混砂车技术要求条款
一、整体要求
1、整车应为正式在国家注册的成熟、可靠的标准产品，取得国家规定的产品公告，有“3C”认证，供货期限从中标之日起算起，供货期为9个月，必须保证用户正常办理车辆落户手续，如不符合公告无法上牌，需方将拒绝付款。
2、混砂车能实现比例混砂，并能按压裂工艺的要求有效地向压裂车供应不同要求的压裂液，适用于大、中型压裂、酸化施工。整车采用全液压驱动。车台发动机的控制机构、指示仪表、各油泵压力表以及显示混砂车工况的计量仪表均安装在平台的仪表台上，实现集中控制。全部供排液管路必须保证能排尽施工后的残液。
3、安全环保规定：
（1）能适应石油天然气压裂酸化现场作业要求。应能适应吐哈-40℃-- +50℃高温干旱、春季风沙、冬季严寒的恶劣气候。适合油田崎岖、风沙、陡峭和多灰尘环境的非等级路面上长期行驶。
（2）混砂车整体布置、车载性能、载荷分布和非等级公路行使性能必须符合国家标准，设备安全可靠，主要技术参数性能符合国家行业有关标准和法规要求。
（3）满足石油矿场油气区安全、环保、健康的要求。各旋转、运动、高温、登高等有可能对人员造成伤害部位必须有防护罩或防护栏及相应警示装置，各操作、警示铭牌均采用中文标识。发动机尾气排放、噪音等不得超过国家标准，发动机排气口有可靠的防火装置，并出具相关证明。装置必须具有良好的密封性能，具有防雨水、防风沙、防震动能力。所有焊接件，连接件及零部件均安装牢固，满足该车在特殊路况的需求, 所有部件能合理牢靠地固定在底盘车上。
（4）全部供货设备的仪器、仪表的计量单位采用公制读取。全部液动/气动/电路的管路采用彩色编码进行标识。
（5）杜绝“三漏”（漏油、漏水、漏气）现象。灭火装置齐全(2台8Kg灭火器)。
（6）安装前、后拖车钩及夜间施工照明系统，包括6盏200W井场低压照明灯。在设备适当部位安装设备检查、润滑保养图表；整车脂润滑部位采用集中自动润滑，确保设备润滑保养良好。产品为美国贝奇尔公司高压单线递进式集中润滑装置。
4、质量保证及售后服务：整车保修期1年，从到货验收之日算起。保修期内发生质量问题，由供方限期无偿解决（不含需方指定的集中润滑系统），因需方操作不当造成的问题，供方指导维修，发生的费用双方协商确定。保修期过后，供方保证配件以优惠价格供应。
5、设备工作能力
（1）整机尺寸（长x宽x高）：12000x 2500x 4100 mm
（2）最大排量：12 m3/min(清水)
（3）砂泵最高排出压力：0.5Mpa
（4）输砂器最大输砂量：8165 kg/min
（5）最大输砂浓度：2400 kg/ m3
（6）台上发动机：Caterpillar C13（520hp/2100rpm）
（7）干添排量100L/min
（8）液添排量600L/min
（9）吸入管路阀门：4"碟阀8只
（10）排出管路阀门：4"碟阀6只
二、主要配置及总成件技术参数
1. 底盘及发动机
型号：BENZ4144/8X6
发动机型号：OM501LA
排量（ML/ KW）：435hp/320KW
排放标准：国III标准
轮胎规格：奔驰原装米其林轮胎
轴距(mm)：1700+4800+1350mm
长驾驶室：红色。整体全钢前翻式长驾驶室，可倾翻70°。NG90前围栅板，CD机、整体内衬、NG801仪表板、机械仪表、三步车梯、NG90大灯、高靠背座椅+扶手、单层卧铺、不可调方向盘，三点式安全带、雨刮器等设施。
车体两侧、后面整体全钢保险杠、汽车顶置空调及驾驶室暖风，新视镜系统，空气减震驾
驶员座椅，轮间差速锁，遮阳板。
2、车台发动机：采用CAT- C13发动机（520hp/2100rpm）。发动机配置电启动系统、散热器和风扇的水冷却系统、燃油滤清器和气水分离器、柴油加热型预热器（可以给发动机水箱和机油预热）、发电机及空气压缩机等。
3、传动系统：车台发动机传出动力至分动箱，由分动箱多头引出油泵，分别驱动各机构中的油马达，再驱动吸入供液泵、输砂绞龙、混合罐搅拌、胶联泵、干添、螺旋输砂器升降和分合、排出砂泵等。整个传动系统采用全液压驱动，具有操作方便，工作可靠的特点。
4、分动箱：型号：AM 450B
驱动形式：一个输入、四个输出
分动箱是整个动力传动的中枢，它由一个输入轴和四个输出轴及齿轮、箱体、法兰所组成。输入轴的一端与传动轴连接，四个输出轴的一端分别挂有油泵，驱动各执行机构。并且与发动机能柔性连接。
