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1、混砂车结构原理及功能概要1引言混砂车通过Erade自动限制系统自动跟踪压裂施工过程，实现液面、添加剂、密度和砂泵 排出压力等参数的自动限制，具作用是混合、搅拌、输送实现动力为上水泵、绞笼、混合筒 压裂介质混砂车的动力装置为台上发动机型号为 卡特C18,功率226KW和台下发动机型 号为奔驰4144,功率320KVV,分别控 制上水泵马达和混合筒、绞笼马达，并采用液压驱动混砂 车在整个施工过程中起一个心脏的作用.2混砂车根本结构概况2.1混砂车简介混砂车通过Erade自动限制系统自动跟踪压裂施工过程，实现液面、添加剂、密度和砂泵 排出压力等参数的自动限制，具作用是混合、搅拌、输送实现动力为上水泵
2、、绞笼、混合筒 压裂介质混砂车的动力装置为台上发动机型号为卡特C18,功率226KW和台下发动机型 号为奔驰4144,功率320KW，分别限制上水泵马达和混合筒、绞笼马达，并采用液压驱动混 砂车在整个施工过 程中起一个心脏的作用.我公司有奔驰混砂车2台，皇冠混砂车1台奔驰混砂车生产厂家为加拿大 双S公司，于 2021年10月启用，底盘发动机型号为OM502LA,功率320KW,台上发动机功率 368KW, 上水额定排量为 12m3/min.绞笼最大输砂量为皇冠混砂车11000Kg/min皇冠混砂车生产厂家为皇冠公司，与2001年12月启用，底盘发 动机型号为 CAT3406,功率298KW,上
3、水额定排量为16m3/min,绞笼最大输砂量为11000Kg/min.奔驰混砂车2.2混砂车根本结构及功能混砂车主要由底盘、分动箱、车台发动机、液力传动箱、传动轴、柱塞泵、吸入管汇、高能水力旋流混排装置、排出管汇、密度计、限制箱、操作室、上下水管汇、胶联 泵、台上柴油发动机、混合筒、绞笼、油泵、液压限制系统等组成混砂车的自动限制系统 Erade由主机和显示仪表组成.混合筒转子和叶轮台上柴油机发动机绞笼胶联泵整车根本参多t设备名称奔驰混砂车规格型号STL-00100生产丿加拿大双启用日期家S公司2021.10.1台上技术参娄t吸入/排出泵技术参数MissionlOX8X14液体添加剂系统额定排
4、量12m3/min转速吸入泵1600 1800r/min 排出泵转速1600r/min1#泵0-50L/min2#泵0-50L/min3#泵0-50L/min4#泵0-100L/min干粉添加剂系统输砂器技术参数台上发动机(VOLVOTAD1242VE)转速4r/m in4 2.5r/min取大输 砂水平11000Kg/min功率368kw取大扭矩2250N?m3 混砂车限制原理3.1 砂浓度限制砂浓度限制系统为 Erade 限制系统,施工前先在限制室内的操作面板上输入 每个阶段砂浓 度数值、阶段液量,在加砂压裂各个阶段混砂车通过每个阶段的上 水排量、阶段液量和砂量限制 蛟龙转速来完成砂浓度的
5、调节.砂浓度公式：砂浓度二每分钟吸入砂量Kg/上水排量mr/min，分析砂浓度限制原理 为：限制混砂车绞笼、混合筒和上水泵的动力机构为台上柴油发动机,混砂车可 以通过操作面板 对阶段砂浓度进行调整, 对预先设定的参数进行修改来自动限制 绞笼转速和上水排量,到达调整 砂浓度的目的. 亦可以手动3.2 上水排量限制上水排量限制原理同砂浓度限制大同小异,其动力装置也是台上柴油发动 机.根据供液压 力,手动调节,调节信号为 4-20mA 的物理电流信号,调节上水泵 液压马达液压流量及压力,手动 来限制液压驱动马达来限制上水泵转速,从而达 到限制上水排量的目的.施工期间混砂车上的上 水排量、 砂浓度的物
6、理信号通过 专门的线路传送到仪表车上.出水压力在施工中是手动操作,出水压力要到达供液压力 30psi 左右,并要 调节混合筒转 速来满足出水压力要求. 出水压力要求到达 30psi 左右,上水泵转 速一般在 700-1100r/min , 与混合筒转速相一致,一般要求先启动上水泵防止混 合同干转,它们个转速一般调节相差不大,防 止液体飞溅出混合筒或混合筒空转.3.3 胶联浓度及混合筒限制混砂车上胶联限制的动力装置是前车发动机, 在混砂车的侧翼有四个相对独 立的胶联泵,胶联浓度单位 ppm= 胶联排量/上水排量.其限制原理跟砂浓度 限制一样,亦是通 过预先设置好胶联浓度,然后通过传感器及 Era
7、de 系统处理传 输信号至侧翼的胶联泵,通过液压 驱动来调节转速,从而限制胶联排量,到达控 制胶联浓度的目的.亦可以手动限制混砂车混合筒的作用是搅拌、混合、输送.混合筒的动力装置是台上柴油发动机.基液通过上水泵和上水管线进入混合筒, 混合筒内的叶轮飞速旋转,使得 胶联剂和添加剂进入混合筒与基液完全混合,并输出至下水管线.4 加沙压裂施工中混砂车的作用及意义混砂车在整个加砂压裂施工中起着举足轻重的作用 .混砂车在液罐和压裂泵 之间起一个枢 纽的作用,上水管汇及配套设备能实现基液的吸入,绞笼及配套设 备实现陶粒的采集,同时根据施 工设计设定胶联浓度,通过胶联泵及附属设备实 现胶联剂的吸入,混砂车上的混合筒对配好的压 裂基液进行添加剂、 胶联剂和陶 粒的混合搅拌,输出的冻胶在管线中的磨阻相对低, 并增加了 携砂性能,向压裂 泵供液.混砂车可以能根据指令实现砂比、排量、液灌液面、添加剂比例的自动 限制,并完成相应的施工参数显示.同时限制系统具备在突发情况时人员能及时 中断自动限制并 切换为手动限制方式.混砂车好比是人的心脏,压裂液好比是人的血液,添加剂好比是氧气,而心 脏是血液的枢纽, 血液流经心脏时,心脏通过呼吸作用实现血液与氧气混合, 心 脏动脉做功好比是泵注机构,实现 混合氧气的血液的输出.所以混砂车起无可替 代的心脏作用.
