管道结构、压裂泵和压裂车的制作方法

专利2022-06-29  82


本实用新型涉及石油压裂技术领域,尤其是涉及一种管道结构、压裂泵和压裂车。



背景技术:

在采油或采气过程中,压裂活动能够利用水力作用使地层产生裂缝,进而改善油在地下的流动环境,使油井产量增加。压裂泵是压裂活动的主要执行机构,其用于向油井里面注入大排量的压裂液体,以将地层压开而产生裂缝裂痕。

压裂泵包括吸入管道、液力端和动力端。其中,吸入管道为单管道结构,吸入管道包括一个进口和五个出口,吸入管道的进口与外部供液装置连通,吸入管道的五个出口沿吸入管道的延伸方向间隔设置在其管身上。液力端又称作泵头,其包括五个进口,液力端的五个进口与吸入管道的五个出口一一对应连通。动力端用于将其中的动力系统的能量传递到液力端,液力端用于输送液体,使得液体能够依次经过吸入管道和液力端后进入到压裂泵后方的管道中。

但是在压裂泵输送液体的过程中,液体从吸入管道的进口到达吸入管道的多个出口处时,由于距离较远,且液体易从吸入管道的靠近进口的出口流入液力端中,因而液体不易到达吸入管道的远离进口的出口处,进而易导致吸入管道的远离进口的出口处产生汽蚀现象,降低压裂泵的吸水效率的吸水效率。此外,该汽蚀现象不仅存在于压裂泵中,还存在于其余液体泵中。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供管道结构、压裂泵和压裂车,以缓解现有技术中存在的在液体泵输送液体的过程中,液体从吸入管道的进口到达吸入管道的多个出口处时,由于距离较远,且液体易从吸入管道的靠近进口的出口流入液力端中,因而液体不易到达吸入管道的远离进口的出口处,进而易导致吸入管道的远离进口的出口处产生汽蚀现象,降低液体泵的吸水效率的技术问题。

本实用新型提供的管道结构包括传输管道和输出管道;

输出管道包括两端,输出管道的两端均与传输管道连通,传输管道用于向输出管道供送液体;

沿输出管道的长度方向,输出管道的管身上间隔设置有多个出液口。

进一步的,传输管道包括两端,传输管道的其中一端与输出管道的其中一端连通,传输管道的另一端与输出管道的另一端连通。

进一步的,输出管道的轴线和传输管道的轴线均为一字形;

管道结构还包括第一接头和第二接头,第一接头连通在输出管道的其中一端和传输管道的其中一端之间,第二接头连通在输出管道的另一端和传输管道的另一端之间。

进一步的,第一接头包括连通管和分流管;

连通管包括两个管口,分流管包括三个管口;

分流管的其中一个管口为进液口,分流管的另一个管口与传输管道的其中一端连通,分流管的最后一个管口与连通管的其中一个管口连通;

连通管的另一个管口与传输管道的其中一端连通。

进一步的,分流管的轴线为t形,连通管的轴线为弧形。

进一步的,管道结构还包括连接板,连接板上设置有多个通孔;

多个出液口与多个通孔的一侧一一对应连通,多个通孔的另一侧与外部泵体的多个进口一一对应连通。

进一步的,管道结构还包括输出管,输出管呈一字形,出液口与通孔之间通过输出管连通。

进一步的,传输管道的管身的中部设置有一个通口,输出管道的管身的中部设置有一个通口,传输管道的中部的通口与输出管道的中部的通口连通。

本实用新型提供的压裂泵包括泵体和上述技术方案中任一项所述的管道结构,泵体上设置有多个进口;

泵体的多个进口与管道结构中的多个出液口一一对应连通。

本实用新型提供的压裂车包括运载车和上述压裂泵,压裂泵安装在运载车上。

本实用新型提供的管道结构、压裂泵和压裂车能产生如下有益效果:

本实用新型提供的管道结构包括传输管道和输出管道。本实用新型提供的管道结构可以用于液体泵中,输出管道中的出液口与外部泵体的进口连通。当应用有该管道结构的液体泵吸入液体时,液体可以先从传输管道进入并流向输出管道。由于输出管道的多两端均与传输管道连通,因而液体会分别从输出管道两端流进输出管道中,此时进入输出管道中的液体沿着两个不同的方向依次通过输出管道上的多个出液口,并在同一个出液口处汇合。同时,在液体流经多个出液口时,部分液体会从出液口处流出,部分液体会继续流向下一个出液口。可以看出,对于本实用新型提供的管道结构,液体可以分别从两个方向依次经过多个出液口,更易于使得每个出液口处均通有液体,此时多个出液口处均可以被液体填充,不易于产生汽蚀现象。