5、泵及吸入管路：
吸入泵：
●型号：“MISSION”10"×8"×14"
●额定压力：0.5 MPa
●额定转速：1750 r/min
●吸入泵最大排量：12 m3/min(清水)
●吸入转向：顺时针(从输入端看)
整个系统由吸入供液泵、吸入管汇、蝶阀及流量计等组成，由其完成压裂液的吸入，主要管线为8"，连接8"和4"（“HALLIBURTON”）涡轮流量计，吸入主管线与混合罐入口间安装8"蝶阀，气动控制。吸入口有8个，配4″蝶阀及4″Fig206M由壬(带由壬堵头)。吸入泵排出主管设置旁通至排出管汇主管的旁通管，并有阀门气动控制。
在吸入泵的最低点，安有一个带1"阀门的排液口。
吸入泵装在设备的行驶方的右侧，由液马达驱动。可以以12m3/min的速度向混合罐供液。
吸入管汇能够通过控制隔离阀实现吸入、排出管汇的互换。
6、泵及排出管路：
排出砂泵：
●型号：“MISSION”10"×8"×14"
●额定压力：0.5 MPa
●额定转速：1850 r/min
●排出泵最大排量：12m3/min(清水)
●排出泵转向：顺时针(从输入端看)
整个系统由排出泵、排出管汇、蝶阀及流量计等组成，由其完成压裂液的排出。6个4″排出接口，配4″蝶阀及4″Fig206F由壬(带由壬堵头)。可选择在混砂车的任一側排出。
排出泵：液压驱动Mission 10×8×14离心式砂泵，排出泵装在设备的左侧，由液马达驱动，可以以12m3/min的速度向泵车供液。
在排出离心泵的管汇1个8″和4″涡轮流量计。在排出泵的最低点，安有一个带1″阀门的排液口。
排出泵的管路上装有排出流量计，其两端装有8"和4"卡箍。流量计上带相应的两套传感器和电缆将排出液量信号传递到仪表台和网络系统。
排出管路能够通过控制隔离阀实现排出、吸入管汇的互换。
7、混砂罐：
混砂罐采用罐中套罐的结构，保证在高砂比砂浆的情况下能完全和连续地混合。混砂罐设计结合大表面积的原理，保证小砂比和小排量时的混合，防止不均匀混合砂浆。该设计确保砂浆在混合罐中停留最短的时间，这样增进了设备测量、添加剂添加系统以及控制系统的精确性。吸入供液泵供来的液体从侧面进入罐中，并在外腔中切向流动。当液体在外腔中循环后，通过内腔外壁上的径向孔进入内腔，并与输砂器输来的支撑剂充分混合。由于该内腔的表面积较大，支撑剂将完全浸湿，从而不易产生气泡。搅拌系统安装在混合罐的中心，它能完全不断地将砂浆搅拌成匀质的混合液，在内腔底部排出口到排出砂泵之间最大限度地减少产生气体。排出砂泵从内腔底部吸入混合好了的混合液并排出到排出管汇中。罐中心底端还设有4"气动蝶阀以供排出残剩液体及清理混合罐之用。
混砂罐配有立式搅拌叶轮，搅拌叶片为45°,与内腔叶片成90°并立于罐中心，搅拌轴由液马达驱动，转速范围为0～400r/min，混合罐容量为 1.2m3，混合搅拌叶轮的转速由装在仪表台上的控制阀控制，速度可调，系统调定压力为20MPa。
混砂罐中设有手动、自动液面控制系统，通过调节供液量来控制液面。
混砂罐安装在靠近底盘车的后部，混砂罐开口处有网格子状地板。
8、螺旋输砂器：采用12"绞龙。
螺旋输砂器由绞龙外壳、左右砂斗、绞龙轴、支承台、输砂管支座、油缸分开导轨盒、固定架总成、液马达支架及联轴器、起升油缸和左右分开油缸等组成。有液力驱动的、可调速的双筒左右螺旋输砂器，左、右绞龙轴由钢板卷制成的叶片与钢管焊接而成。该输砂器的控制采用独立的工作方式，在输砂量小于1.75m3/min的时候，可使用单筒工作。
该输砂器采用输砂管支座支承，起升油缸带动输砂管在滑道上滑动，由液压油缸起升以便适合于公路行驶和混砂施工作业。螺旋输砂器的起升由安装在两输砂器之间的油缸完成。升降动作由起升阀控制。
螺旋输砂器的砂斗为两个，作业时可由左右分合油缸带动砂斗分开，分合由液压控制并可在45°的范围内左右移动，以便于两台运砂车对其连续加砂。
整个输砂器的液压系统调定压力为25MPa。输砂器及起升到合适位置后由销轴插入支承板中锁定输砂器。
绞龙轴上装有计量齿轮，通过传感器和电缆将输砂信号传递到仪表台和仪表车上，瞬时砂量和累计砂量在仪表台上数显表上直接读出。
绞龙轴由液压马达驱动。最大输砂量不小于8165kg/min（两个输砂器同时工作）。
