固井車各系統(tǒng)介紹和工作原理

作者：北奔固井車來源：固井車廠家日期：2018/6/6 15:34:12 人氣：標(biāo)簽：固井車

固井車各系統(tǒng)介紹和工作原理

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為完成固井作業(yè)，通常需要多種專用設(shè)備聯(lián)合作業(yè)進(jìn)行。一般來講，通常需要下灰車(用于運送干水泥)、罐車(用于儲存和運輸清水)、固井水泥車(用于向井內(nèi)注入水泥漿);技術(shù)套管和生產(chǎn)套管。固井作業(yè)時，還要根據(jù)實際情況在上述設(shè)備的基礎(chǔ)上增加壓風(fēng)機車(用于向下灰車提供壓縮空氣，以提高下灰車的下灰速度)、供水車(向固井水泥車提供清水)、固井管匯車(用于多臺固井水泥車的聯(lián)合作業(yè))、備用車(主要為固井水泥車，防止作業(yè)時設(shè)備出現(xiàn)故障，造成作業(yè)停止)，有時根據(jù)設(shè)備能力情況還要再增加混漿車(橇)或倍混裝置等專門用于混漿的設(shè)備。由上述可以看出，固井作業(yè)對設(shè)備的需求的種類是很多的。但向井內(nèi)注入水泥漿的工作，則是完全依靠固井水泥車來進(jìn)行。

固井車固井工作過程：

1、非混漿作業(yè)固井水泥車混漿系統(tǒng)工作過程：

固井水泥車進(jìn)行固井作業(yè)時，將下灰漏斗與混合器連接固定好，并連接相應(yīng)的管線。下灰車通過管線將干水泥注入下灰漏斗，使下灰漏斗中充滿干水泥。通過管線與齒輪水泵連接的混合器由于安裝在下灰漏斗的下部，其中也由于重力作用也充滿的干水泥。此時，向混合器輸送帶有一定壓力的清水，由于混合器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的作用使清水的流動面積突然減小，使清水的流速急劇加快。清水流速加快后，在混合器內(nèi)部、清水射流的附近形成了負(fù)壓，使清水帶動干水泥向前運動。并通過清水流動和管道的作用下，使清水和干水泥迅速混合。高速運動的水在管道內(nèi)形成了旋流，在螺旋運動向前運動的同時也對結(jié)塊的干水泥有剪切作用，使結(jié)塊不斷變小甚至消失。混合后的水和干水泥形成了水泥漿，被輸送到混漿槽內(nèi)。與三缸柱塞泵吸入連接的吸入管線浸泡在混漿槽內(nèi)，由于三缸柱塞泵的往復(fù)運動，在吸入口形成了負(fù)壓，將混合好的泥漿吸入到三缸泵的液缸內(nèi)，通過加壓后向井內(nèi)輸送。

普通固井水泥車的混漿過程非常簡單，完全由安裝在車上的齒輪水泵系統(tǒng)來實現(xiàn)，混漿效果和處理干水泥能力也取決于齒輪水泵的工作能力。無法控制泥漿密度并且處理干水泥能力低。

2、混漿作業(yè)固井水泥車混漿系統(tǒng)工作過程：

該類設(shè)備通常將混漿系統(tǒng)在安裝整機尾部，該系統(tǒng)由清水泵(該泵為離心泵，用來輸送清水)、循環(huán)泵(該泵為離心泵，主要用來循環(huán)混漿罐中的液體)、增壓泵(該泵為離心泵，主要用來將混漿罐中的液體加壓后向三缸柱塞泵輸送)、混漿罐(用于暫時存儲水泥漿，并為水與干水泥的混合提供適當(dāng)?shù)目臻g，以使混合后的水泥漿密度均勻)、高能混合器(其上有三個外部接口，分別連接下灰車、清水泵、循環(huán)泵，主要完成壓力水與干水泥混合的一次混漿和混漿罐內(nèi)水泥漿的二次混漿)、攪拌器(用于攪拌混漿罐內(nèi)的水泥漿)

