляют пуск двигателя внутреннего сгорания 9. Посредством автоматической коробки передач 15 и приводного вала приводят в движение плунжерный насос 21, осуществляют подачу рабочей жидкости в пласт под высоким давлением, например до 105 МПа. Управление насосной установкой осуществляют при помощи удаленной панели управления или дистанционного пульта. С помощью системы управления осуществляют пуск и остановку двигателя 9, управление акселератором, управление автоматической коробкой передач 15. На панели управления отображается рабочее давление и расход насоса 21. Система управления оповещает оператора о превышении давления насоса 21, о высокой температуре и низком давлении масла. Оборудование оснащено автоматической защитой от превышения давления с электрическим управлением. Во время работы пятиплунжерного насоса 21 происходит постоянная принудительная смазка его приводной механической части. При превышении допустимой температуры масла в системе смазки приводной части насоса 21 система управления автоматически включает маслоохладитель 28, осуществляющий забор холодного воздуха от радиатора 6 через контур охлаждения 7. При охлаждении температуры масла до значения ниже допустимого с помощью системы управления включают подогреватель масла 27. Это позволяет использовать насосную установку в широком диапазоне температур окружающей среды, в условиях различного климата, при температуре от минус 40°С до плюс 45°С. При необходимости замены узла или элемента оборудования насосной установки данный узел отключают от электрической и гидравлической систем, размещенных внутри рамы шасси полуприцепа. Отключают при помощи отсоединения, выключения или заглушения подводящих магистралей при помощи наружного вывода на внешней стороне рамы 1. При необходимости производят отключение всего модуля, при этом не производят демонтаж соседних модулей, узлов и элементов.A semitrailer with a pumping unit mounted on it is delivered to an oil or gas field using a tractor. The dimensions of the pumping unit mounted on the semitrailer chassis frame may be as follows: length 12,500 mm, width 2,550 mm, height 4,000 mm. If there is no access to the field, the semitrailer is loaded onto a floating craft, such as a barge, using a crossbar and delivered to the destination, where the pumping unit is transported to the field by a vehicle. The crossbar is secured using cables that pass through loops 25 of frame 1. In this case, the semitrailer being lifted does not tilt due to the optimal arrangement of the modules on the area of frame 1 of the semitrailer, due to the correct distribution of their centers of gravity. The pumping unit is installed at the field, the low-pressure manifold 22 is connected to the blender, in which the working fluid is prepared for feeding into the well, the high-pressure manifold 23 is connected to the well equipment for subsequent pumping of the working fluid into the formation for performing hydraulic fracturing of the formation, flushing sand plugs or other flushing and squeezing operations. The hydropneumatic accumulator 24 creates a vacuum in the manifold for feeding the working fluid into the plunger pump 21, performing the suction of the working fluid through the low-pressure manifold 22, thereby creating its continuous feed to the plunger pump. The starter is started from the external hydraulic drive, the internal combustion engine 9 is started. By means of the automatic gearbox 15 and the drive shaft, the plunger pump 21 is set in motion, the working fluid is fed into the formation under high pressure, for example, up to 105 MPa. The pumping unit is controlled using a remote control panel or a remote control. The control system is used to start and stop the engine 9, control the accelerator, and control the automatic transmission 15. The control panel displays the operating pressure and flow rate of the pump 21. The control system notifies the operator of excess pressure of the pump 21, high temperature and low oil pressure. The equipment is equipped with automatic protection against excess pressure with electrical control. During operation of the five-plunger pump 21, its drive mechanical part is constantly forcedly lubricated. When the permissible oil temperature in the lubrication system of the drive part of the pump 21 is exceeded, the control system automatically turns on the oil cooler 28, which takes in cold air from the radiator 6 through the cooling circuit 7. When the oil temperature cools to a value below the permissible value, the control system turns on the oil heater 27. This allows using the pumping unit in a wide range of ambient temperatures, in different climates, at temperatures from minus 40 ° C to plus 45 ° C. If it is necessary to replace a unit or element of the pumping unit equipment, this unit is disconnected from the electrical and hydraulic systems located inside the frame of the semitrailer chassis. It is disconnected by disconnecting, turning off or plugging the supply lines using the external output on the outside of frame 1. If necessary, the entire module is disconnected, without dismantling adjacent modules, units and elements.