为防止输砂器出现堵砂现象，两个输砂绞龙分别可进行正反向旋转，正常工作时，在操作面板上需将“开关”旋到正转的位置。
螺旋输砂器装有放砂口,以防砂卡.螺旋输砂器正常工作时,输砂斗外沿距地面高度小于900mm,输砂斗带有滤网,防止加砂过程中有较大杂质进入混合罐。
9、液压系统：
液压系统由液压泵、液压马达、油箱、滤清器、冷却器等组成。液压泵动力由车台分动箱取力，通过静液压传动，分别驱动各液压马达，带动排出砂泵、吸入砂泵、螺旋输砂器等。液压系统采用两套过滤装置和压力油过滤，从而保证了液压油清洁度。液压泵、液压马达、阀件等主要液压件均选用进口。
（1）吸入及排出泵系统：
液压泵为电控变量柱塞泵，驱动定量柱塞马达，带动吸入砂泵工作。通过操作台上的电位计和自动控制系统改变柱塞泵的输出流量，从而达到无级调节柱塞马达速度。整套液压系统采用闭式和开式静压传动系统，速度调节性能好。液压系统的最大压力为28MPa。
（2）搅拌系统：
液压泵为电控变量柱塞泵，驱动低速大扭拒定量摆线马达，通过操作台上的电位计改变柱塞泵的输出流量，从而达到无级调节搅拌马达速度。液压系统的最大工作压力为20MPa。搅拌马达速度0-200r/min。
（3）螺旋输砂系统：
液压泵为电控变量柱塞泵，驱动低速大扭矩定量摆线马达，液压泵卸载采用气控切断阀，快速达到液压泵卸载，通过仪表台上的电位计针形阀改变柱塞泵的输出流量，从而达到无级调节输砂马达速度。由于液压泵为压力补偿式，从而达到一种节能的效果。全套系统采用开式静压传动系统，两套螺旋输砂器分别采用两个马达驱动，互不干涉，可达到比较精确同步。系统最大工作压力25MPa。
（4）综合泵系统：
液压泵采用变量柱塞泵，驱动螺旋输砂器起升和分合油缸、冷却器、两个胶联泵。通过
仪表台上的各自电位计及三联阀分别对各驱动机构进行调速和操作。由于液压泵为变量泵，在调速过程中避免了液压油发热，并达到节能效果。系统最大工作压力14MPa。
（5）液压辅件：
液压油箱容积足够，出品装可拆滤清器。进出油滤清器全部采用可拆自封式滤清器，维修方便。整个液压系统液压油采用风冷式冷却器，冷却效果好。另外各液压管线及接头均采用可拆式高压软管接头，有利于液压系统维修。
10、液体添加剂系统：
系统由两台胶联泵、油马达、联轴器、液添罐、蝶阀、流量计、单向阀、由壬总成、马达支座以及管汇件等组成。
胶联泵：
系统工作可靠、计量准确（流量计及传感器必需用进口件），能方便地向混合罐中输送各种液体添加剂；同时也能直接向排出管汇输送添加剂而不经混合罐混合，从而方便油田现场作业。液添系统的流程可达到如下功能：
吸入方式：1、2号泵从车台液体添加剂罐吸入。
3号泵从地面的液体添加剂罐吸入。
排出方式：1、2、3号泵均可以注入排出砂泵和混合罐之间的管汇。
3号泵还可以注入排出管路的管汇。
控制方式：由混砂车操作控制室手动或自动比例控制。
11、干添系统
排量：0-100L/min，可调，排量传感器必需用进口件。
控制方式：由混砂车操作控制室手动或自动比例控制。
干粉添加剂装置由液压驱动，配置相应的加料斗、喷射混合装置，以保证干粉添加
剂的混合质量。
12、操作室：固定在平台上，可拆卸的操作室,隔热性能好。装有仪表、监测工控计算机及控制阀的操作台。照明灯、座椅、空调及暖风。在台上安装可调照明灯6盏。
13、电器与计量仪表：
本混砂车电器系统和控制操纵系统均安装在平台操作室里的仪表台上。操作室里安装有仪表箱、放大器、显示仪表等。由卡车自身两台蓄电池提供电源。仪表台上安装有主控电源开关。打开开关全车电源接通(车台上)，反之则关闭。仪表台上设有车台发动机启动按钮和油门控制装置，以便对车台发动机进行控制。
对于计量仪表，本车分三处进行:一处是在吸入排出主管线上各装有8"和4"涡轮流量计各一只，其每个流量计带有两个传感器插头。一个通往仪表台数显表，计量排出液体的瞬时流量和累计流量；第二处是对输砂量的计量。在螺旋输砂器的轴端装有计量齿轮，传感器通过两个齿轮的转动来分别计量瞬时砂量和累计砂量（在每个绞龙上安装一个备用传感器接口，用于便携仪表使用）。第三处是计量胶联泵的瞬时和累计流量。以上三处计量的显示内容和数据在手动控制下均在仪表台上的数显表上显示出。另外还可传输至我公司改造的成都金长城便携式仪表车,以便仪表车进行数据采集、监控。（所有流量计、传感器、传感器接头、二次数显表均选用进口件）