与现有技术相比,本实用新型利用输出管道两端均与传输管道连通,可以使得进入管道结构中的液体分别从输出管道两端沿不同方向依次流向多个出液口,继而可以使得液体能够到达各个出液口处,使得各个出液口处不易产生汽蚀现象,进而提升液体泵的吸水效率。

本实用新型提供的压裂泵包括泵体和上述管道结构,泵体上设置有多个进口,泵体的多个进口与管道结构中的多个出液口一一对应连通。由于本实用新型提供的压裂泵的进口与上述管道结构中的多个出液口一一对应连通,因而液体在被该压裂泵泵送时会先经过上述管道结构进入到泵体中,本实用新型提供的压裂泵也能够减少汽蚀现象,提升吸水效率。

本实用新型提供的压裂车包括运载车和上述压裂泵,压裂泵安装在运载车上。本实用新型提供的压裂车包括上述压裂泵,因而本实用新型提供的压裂车具有与上述压裂泵相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的管道结构的主视图;

图2为图1中的管道结构的俯视图。

图标:1-输出管道;2-传输管道;3-出液口;4-第一接头;40-连通管;41-分流管;5-第二接头;6-连接板;7-输出管。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示,本实施例提供的管道结构包括传输管道2和输出管道1,输出管道1包括两端,输出管道1的两端均与传输管道2连通,传输管道2用于向输出管道1供送液体。沿输出管道1的长度方向,输出管道1的管身上间隔设置有多个出液口3。

本实施例提供的管道结构可以用于液体泵中,输出管道1中的出液口3与外部泵体的进口连通。当应用有该管道结构的液体泵吸入液体时,液体可以先从传输管道2进入并流向输出管道1。由于输出管道1的多两端均与传输管道2连通,因而液体会分别从输出管道1两端流进输出管道1中,此时进入输出管道1中的液体沿着两个不同的方向依次通过输出管道1上的多个出液口3,并在同一个出液口3处汇合。同时,在液体流经多个出液口3时,部分液体会从出液口3处流出,部分液体会继续流向下一个出液口3。可以看出,对于本实施例提供的管道结构,液体可以分别从两个方向依次经过多个出液口3,更易于使得每个出液口3处均通有液体,此时多个出液口3处均可以被液体填充,不易于产生汽蚀现象。

与现有技术相比,本实施例利用输出管道1两端均与传输管道2连通,可以使得进入管道结构中的液体分别从输出管道1两端沿不同方向依次流向多个出液口3,继而可以使得液体能够到达各个出液口3处,使得各个出液口3处不易产生汽蚀现象,进而提升液体泵的吸水效率。

因此,本实施例提供的管道结构缓解了现有技术中存在的在液体泵输送液体的过程中,液体从吸入管道的进口到达吸入管道的多个出口处时,由于距离较远,且液体易从吸入管道的靠近进口的出口流入液力端中,因而液体不易到达吸入管道的远离进口的出口处,进而易导致吸入管道的远离进口的出口处产生汽蚀现象,降低液体泵的吸水效率的技术问题。

此外,由于本实施例提供的管道结构中包括传输管道2,而液体需要经过传输管道2后到达出液口3,因而液体流向出液口3时还会有一个缓冲过程。相较于现有技术中水流通过单管道直接流向出液口3,由于液体流速过快,对出液口3和出液口3之后的外部泵体造成冲击,进而破坏出液口3及其后的外部泵体的现象,本实施例还可以利用传输管道2缓冲液体流向出液口3的过程,减少管道结构或者出液口3后端的泵体受到的液体的冲击,延长管道结构或者泵体的使用寿命。

进一步的,传输管道2包括两端,传输管道2的其中一端与输出管道1的其中一端连通,传输管道2的另一端与输出管道1的另一端连通。

传输管道2的结构形式有多种,传输管道2可以为一根管道,也可以为设置有支路的管道,为使管道结构更简化整洁,本实施例优选传输管道2为一根管道,该管道的两端即为传输管道2的两端。

其中,传输管道2上还可以设置有与外部液体连通的进液口,进液口用于作为外部液体进入传输管道2的通口。将进液口设置在传输管道2上,可以拉开进液口与输出管道1上的出液口3之间的距离,以及缩短传输管道2中的液体从进液口到达出液口3处的距离,进而使得液体在进液管道中的流动更加均匀,进一步的减少汽蚀现象,提升液体泵的吸水效率。

