自由活塞压裂泵及压裂设备车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种压裂栗，特别涉及一种自由活塞式压裂栗及具有自由活塞压裂栗的压裂设备车。
【背景技术】
[0002]压裂是油气田增储上产的重要技术手段，需要借助高压流体先将底层裂缝压开，再往裂缝中填压裂砂，增强底层渗透率，提高油气产量。在压裂施工中，压裂设备性能好坏决定压裂技术提高的实现。传统的压裂栗由柴油机带动曲柄机构，曲柄机构驱动若干复叠的柱塞栗。随着压裂作业对压裂压力要求的不断提高，而现有的压裂栗受制于曲柄机构的连杆的承压限制，压裂机单机压力难以提高，因此，往往是部署很多台压裂车一起作业，这样提升了整体作业的成本。而且现有的压裂栗经常出现曲柄断裂的情况，降低工作效率，影响压裂施工的正常进行。因此，如何针对现有的上述不足和缺陷进行改进，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本文提出一种自由活塞压裂栗，以有效提高压裂压力，提升工作效率。
[0004]本文还提出一种应用上述自由活塞压裂栗的压裂设备车。
[0005]本文提供一种自由活塞压裂栗，包括液压站、多个自由活塞式液压栗和驱动液管路。所述液压站用以提供高压驱动液。每一自由活塞式液压栗包括一缸体以及可在所述缸体内活动的自由活塞，所述缸体包括一驱动液进口、驱动液出口、压裂液进口、压裂液出口。所述驱动液管路流体连接于所述液压站和所述驱动液进口、驱动液出口之间以利用所述高压驱动液驱动所述自由活塞式液压栗从而将所述自由活塞式液压栗内的压裂液从所述压裂液出口栗出，所述驱动液管路上设有控制驱动液进出所述自由活塞式液压栗的若干控制阀。
[0006]在一实施例中，所述驱动液管路包括驱动液进液总管、若干驱动液进液支管、驱动液出液总管、若干驱动液出液支管。所述驱动液进液总管用以接收所述液压站的高压驱动液。每一驱动液进液支管连接在所述驱动液进液总管和对应的一自由活塞式液压栗的驱动液进口之间。每一驱动液出液支管连接在所述驱动液出液总管和对应的一自由活塞式液压栗的驱动液出口之间。所述若干控制阀包括设在每一驱动液进液支管和每一驱动液出液支管上的控制阀。
[0007]在一实施例中，所述驱动液出液总管与所述液压站的进口连通。
[0008]在一实施例中，其中一自由活塞式液压的压裂液出口与一相邻的自由活塞式液压的压裂液进口连通使得所述若干自由活塞式液压形成复叠。
[0009]在一实施例中，每一自由活塞式液压的压裂液进口连接一压裂液进液管，每一自由活塞式液压的压裂液出口连接一压裂液出液管，所有压裂液出液管直接将对应自由活塞式液压内的压裂液注入油井中。
[0010]本文另提出一种自由活塞压裂栗，包括若干自由活塞式液压栗和驱动液管路。每一自由活塞式液压栗包括一缸体以及可在所述缸体内活动的自由活塞，所述缸体包括一驱动液进口、驱动液出口、压裂液进口、压裂液出口，所述驱动液进口和驱动液出口设置于所述缸体一端部，所述压裂液进口和压裂液出口设置于所述缸体另一端部。所述驱动液管路与所述驱动液进口、驱动液出口流体连接以利用高压驱动液驱动所述自由活塞从而将所述自由活塞式液压栗内的压裂液从所述压裂液出口栗出，所述驱动液管路包括若干驱动液进液支管和若干驱动液出液支管，每一驱动液进液支管与对应的一自由活塞式液压栗的驱动液进口连接，每一驱动液出液支管与对应的一自由活塞式液压栗的驱动液出口连接，每一驱动液进液支管和每一驱动液出液支管上设置用以控制驱动液进出的控制阀。