数显表共显示以下数据:
液添1瞬时排量(L/min)、累计量(L)
液添2瞬时排量(L/min)、累计量(L)
液添3瞬时排量(L/min)、累计量(L)
左输砂器瞬时砂量(m3/min)、累计量(m3)
右输砂器瞬时砂量(m3/min)、累计量(m3)
左、右输砂器转速（rpm）
排出泵瞬时排量(m3/min)、累计量(m3)
吸入泵瞬时排量(m3/min)、累计量(m3)
仪表台上的控制项目包括以下内容：
总电源开关
车台发动机电源开关
车台发动机启动按钮
车台发动机油门
各系统自动/手动转换开关
两个螺旋输砂器绞龙控制
搅拌控制
吸入泵控制
排出泵控制
三个液添泵控制
混合罐液面自动/手动切换开关
风扇马达控制
混合罐蝶阀控制
照明灯控制
空调开关
仪表台上的仪表板设有下列显示仪表：
车台发动机燃油油位表
车台发动机水温表、油压表
排出砂泵压力表
吸入泵压力表
液压油温度表
液压系统电流表
吸入主油压表；吸入补油压表
排出主油压表；排出补油压表
左输砂油压表；右输砂油压表
搅拌泵油压表
综合泵油压表
混合罐液位控制表
自动控制二次表
电流表
气压表
14、控制系统：采用自动控制。
混砂车自动控制系统由主机和触摸屏组成。具有手动和自动操作切换功能，作业时通过触摸屏输入自动控制要求后，混砂车能够实现排量、液面、密度、添加剂比例的自动控制以及相应的施工参数显示(触摸屏显示包括:吸入排量、排出排量、油压、套压、砂比、砂量、液添排量等)。
自动控制系统安装在操作室的仪表台上，可以以数字的方式显示施工参数。采集的数据可以通过接口输出到便携式仪表车并打印输出。
远程显示及控制仪表,包括不小于50米的传输电缆一套.
混砂车自动控制系统：
（1）液面自动控制系统
液面自动控制系统由超声波液位计、计算机、吸入泵驱动板组成。工作时，通过液位计将实时检测到的液面信号反馈给计算机，计算机将该数据与作业设定数据进行比较，输出
控制信号给吸入泵驱动电路板，从而调节吸入泵转速，维持液面高度的稳定，实现液面自动
控制。
（2）混砂自动控制系统
混砂自动控制系统是实现作业中良好砂比的重要前提。该系统设计为砂比控制模式。系统可实现混砂车全作业过程的自动控制，一旦将施工程序事先编好并输入计算机，在工作期间不用操作人员协助，混砂车依据程序执行压裂、加砂施工程序。无论作业过程中液体流速和配比如何变化，程序会自动调节控制信号，实现砂比精确控制，砂比（砂体积/基液体积）误差范围±3%。
系统可对双绞龙进行独立控制，双绞龙可设置同速、不同速、变速比控制。作业时，如果某一绞龙手动控制，另一绞龙仍可依据作业设置自动达到控制要求。
（3）液体添加剂自动控制系统
该系统由液添排量传感器、计算机、液添泵驱动电路板组成。
工作时，无论吸入流量如何变化，计算机均可按照设定配比控制液添泵转速从而实现液添过程的自动控制。系统可对多台液添泵单独设置工作，也可由计算机依据作业过程中的需要选择液添泵工作。即多台液添泵可同时或不同时，同速或不同速工作。
系统设置有手/自动切换开关，操作人员亦可在无反馈的情况下实现开环控制。
（4）干粉添加剂自动控制系统
该系统由干粉排量传感器、计算机、干粉添加剂泵驱动电路板组成。
工作时，无论吸入流量如何变化，计算机均可按照设定配比精确控制干粉添加剂泵转速从而实现干添过程的自动控制。
系统设置有手/自动切换开关，操作人员亦可在无反馈的情况下实现开环控制。
（5）排出自动控制系统：
系统由排出压力传感器、计算机、排出泵驱动电路板组成。
该系统主要通过混合液排出压力反馈信号与设定排出压力值的比较，计算机实时调节排出泵转速，保证混砂车混合液满足排出压力要求，以确保排出管线充满，压裂车在压裂施工
中高效率运转。
15、气路系统
气路系统通过仪表台控制。分为四条支路：
控制混合罐底部的放液蝶阀的开启；
控制吸入管路与混合罐之间的阀门;
旁通管路的开启。
各蝶阀必须采用进口件。
16、集线箱总成
该混砂车操作室下装有一个接线箱总成，用于将混砂车中的流量、砂量、压力和含砂浓度信号传输给仪表车。
所有电缆采用进口件，插头必须防水，穿线均为环境密封型，所有布线有标号，并且所有连接点都在端子板上。
17、预热系统