如图1所示,输出管道1的轴线和传输管道2的轴线均为一字形。管道结构还包括第一接头4和第二接头5,第一接头4连通在输出管道1的其中一端和传输管道2的其中一个出口之间,第二接头5连通在输出管道1的另一端和传输管道2的另一个出口之间。

输出管道1的轴线和传输管道2的轴线均为一字形时,输出管道1和传输管道2均可以由直管制成。第一接头4和第二接头5用于将输出管道1和传输管道2之间连通,并使得进液管道形成为环形。

进一步的,第一接头4包括连通管40和分流管41,连通管40包括两个管口,分流管41包括三个管口。分流管41的其中一个管口为进液口,分流管41的另一个管口与传输管道2的其中一端连通,分流管41的最后一个管口与连通管40的其中一个管口连通。连通管40的另一个管口与传输管道2的其中一端连通。

为使一字形的输出管道1与一字形的传输管道2之间连通在一起,第一接头4上应具有弯折处。

进一步的,分流管41的轴线为t形,连通管40的轴线为弧形。

如图1所示,本实施例优选将第一接头4中的弯折处设置在连通管40上,连通管40可以采用现有的弧形的二通接头。进一步的,连通管40的弯折角度可以为90度。

在实际应用中,进液口还可以设置在第一接头4上,此时第一接头4上的分流管41包括三个管口,如图1所示,分流管41的轴线为t形,分流管41可以采用t形三通接头。

进一步的,为使一字形的输出管道1与一字形的传输管道2之间连通在一起,第二接头5上也应具有弯折处。如图1所示,第二接头5的轴线为u形,第二接头5可以采用u形二通接头。

本实施例提供的管道结构可以利用现有的直管、二通接头和三通接头连接而成,结构简单且取材方便,制造成本也较低。

其中,第二接头5的两个开口端相较于第二接头5的闭口端的弯折角度均可以为90度。

如图1和图2所示,管道结构还包括连接板6,连接板6上设置有多个通孔。多个出液口3与多个通孔的一侧一一对应连通,多个通孔的另一侧与外部泵体的多个进口一一对应连通。

连接板6便于将多个出液口3与外部泵体的多个进口一一对应连通,可以使得该管道结构与外部泵体之间的连接更加稳定。

其中,连接板6可以为现有的法兰板。

进一步的,如图1所示,本实施例提供的管道结构还包括输出管7,输出管7呈一字形,出液口3与通孔之间通过输出管7连通。

如图1所示,传输管道2的管身的中部设置有一个通口,输出管道1的管身的中部设置有一个通口,传输管道2的中部的通口与输出管道1的中部的通口连通。

输出管道1的管身的中部与传输管道2的管身的中部连通可以为输出管道1和传输管道2之间的液体的流动提供一条更多的通道,可以使得输出管道1与传输管道2两个管道中的压力不均衡时,液体更易于从压力高的一侧流向压力低的一侧,进而使得输出管道1和传输管道2中的液体的分布更加均匀,能够使液体更易于流向各个出液口3,进一步的减少汽蚀现象,提升液体泵的工作效率。

输出管道1的管身的中部和传输管道2的管身的中部之间可以利用两个t形三通接头实现连通,具体而言,如图1所示,输出管道1的中部与传输管道2的中部均设置有一个t形三通接头,上述两个t形三通接头之间连通。

实施例二:

本实施例提供的压裂泵包括泵体和实施例一中的管道结构,泵体上设置有多个进口。泵体的多个进口与管道结构中的多个出液口3一一对应连通。

由于本实施例提供的压裂泵的进口与实施例一中的管道结构中的多个出液口3一一对应连通,因而液体在被该压裂泵泵送时会先经过上述管道结构进入到泵体中,在液体经过上述管道结构时,由于管道结构可以使得其中流动的液体能够到达其上的各个出液口3处,因而压裂泵泵送液体时的汽蚀现象可以被减少,压裂泵的吸水效率能够得到提升。

本实施例提供的压裂泵包括实施例一中的管道结构,因而本实施例提供的压裂泵与上述实施例一中的管道结构能够解决相同的技术问题,达到相同的技术效果。

因此,本实施例提供的压裂泵缓解了现有技术中存在的在压裂泵输送液体的过程中,液体从吸入管道的进口到达吸入管道的多个出口处时,由于距离较远,且液体易从吸入管道的靠近进口的出口流入液力端中,因而液体不易到达吸入管道的远离进口的出口处,进而易导致吸入管道的远离进口的出口处产生汽蚀现象,降低压裂泵的吸水效率的技术问题。

实施例三:

本实施例提供的压裂车包括运载车和实施例二中的压裂泵,压裂泵安装在运载车上。

本实施例提供的压裂车包括实施例二中的压裂泵,因而本实施例提供的压裂车与实施例二中的压裂泵能够解决相同的技术问题,达到相同的有益效果。

因此,本实施例提供的压裂车缓解了现有技术中存在的在压裂泵输送液体的过程中,液体从吸入管道的进口到达吸入管道的多个出口处时,由于距离较远,且液体易从吸入管道的靠近进口的出口流入液力端中,因而液体不易到达吸入管道的远离进口的出口处,进而易导致吸入管道的远离进口的出口处产生汽蚀现象,降低压裂泵的吸水效率的技术问题。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。


技术特征:

1.一种管道结构,其特征在于,所述管道结构包括传输管道(2)和输出管道(1);

所述输出管道(1)包括两端,所述输出管道(1)的两端均与所述传输管道(2)连通,所述传输管道(2)用于向所述输出管道(1)供送液体;

沿所述输出管道(1)的长度方向,所述输出管道(1)的管身上间隔设置有多个出液口(3)。

2.根据权利要求1所述的管道结构,其特征在于,所述传输管道(2)包括两端,所述传输管道(2)的其中一端与所述输出管道(1)的其中一端连通,所述传输管道(2)的另一端与所述输出管道(1)的另一端连通。

3.根据权利要求1所述的管道结构,其特征在于,所述输出管道(1)的轴线和所述传输管道(2)的轴线均为一字形;

所述管道结构还包括第一接头(4)和第二接头(5),所述第一接头(4)连通在所述输出管道(1)的其中一端和所述传输管道(2)的其中一端之间,所述第二接头(5)连通在所述输出管道(1)的另一端和所述传输管道(2)的另一端之间。

4.根据权利要求3所述的管道结构,其特征在于,所述第一接头(4)包括连通管(40)和分流管(41);

所述连通管(40)包括两个管口,所述分流管(41)包括三个管口;

所述分流管(41)的其中一个管口为进液口,所述分流管(41)的另一个管口与所述传输管道(2)的其中一端连通,所述分流管(41)的最后一个管口与所述连通管(40)的其中一个管口连通;

所述连通管(40)的另一个管口与所述传输管道(2)的其中一端连通。

5.根据权利要求4所述的管道结构,其特征在于,所述分流管(41)的轴线为t形,所述连通管(40)的轴线为弧形。

6.根据权利要求1所述的管道结构,其特征在于,所述管道结构还包括连接板(6),所述连接板(6)上设置有多个通孔;

多个所述出液口(3)与多个所述通孔的一侧一一对应连通,多个所述通孔的另一侧与外部泵体的多个进口一一对应连通。

7.根据权利要求6所述的管道结构,其特征在于,所述管道结构还包括输出管(7),所述输出管(7)呈一字形,所述出液口(3)与所述通孔之间通过所述输出管(7)连通。

8.根据权利要求1-7任一项所述的管道结构,其特征在于,所述传输管道(2)的管身的中部设置有一个通口,所述输出管道(1)的管身的中部设置有一个通口,所述传输管道(2)的中部的通口与所述输出管道(1)的中部的通口连通。

9.一种压裂泵,其特征在于,所述压裂泵包括泵体和权利要求1-8任一项所述的管道结构,所述泵体上设置有多个进口;

所述泵体的多个进口与所述管道结构中的多个出液口(3)一一对应连通。

10.一种压裂车,其特征在于,所述压裂车包括运载车和权利要求9所述的压裂泵,所述压裂泵安装在所述运载车上。

技术总结
本实用新型提供一种管道结构、压裂泵和压裂车,涉及石油压裂技术领域。该管道结构包括传输管道和输出管道,输出管道包括两端,输出管道的两端均与传输管道连通,传输管道用于向输出管道供送液。沿输出管道的长度方向,输出管道的管身上间隔设置有多个出液口。该液体泵包括泵体和上述管道结构。该压裂车包括运载车和上述液体泵。本实用新型缓解了现有技术中存在的在液体泵输送液体的过程中,液体从吸入管道的进口到达吸入管道的多个出口处时,由于距离较远,且液体易从吸入管道的靠近进口的出口流入液力端中,因而液体不易到达吸入管道的远离进口的出口处,进而易导致吸入管道的远离进口的出口处产生汽蚀现象,降低液体泵的吸水效率的技术问题。

技术研发人员:杨承志;刘利军;张万金
受保护的技术使用者:三一石油智能装备有限公司
技术研发日:2019.10.30
技术公布日:2020.06.09

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