Таким образом, заявляемое изобретение позволяет расширить арсенала средств мобильных насосных установок за счет создания установки, обладающей повышенными надежностью, ремонтопригодностью и улучшенными эксплуатационными качествами.Thus, the claimed invention makes it possible to expand the arsenal of mobile pumping units by creating a unit that has increased reliability, maintainability and improved performance characteristics.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2824234C1 true RU2824234C1 (en) | 2024-08-06 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2324069C1 (en) * | 2006-11-28 | 2008-05-10 | Юрий Михайлович Авилкин | Power end of pump |
| RU98493U1 (en) * | 2010-04-26 | 2010-10-20 | Совместное закрытое акционерное общество "ФИДМАШ" | PUMP INSTALLATION |
| RU107728U1 (en) * | 2010-10-13 | 2011-08-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "ТРАНСНЕФТЬ" | INSTALLATION PUMP AND TRANSPORT MOBILE UNTM |
| RU167488U1 (en) * | 2015-08-31 | 2017-01-10 | Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | MOBILE HORIZONTAL PUMP UNIT FOR EXPRESSIVE WELLS |
| CN108868733A (en) * | 2018-09-03 | 2018-11-23 | 湖北中油科昊机械制造有限公司 | The novel small micro- discharge capacity of one kind takes into account fracturing unit truck |
| WO2021146846A1 (en) * | 2020-01-20 | 2021-07-29 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | Novel ultra-large displacement ultrahigh pressure well cementing device |
| RU2770342C1 (en) * | 2021-06-29 | 2022-04-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Иждрил Холдинг" | Three piston single action drilling pump |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2324069C1 (en) * | 2006-11-28 | 2008-05-10 | Юрий Михайлович Авилкин | Power end of pump |
| RU98493U1 (en) * | 2010-04-26 | 2010-10-20 | Совместное закрытое акционерное общество "ФИДМАШ" | PUMP INSTALLATION |
| RU107728U1 (en) * | 2010-10-13 | 2011-08-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "ТРАНСНЕФТЬ" | INSTALLATION PUMP AND TRANSPORT MOBILE UNTM |
| RU167488U1 (en) * | 2015-08-31 | 2017-01-10 | Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | MOBILE HORIZONTAL PUMP UNIT FOR EXPRESSIVE WELLS |
| CN108868733A (en) * | 2018-09-03 | 2018-11-23 | 湖北中油科昊机械制造有限公司 | The novel small micro- discharge capacity of one kind takes into account fracturing unit truck |
| WO2021146846A1 (en) * | 2020-01-20 | 2021-07-29 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | Novel ultra-large displacement ultrahigh pressure well cementing device |
| RU2770342C1 (en) * | 2021-06-29 | 2022-04-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Иждрил Холдинг" | Three piston single action drilling pump |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11085281B1 (en) | Systems and methods for exchanging fracturing components of a hydraulic fracturing unit | |
| US12180819B2 (en) | Fracturing apparatus and control method thereof, fracturing system | |
| US20210095598A1 (en) | Direct drive unit removal system and associated methods | |
| US20060260331A1 (en) | Transportable pumping unit and method of fracturing formations | |
| US9802459B2 (en) | Self-contained flameless fluid heating system | |
| WO2019200510A1 (en) | New ultra-high power cementing apparatus integrated with remote control | |
| WO1999043931A1 (en) | Cooling and heating system | |
| CN213331733U (en) | Hydraulic oil tank and hydraulic pressure drive pump | |
| JP2000234318A (en) | Movable cleaning unit | |
| RU2422669C1 (en) | Internal combustion engine starting system | |
| RU2824234C1 (en) | Mobile pump unit | |
| CN106168331B (en) | A kind of multifunctional unit pumping plant | |
| CN205876289U (en) | Hydraulic drive type fracturing sled | |
| US2551307A (en) | Turbocharged two-cycle engine with liquid cooled exhaust ducts | |
| CN101449051B (en) | Crosshead type large two-stroke diesel engine and operating method thereof | |
| RU200014U1 (en) | Mobile pumping unit for pumping fluids and mixtures into bottomhole zones of wells | |
| CA2546315A1 (en) | Transportable pumping unit and method of fracturing formations | |
| US20110283978A1 (en) | Internal combustion engine with a first and second cooling system | |
| RU2837557C1 (en) | Semitrailer hydraulic fracturing pump unit | |
| WO2016089607A1 (en) | System and method using buffer tank for heat exchange | |
| CN117552744B (en) | Multi-machine multi-pump cementing truck | |
| CN209385440U (en) | A kind of hydraulic assembly structure and hydraulic pressure drive injection device | |
| WO2021230773A1 (en) | Mobile pumping facility for pumping fluids and mixtures into wellbores | |
| CN212003369U (en) | Dual-fuel power driven fracturing truck and fracturing equipment set | |
| RU78733U1 (en) | LIQUID COOLING SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND HEATING OF THE VEHICLE OF THE VEHICLE (OPTIONS) |