安装一台WEBASTO DBW预热锅炉，可对台上发动机、液压系统、燃油系统等进行预热。
三、其它要求：
（1）燃油箱：安装总容积不小于200加仑不锈钢燃油箱，保证连续施工6小时以上。（2）随车配2个工具箱。一个用于放大管钳、工具等；另一个放一些小型的工具和密封件等。
（3）随车配压裂用胶管(两端带内扣由壬)，4"，6m（8根）。配1"的10m长吸入软管2根。
配1-1/2”的10m长的吸入软管1根。
（4）带备胎架及备胎总成。随车带“三滤”及易损件1套。
（5）供方为车门喷门徽，具体样式由需方提供。
（6）配置完整日常维护、保养、调试设备所需的专用工具和测试工具。随车工具1套（含备胎摇把，轮胎套筒，千斤、轴头套筒等各一套/台等）。
（7）随车配件（液压系统易损件和电路系统易损件）
技术资料：
（1）混砂车合格证（原件）1份
（2）混砂车整车中文使用说明书及维护手册（必需提供准确的液路、电路图）3份（3）发动机使用及维护手册1套
（4）底盘使用说明书及维护手册1份
（5）混砂车装箱清单1份
（6）主要外购件使用说明书、合格证（原件）1份
四、其它
设备到达新疆鄯善后，制造方将派技术服务人员到达油田现场，负责对操作人员的培训，保证设备在投入正常作业工作之前，进行8口井次的跟踪服务。在8口井次设备成功运行之后，供需双方签订正式验收报告。
压裂 压裂是指在井筒中形成高压迫使地层形成裂缝的施工过程。通常指水力压裂,水力压裂是指应用水力传压原理，从地面泵入携带支撑剂的高压工作液，使地层形成并保持裂缝，是被国内、外广泛应用的行之有效的增产、增注措施。由于被支撑剂充填的高导流能力裂缝相当于扩大了井筒半径，增加了泄流面积，大大降低了渗流阻力，因而能大幅度提高油、气井产量，提高采油速度，缩短开采周期，降低采油成本。 第一节压裂设备及管柱 一、地面设备 1、压裂井口 压裂井口一般可分为两类： ①用采油树压裂，采油树型号可分为250、350、600、700、1050型，250型工作 压力25MPa，主要用于浅井，其它型号分别用于中深井、深井和超深井，如果单 位以大气压计算，工作压力基本与型号命名相同。 ②采用大弯管、投球器、井口球阀与井口控制器的专用压裂井口，完成压裂施工， 大弯管、投球器及井口球阀工作压力70MPa或100MPa。 2、压裂管汇 目前压裂管汇种类很多，承压和最大过砂能力也不相同。常用的有压裂管汇车和专用的地面管汇。专用的地面管汇有8个连接头，压裂车可任选一个连接。高压管线外径Ф76mm，内径Ф60mm，最高压力可达100MPa。 3、投球器 投球器有两种，一种是前面井口装置中用于分层压裂管柱中投钢球的投球器，另一种是选压或多裂缝压裂封堵炮眼用投球器。美国进口投球器，最大工作压力100MPa，一次装Ф22mm的堵球200个，电动旋转投球每分钟12圈，每圈投4个球。 二、压裂车组 压裂设备主要包括压裂车、混砂车、仪表车、管汇车等。 1、压裂泵车 压裂车是压裂的主要动力设备，它的作用是产生高压，大排量的向地层注入压裂液，压开地层，并将支撑剂注入裂缝。它是压裂施工中的关键设备，主要由运载汽车、驱泵动力、传动装置、压裂泵等四部分组成。压裂泵是压裂车的主机。对压裂车技术性能要求大部分是对压裂泵提出的。目前各油田压裂车组在产地、品牌和型号上有很多不同种类。几种常见的压裂车性能参数见表1，S—2000型泵压力排量表见表2。 能否只介绍江汉在用的性能参数
混砂车结构原理及功能概要 1 引言 混砂车通过Erade自动控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控制，其作用是混合、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320KW），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 混砂车基本结构概况 2.1 混砂车简介 混砂车通过Erade自动控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控制，其作用是混合、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320KW），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。 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2008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，上水额定排量为16m3/min,绞笼最大输砂量为11000Kg/min。 奔驰混砂车皇冠混砂车 2.2 混砂车基本结构及功能 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、