3、混漿作業(yè)固井水泥車混漿系統(tǒng)工作原理：

混漿系統(tǒng)的工作原理如下:灰罐的干水泥經(jīng)過管線輸送到高能混合器，清水泵在液壓馬達(dá)的驅(qū)動下，向高能混合器提供有一定壓力的清水。清水進(jìn)入高能混合器后，在高能混合器內(nèi)部形成高速噴射的水流，并形成真空將干水泥吸入高能混合器，與流體混合形成一次混漿�；旌虾蟮哪酀{在泥漿槽中經(jīng)液壓系統(tǒng)驅(qū)動的攪拌葉片進(jìn)一步混合，由泥漿循環(huán)泵將混合后的泥漿經(jīng)過加壓再次輸送到高能混合器，實現(xiàn)水泥漿的二次和多次混合。循環(huán)泥漿管線的旁路上裝有U形密度計，它將水泥漿的真實密度反饋給計算機，并在計算機屏幕上顯示。操作者通過液壓機構(gòu)調(diào)整下灰計量閥開口大小，讓泥漿密度自動控制到設(shè)定密度。充分混合后達(dá)到要求的泥漿通過增壓泵輸送到三缸柱塞泵進(jìn)行固井作業(yè)�；鞚{系統(tǒng)的動力來自各離心泵提供，由于有多個離心泵同時工作和野外施工的實際要求，采用液壓進(jìn)行驅(qū)動

固井水泥車簡介

固井水泥車是由計算機進(jìn)行自動控制的固井設(shè)備，它是一個集機械系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)于一體的高性能的自動混漿灌漿設(shè)備。其裝備的混配系統(tǒng)配備有軸流式混合器和自動密度控制系統(tǒng)，可根據(jù)需要精確地配制水泥漿，并具有重復(fù)循環(huán)二次混配功能，實現(xiàn)水泥漿密度的實時控制和調(diào)節(jié)。另外，工控機還能將作業(yè)過程中的施工參數(shù)自動記錄保存，為固井施工和質(zhì)量分析提供了一定的依據(jù)。固井水泥車只需一人在操作臺上控制，即可完成固井作業(yè)。

固井水泥車主要部件包括：二類汽車底盤、柴油機、變速箱、三缸柱塞泵、齒輪水泵、水柜、高低壓管匯等。

1、泥漿泵系統(tǒng)：

固井水泥車泵系統(tǒng)傳動方式為：主柴油機將動力傳至液力變速箱，液力變速箱變速后通過傳動軸將動力傳至三缸柱塞泵。

泥漿泵主要用于輸送固井水泥漿、酸液等油田用液體。其結(jié)構(gòu)主要由動力端和液力端兩部分組成。動力端由安裝在發(fā)動機上的葉片泵提供強制潤滑；液力端則為氣動潤滑，由氣體向油罐提供壓力，使油液流向液力端。

兩臺柴油機通過支架固定在臺板的前部，其配套裝置有風(fēng)扇、水箱、排氣消聲筒，儀表及空氣壓縮機等。液力變速箱安裝在主柴油機后部，可在操作臺上通過電控手柄對變速箱檔位進(jìn)行控制，使變速箱掛合不同的檔位，并輸出不同的轉(zhuǎn)速和扭矩，以滿足不同的工況。三缸柱塞泵安裝在車臺的中部，通過傳動軸與變速箱連接。水柜安裝固定在變速箱上部，可用于作業(yè)時的計量液體、配液等。高低壓管匯與三缸柱塞泵相連，其上安裝有相應(yīng)的閥件、由壬、管卡等裝置，滿足工作液體的吸入和排出。操作臺安裝在水柜后部，安裝有柴油機控制手柄及相關(guān)儀表、氣壓表、三缸柱塞泵潤滑動力端壓力表、液力變速箱控制按鈕、液力變速箱油壓表和油溫表，同時還裝有液力變速箱換檔閥操作手柄和檔位指示燈。

2、混漿系統(tǒng)：

混漿系統(tǒng)包括：清水泵(該泵為離心泵，主要用來輸送清水)、循環(huán)泵(該泵為離心泵，主要用來循環(huán)混漿罐中的液體)、增壓泵(該泵為離心泵，主要用來將混漿罐中的液體加壓后向三缸柱塞泵輸送)、混漿罐(用于暫時存儲水泥漿，并為水與干水泥的混合提供適當(dāng)?shù)目臻g，以使混合后的水泥漿密度均勻)、高能混合器(其上有三個外部接口，分別連接下灰車、清水泵、循環(huán)泵，主要完成壓力水與干水泥混合的一次混漿和混漿罐內(nèi)水泥漿的二次混漿)、攪拌器(用于攪拌混漿罐內(nèi)的水泥漿)、復(fù)合循環(huán)密度計、流量計、機械攪拌器、水箱�；鞚{系統(tǒng)在混合器里把氣動輸送的散灰與混合水混合然后排到混漿罐里，水泥漿經(jīng)過攪拌器攪拌均勻后再被循環(huán)離心泵重復(fù)循環(huán)回混合器。在這個重復(fù)循環(huán)的回路里，水泥漿被密度計稱重，這樣就可以進(jìn)行對散灰節(jié)流閥的調(diào)整以便校正密度至設(shè)計的密度值，然后水泥漿又重新排到混漿罐里。這樣，具有正確密度的水泥漿在泵送到井口之前就排送到泵的吸入端。

