ZYT5311TYL型压裂车的研制与应用.pdf

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1、石油机械一50一CHINAPETROLEUMMACHINERY2010年第38卷第4期新产品开发ZYT5311TYL型压裂车的研制与应用陈献晖黄浩李桂芬张俊华毛丽芳李海东邝斌全(中油特种车辆有限公司)摘要为适应压裂设备的大功率、多功能和自动化的发展要求，满足复杂油气藏、低渗透油田和煤层气田的开发需要，研制了ZYT5311TYL型压裂车。该型压裂车由底盘、发动机、变矩器、压裂泵、控制系统和管汇等组成。压裂泵采用强制压力润滑，设有双重超压保护装置。控制系统采用电液气综合控制，远控和近控相互切换非常方便。现场应用表明，该车设计合理，操作方便，其压力和排量可以满足

2、国内大多数油田需求，具有广阔的推广应用前景。关键词压裂车自动控制超压保护ZYT5311TYL型压裂车，并于2009年4月在中原0引言油田井下特种作业公司投人使用。随着复杂油气藏、低渗透油田和煤层气田的开1技术分析发，现场对压裂施工提出了更高的要求。石油压裂设备向大功率、多功能、自动化和系列化方向1．1车辆整体布局发展。近50年来，我国先后研制了50～140MPaZYT5311TYL型压裂车如图1所示。该压裂车的各种压裂车，但由于基础工业和配套条件的限采用包头北方奔驰重型汽车有限责任公司8×4载制，自动化程度低于国际先进水平。即便是引进美货车辆作为承载底盘，

3、大功率发动机、变矩器在车国先进技术的压裂车，由于压裂泵和载重车配置上身前侧采用隔震安装，水箱装有引风罩，大泵装在的差异，其总体技术指标和美国产品相比仍有差车身后侧，控制箱在车身左侧，整车配有操作平距。从目前我国压裂施工工作量来看，无论是施工台，泵头处设计有装卸平台。大泵和变矩器用剖分总量，还是施工规模每年都在逐渐增大，年增长速轴承座十字轴式万向联轴器连接。度在20％左右。为满足国内市场需要，缩短与1．2工作原理国际先进水平差距，中油特种车辆有限公司针对油柴油发动机作为整机作业动力源，自动化控制田施工现场和压裂工艺要求，于2008年开发了系统通过压力温度传感

4、器和PLC控制器对整机参图1ZYT5311TYL型压裂车整体布局1一二类汽车底盘；2一水箱；3一KlrA5O—DCM发动机；4-自动控制系统；5一构架；6-BY2060D液力变矩器；7一传动系统；8-OPI2000NJ压裂泵；9一润滑系统；1O～高低压管汇。2010年第38卷第4期陈献晖等：ZYT5311TYL型压裂车的研制与应用一51一数进行监控。液体通过泵吸人管汇进人大泵增压后管汇上安装机械安全阀和直感压力表，压力高于设排出。排出压力超过设定压力时，自动执行超压保定压力时会自动卸压，防止压力继续上升。压裂车护动作，即：①点亮控制面板上的故障指示灯；②安

5、全作业自动保护装置通过机械式和电控2种方式发动机转速自动降到怠速状态；③变矩器自动摘到保护设备安全。空挡。2．3自动控制系统1．3主要技术参数自动控制系统主要包括远控和近控2部分，其发动机型号为康明斯KTA50一DCM，额定功结构见图2。可以实现压裂车的现场操作控制。自率1360kW，转速1800r／min，最高压力8OMPa，动控制系统所带远控箱的功能与仪表车内的泵控单最大排量2611L／min，整车外形尺寸(长×宽×元相同，可以实现压裂车的启动、调速、换挡、解高)11875mm×2495mm×3820mm。锁和停机等控制功能，以及发动机、传动箱、压裂1

6、．4性能特点泵等的故障报警功能，发动机转速和压裂泵输出理(1)功率大、排量大、自动化程度高。论排量、实际施工压力、压力预置和超压保护的监(2)三缸柱塞泵为强制压力润滑，设有双重控与预设功能。超压保护装置，工作安全可靠。就地控制远程控制(3)操作采用电液气综合控制，远控和近控引擎转一引擎启动擎Jj动引擎水榨一0f擎停机控擎停机相互切换非常方便。I擎油制一B『擎油门制擎油门部部(4)配备燃油加热器，可以满足北方寒冷季变矩器油监分—变矩器换捎分矩器换捎变矩器油测一超J保护压保护节施工需要。带5一下动急停变矩器闭锁状曲急停分火泵润滑油一显示监测内容触触人泵润滑油摸

7、一参数设定摸示}：耍监测内容2关键技术犬泵排出压屏一超保护没定肝压保封、殳定大泵理论排一触摸控制摸控制2．1润滑和冷却图2自动控制系统结构框图润滑和冷却方式是压裂泵正常工作的主要因远控和近控的连接采用优质专用8芯屏蔽电素。本车采用强制压力润滑，选用立式散热器，动缆，综合考虑传输中信号衰减及现场施工的需要，力端采用连续式压力润滑，润滑油泵装在变矩器电缆长度定为40m。PTO接口处，管路配备过滤器和溢流阀。为确保润2．4柴油加热器滑和散热效果，该车配备340L大油箱，管线采用在车台柴油机的前端装有柴油加热器，对车台632mm双层钢丝胶管。柴油机的冷却液进行加热

8、。柴油加热器通过主控台液力端柱塞、盘根采用气压式连续压力润滑，上的