HS210型混砂车操作规程 特别提醒： 注意安全！ 1 ．调整和检修发动机、分动箱及各传动部件等之前，务必先停止发动机。 2．操作混砂车时不允许拆下仪表或护罩。 3．操作人员进入井场，应戴安全帽，穿好劳动防护用品。 4．加注发动机燃油时，严禁明火及吸烟。 5．检查车台传动系统、控制系统、电器仪表系统、液压系统等安装是否正确无误，各管线连接是否正确。 6．设备处于运行状态时，不得将手、脚或其它物件放入混合罐、输砂器、泵和其它传动机械装置内，以防造成设备和人身事故。 7．设备运行中如发生意外停车、应立即重新启动，以免损坏柴油机涡轮增压器。8．发动机启动后，不宜立刻加载运行，应空载运行一段时间，待各部温度正常，润滑情况良好后，方可进行加载运行。 9．作业完成后，需将控制各部运转的电位器旋钮置于关闭状态，关闭发动机电源和总电源开关。 10．每次作业后，操作人员必须按超作前的检查项目逐一进行认真检查，同时还要冲洗连接管路、液添罐、混合罐，并将连接管路、液添罐、混合罐内液体排尽。 操作规程 一、行车前的检查 1 ．按汽车操作规程启动汽车发动机。 2．检查底盘车和车台发动机的燃油箱、机油箱油位，加足燃油、机油。 3．检查接头、软管、工具：吸入软管（化学添加剂、胶凝剂用的软管）： 1 ）施工所需各种软管的数量（包括备用的）； 2）用链条和扎线将软管固定到车上。
检查液压软管外表的磨损迹象： 1) 外表破裂； 2) 液压软管与框架或其它金属部件的磨擦部位； 3) 连接件四周的磨损； 4) 软管外表的突起或气泡。 主要的泄露部位或异常情况进行维修。 5． 检查所有裸露的气管线： 6． 检查所有裸露的电线、电缆： 7． 检查液体化学添加剂泵： 8． 检查螺旋输砂绞龙： 9． 吸入管汇： A ． 检查是否泄漏。 B ． 检查管汇内部： 吸入口或滤网是否被堵塞； 阀件磨损或断裂。 C ． 检查吸入管汇阀的工作情况。 10． 排出管汇： A ． 检查外表面是否渗漏： B ． 检查管汇内部： 11． 混合罐： A ． 排空混合罐内部的液体； B ． 检查外表面是否渗漏； C ． 检查混合罐排空阀的情况。 二、施工前的准备 1、设备到达施工现场，停放混砂车的地方应容易接近支撑剂和在压裂 液供液附近，停放就位后，将汽车发动机熄火，关闭所有的管路阀门。 2、接好吸入端上水管线与地面罐正确连接，上紧由壬接头，保证软管 和接头无渗漏。连接好后，应保持软管平直。 气雾) 吸入接头： 1) 合适的尺寸； 2) 合适的数量； 3) 固定到合适的架上或箱内。 工具： 1) 施工配备所需的合适规格的工具装到工具箱内。 4． 液压泵、液马达和软管： 检查所有裸露的液压件：(检查是否漏油，即液压油的滴漏或混油、 液压泵和液马达的外壳； 液压油硬管线、油路或软管； 液压油 箱 液压油冷却风扇； 液压接箍泄露。 1) 2) 3) 4)
特别提醒：注意安全！规范操作！ 1.调整和检修发动机、离合器、分动箱及各传动部件等之前，务必先停止发动机； 2.操作混砂车时不允许拆下仪表或护罩； 3.操作人员进入井场，应戴安全帽，穿好劳动防护用品； 4.加注发动机燃油时，严禁明火及吸烟； 5.启动前检查车台传动系统、控制系统、电器仪表系统、液压系统等安装是否正确无误，各管线连接是否正确； 6.设备处于运行状态时，不得将手、脚或其它物件放入混合罐、输砂器、泵和其它传动机械装置内。以防造成设备和人身事故； 7.设备运行中如发生意外停车，应立即重新启动，以免损坏柴油机涡轮增压器； 8.发动机启动后，不宜立刻加载运行，应空载运行一段时间，待各部温度正常，润滑情况良好后，方可进行施工运行； 9.施工完成后，需将控制各部运转的电位器旋钮置于关闭状态（零位），关闭仪表电源和总电源开关； 10.每次作业后，操作人员必须按说明书要求逐一进行认真检查，同时还要冲洗连接管路、液添泵、混合罐，并将连接管路、混合罐等处内的液体排尽。