[0011]本文另提出一种压裂设备车，包括第一车和第二车。所述第一车上承载一液压站，所述液压站用以提供高压驱动液，所述液压站设有驱动液输出口和驱动液输入口。所述第二车独立于所述第一车，所述第二车上承载若干自由活塞式液压栗以及与所述若干自由活塞式液压栗流体连接的驱动液管路，每一自由活塞式液压栗包括一缸体以及可在所述缸体内活动的自由活塞，所述缸体包括一驱动液进口、驱动液出口、压裂液进口、压裂液出口。所述驱动液管路包括、驱动液进液总管、若干驱动液进液支管、驱动液出液总管、若干驱动液出液支管。每一驱动液进液支管连接在所述驱动液进液总管和对应的一自由活塞式液压栗的驱动液进口之间。每一驱动液出液支管连接在所述驱动液出液总管和对应的一自由活塞式液压栗的驱动液出口之间。所述每一驱动液进液支管和每一驱动液出液支管上设有用于控制驱动液进出的控制阀。其中，当在现场作业时，所述驱动液进液总管与所述液压站的驱动液输出口利用一第一驱动液连接管连通，所述驱动液出液总管与所述液压站的驱动液输入口利用一第二驱动液连接管连通。
[0012]本发明提出一种自由活塞压裂栗及压裂设备车。采用液压站带动自由活塞式液压栗，省去造成压力瓶颈的曲柄连杆机构，提高了压裂设备可靠性，且可提高压裂液的压力。液压站与各自由活塞式液压栗通过管路连接，管路上装有控制阀，通过控制阀的高频切换，液压站驱动的高压液体驱动自由活塞运动进而将压裂液注入油井。另外，本发明还提出一种由两台压裂设备车在现场通过简单管路连接构成完整压裂设备的概念，提高了压裂车的机动性，功率且易于维护。
【附图说明】
[0013]图1是本发明自由活塞压裂栗的一个实施例的简化示意图。
[0014]图2是应用图1的自由活塞压裂栗的压裂设备车的简化示意图。
【具体实施方式】
[0015]在详细描述实施例之前，应该理解的是，本发明不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本发明可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本发明并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。
[0016]图1是自由活塞压裂栗一个实施例的简化示意图。自由活塞压裂栗包括一液压站12、多个自由活塞式液压栗18和驱动液管路。液压站通过驱动液管路向自由活塞式液压栗18提供高压驱动液。
[0017]在本实施例中，液压站12中的液压栗采用小流量高速高压栗。液压站12具有驱动液输出口 14和驱动液输入口 16。
[0018]每一自由活塞式液压栗18包括一缸体20以及可在缸体20内活动的自由活塞22。缸体20被自由活塞22隔开以在相反的两端形成第一空间32和第二空间34，第一空间32用以填充来自液压站12的驱动液，第二空间34用以容置压裂液。所述缸体20包括一驱动液进口 24、驱动液出口 26、压裂液进口 28以及压裂液出口 30，驱动液进口 24和驱动液出口 26设置于形成第一空间32的缸体一端部，压裂液进口 28和压裂液出口 30设置于形成第二空间34的缸体另一端部。
[0019]所述驱动液管路流体连接于液压站12和驱动液进口 24、驱动液出口 26之间以利用高压驱动液驱动自由活塞式液压栗18从而将自由活塞式液压栗内的压裂液从压裂液出口 30栗出。所述驱动液管路上设有控制驱动液进出所述若干自由活塞式液压栗18的若干控制阀44。
[0020]具体而言，所述驱动液管路包括驱动液进液总管36、若干驱动液进液支管38、驱动液出液总管40、若干驱动液出液支管42。其中，驱动液进液总管36用以接收液压站12的高压驱动液，驱动液出液总管40则将从自由活塞式液压栗18出来的驱动液输送回液压站12以进行循环利用，每一驱动液进液支管38连接在驱动液进液总管36和对应的一自由活塞式液压栗18的驱动液进口 24之间，每一驱动液出液支管42连接在驱动液出液总管40和对应的一自由活塞式液压栗18的驱动液出口 26之间，每一驱动液进液支管38和每一驱动液出液支管42上设有用于控制驱动液进出的控制阀44。
[0021]通过按照预定程序依序控制这些控制阀44的高频率地切换打