混漿系統(tǒng)的動力由各離心泵提供，生產(chǎn)廠家通常在安裝主柴油機(驅(qū)動三缸柱塞泵)的同時，安裝一臺輔助柴油機驅(qū)動液壓系統(tǒng)，為混漿系統(tǒng)提供動力(根據(jù)整機形式，有些車型以底盤柴油機作為動力)�；鞚{系統(tǒng)驅(qū)動路線：輔助(底盤)柴油機一液壓泵一液壓馬達(dá)一離心泵一混漿系統(tǒng)。

3、液壓系統(tǒng)：

液壓系統(tǒng)的動力由安裝在輔助發(fā)動機上的液壓泵提供。自動混漿系統(tǒng)上設(shè)置的水流量控制閥、干灰計量閥、攪拌馬達(dá)均為液壓驅(qū)動，下灰閥的控制由計算機自動控制，以便實現(xiàn)水泥漿密度的隨動控制。

4、氣動系統(tǒng)：氣動系統(tǒng)的動力由底盤發(fā)動機提供0.7MPa左右的氣源，通過控制閥控制各管匯及混漿系統(tǒng)的氣動蝶閥。

國內(nèi)固井水泥車生產(chǎn)廠家簡介：

在九十年代初，江漢石油管理局第四機械廠(簡稱江漢四機廠)在原石油部的支持下，引進(jìn)美國“ DS”公司的固井水泥車設(shè)計制造技術(shù)，開始在國內(nèi)生產(chǎn)SNC35一16型固井水泥車。并首次在固井水泥車上安裝了混漿系統(tǒng)，當(dāng)時安裝的是龍卷風(fēng)混漿系統(tǒng)。在九十年代末期，江漢四機廠又引進(jìn)TEM公司的技術(shù)，向市場推出了采用帶噴射攪拌裝置的新式混漿系統(tǒng)，大大提高了固井水泥車和高密度水泥漿的混拌能力。其后在一段時間內(nèi)，帶混漿系統(tǒng)的固井水泥車，僅有江漢四機廠一家形成規(guī)模生產(chǎn)。其在技術(shù)方面處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。

2003年開始中油特種車輛有限公司開始引進(jìn)國外技術(shù)并進(jìn)行消化吸收，并于2006年開發(fā)完成了具有混漿功能的固井水泥車。

煙臺杰瑞石油裝備技術(shù)有限公司成立于2004年2月，是集高端石油裝備的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的高新技術(shù)企業(yè)。主要為國內(nèi)外油田提供固井、壓裂、完井、防砂、混漿、天然氣壓縮輸送等多種作業(yè)不同類型的大型油氣田設(shè)備和配套的技術(shù)服務(wù)，生產(chǎn)自動混漿系統(tǒng)的固井水泥車，其技術(shù)支持主要來源于美國OFM泵業(yè)。

四機賽瓦石油鉆采設(shè)備有限公司是江漢石油管理局和美國賽瓦集團(tuán)公司共同投資組建的中美合資企業(yè)，位于中國中部長江之濱的歷史文化名城荊州，是一家以一流技術(shù)、產(chǎn)品及服務(wù)質(zhì)量而馳名業(yè)界的石油鉆采設(shè)備研究和生產(chǎn)制造企業(yè)。公司成立于1992年，主要生產(chǎn)和銷售油田高壓三缸柱塞泵、五缸柱塞泵，計算機自動控制固井、壓裂成套設(shè)備、油田井下工具、離合器和制動器。生產(chǎn)自動混漿系統(tǒng)固井水泥車，其泵系統(tǒng)和控制系統(tǒng)均為進(jìn)口Serva公司產(chǎn)品。

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