1.设备型号名称及使用范围 2.设备主要性能参数 2.1总体性能参数 2.2载重汽车 2.3台上发动机 2.4分动箱 2.5清水泵 2.6砂泵 2.7混合罐 2.8螺旋输砂器 2.9液体添加剂泵 3.结构简述 3.1传动系统 3.2管路系统 3.3液压系统 3.4吸入泵及排出泵 3.5混合罐及搅拌混合系统3.6螺旋输砂器 3.7液添泵装置 3.8气控系统 3.9电器系统 3.10操纵室 3.11仪表与控制 4.操作程序说明 4.1施工前的准备和试运转4.2加砂压裂施工作业 4.3停车程序 5.维护、保养注意事项 6.有关资料及附表
管汇车技术要求 一. 整体要求 1、管汇车由装载底盘、随车液吊、高低压管汇及高低压管件、高压管件架、高压管件箱、低压管件盒、灌注泵、试压泵等组成。以便用于压裂车和混砂车的连接，以及压裂酸化现场作业前的试压工况。同时高低压管架具有足够的安装支撑和托架，整车装配合理，满载管汇时前后桥不能超载，具有良好的抗振性能和越野性能。各种高低压管汇件等要求均装在带有随车吊机的底盘上。 2、该车应为正式在国家注册的成熟、可靠的标准产品；并有国家“3C”认证书。随车提供上牌落户相关资料，保证正常落户，如不符合公告无法上牌，需方将拒绝付款。 3、安全环保规定： （1）能适应石油天然气压裂酸化现场作业要求。应能适应吐哈-40℃-- +50℃高温干旱、春季风沙、冬季严寒的恶劣气候。适合油田崎岖、风沙、陡峭和多灰尘环境的非等级路面上长期行驶。双过滤沙漠空气滤清器。 （2）管汇车整体布置、车载性能、载荷分布和非等级公路行使性能必须符合国家标准，设备安全可靠，主要技术参数性能符合国家行业有关标准和法规要求。 （3）该管汇车应符合国家汽车起重机相关规范。 （4）满足石油矿场油气区安全、环保、健康的要求。各旋转、运动、高温、登高等有可能对人员造成伤害部位必须有防护罩或防护栏及相应警示装置；发动机尾气排放、噪音等不得超过国家标准，发动机排气口有可靠的防火装置；杜绝“三漏”（漏油、漏水、漏气）现象。灭火装置齐全。 （5）在设备适当部位安装设备检查、润滑保养图表；整车脂润滑部位采用集中自动润滑，确保设备润滑保养良好。产品规格为美国贝奇尔公司高压单线递进式集中润滑装置。4、质量保证及售后服务：整车保修期1年。保修期内发生质量问题，由供方限期无偿 解决（不含需方指定的集中润滑系统），因需方操作不当造成的问题，供方指导维修，发 生的费用双方协商确定。保修期过后，供方保证配件供应。 5、设备工作能力 （1）整机尺寸（长x宽x高）： 11500x 2500x 3800 mm （2）最大工作压力： 105Mpa （3）配用车数： 8台压裂车
混砂车自动控制系统通过计算机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控制。混砂车自动控制系统由液面高度控制子系统、砂密度控制子系统、添加剂比例控制子系统以及砂泵排出压力控制子系统构成。各控制子系统由信号输入、参数比较及计算、控制信号输出等部分组成，将脉冲量信号和模拟量信号通过6个控制回路处理。软件系统采用人机对话的中文操作界面，可以根据压裂工况设定系统参数要 混砂车是油田压裂、防砂作业的主要配套设备，主要用于混合、搅拌、输送压裂作业需要的砂液等介质。第四石油机械厂具有丰富的混砂设备设计制造经验，可为油田压裂作业提供全系列车装或橇装混砂设备，产品全液压驱动，可选多种动力取力方式，可采用多项先进的混砂自动控制技术，并可根据用户的实际作业需要设计配套的混砂设备。 HSC210型混砂车 HSC210型混砂车是目前油田压裂广泛使用的一种机型，其作业性能稳定，混砂量大，可为多台联机作业的压裂机组提供稳定充足的砂液供应。该车采用全液压驱动，车台柴油机输出动力，经分动箱并带动4组油泵，6组油泵再分别驱动各油马达以实现输砂、搅拌、胶联、干添、吸入等工作。 ◆全液压驱动，作业机构动力全部由车台发动机取力，装
机功率为500hp； ◆排量大，单机即可满足大型机组排量需求； ◆该混砂车可配备多项自动控制系统，包括液面自动控制、密度自动控制、液添自动控制、干添自动控制和排出压力自动控制系统，完成混砂作业工艺。 技术指标：
HSC360型混砂车 HSC360型混砂车，可为多台联机作业的压裂机组提供稳定充足的砂液。该车采用全液压驱动，全部动力由车台柴油机和底盘取力口提供。车台柴油机输出动力，经分动箱并带动4组油泵，4组油泵再分别驱动各液马达以实现输砂、搅拌、胶联、干添、输砂器的起升、分合及液压油风扇各部工作。底盘发动机取力口经传动轴与分动箱连接，分动箱带动两组油泵驱动各油马达以实现吸入、排出泵的工作。 ◆适用于油田大型压裂和防砂作业配套； ◆采用进口名牌重载底盘，越野性能强； ◆全液压驱动，作业机构动力从车台和底盘发动机取力，整机装机功率715hp； ◆超大排量，单机即可满足大型机组高排量需求； ◆可配备多项自动控制系统，包括液面自动控制、混砂自动控制、液添自动控制、干添自动控制和排出自动控制系统，实现混砂作业工艺。
防砂作业 1、概述 多数疏松或较疏松的油层生产过程中有出砂现象。油气井出砂会造成磨蚀井下、地面设备和工具(如泵、分离器、加热器、管线等)，甚至砂卡中心管、生产管柱等，降低油气井产量或迫使油气井停产。因此生产过程中可能出砂的油气井，需要进行防砂作业。海上油气田多采用机械防砂的方式，常见的防砂方式有：独立筛管防砂（优质筛管防砂）和砾石充填防砂。 1.1作业目的 利用滤砂管或者充填的砾石作为挡砂屏障，阻挡砂子产出。 1.2作业人员 大修作业队人员18人，防砂地面设备工程师4～6人，防砂工具工程师3～4人，打砂工程师1人，作业总监1人，作业监督2人。 1.3作业设备 钻修机系统，防砂设备：打砂泵、混砂车、方井口、数采房等。 1.4工具 防砂器材：顶部封隔器总成、隔离封隔器总成、沉砂封隔器、筛管、盲管等；防砂服务工具：座封工具、充填工具、隔离密封、冲管等。
2、作业准备 2.1陆地作业准备 1、收集资料：地层泥质含量、地层砂均质系数、地层砂粒度中值、生产套管 尺寸及磅级、射孔数据表、井斜数据表、CBL曲线、原井防砂管柱图、目的层温度及压力。 2、根据石油大学防砂方式选择图版（见图1）选择防砂方式。 图1 石油大学防砂方式选择图版 3、根据Saucer最优砾石充填尺寸设计图版（见图2）选择挡砂精度：挡砂精 度（防砂精度/充填砾石粒径）为地层砂粒度中值的5～6 倍，即D50＝（5～6）×d50。 1）在独立筛管防砂中，防砂筛管的挡砂精度应与根据地层砂粒度中值优选的砾石层的挡砂精度结果一致。 2）在砾石充填中，应满足砂拱或桥堵挡砂的原则。绕丝筛管和割缝筛管缝宽应是最小充填砾石直径的1/2～2/3。 3）砾石充填防砂推荐选用筛管外径：应保证砾石充填环形空间的径向厚度不小于19mm。独立筛管防砂推荐选用筛管外径：套管井中以筛管本体或接箍外径小于套管内径8mm～10mm 为宜；裸眼井中以最大刚体外径小于裸眼直径10mm～15mm为宜。
混砂工操作流程 一、启动程序 1、混砂车就位，挂合手自动。 2、将台上打铁开关打到both位臵进入操作室，合上总电源开关，检查确认仪表台上的各电位计旋钮处于关闭位臵，各手/自动开关打到手动位臵。 3、启动台上发动机，预热液压泵齿轮箱机油和液压油。 3.1、拧动启动钥匙值“运行”位臵，带MWSSANGER表自检完成后拧动钥匙至“启动”位臵启动柴油机，启动后立即松开钥匙使之自动回位，将油门保持怠速位臵（700rpm）。 3.2、每次启动时间不超过10s，一次不能启动时，应间隔1min 左右再启动，连续3次不能启动时应查明原因排除故障后再启动。 3.3、启动后5s内压力表没有显示或15s内机油压力若低于15mpa，应立即停车检查。 3.4、怠速运行5-10min，知道冷却液温度至少54℃（130F），各部运转检查正常后，此时可适当加大油门，将转速逐步提高到1200-1300rpm待温或待命，待水温上升到70℃，油温上升到75℃时再带负荷工作，严禁低温带负荷工作，猛加油门。 3.5、在发动机温度达到70℃以后严禁长时间怠速状态下运行，否则对发动机威海较大，易造成积炭和拉缸。 3.6、柴油机各部中速预热雨转正常后，操作各液压原件空负荷运转，对液压系统进行循环预热，在冬季施工前，液压油应预热到26.754℃（80F），否则液压油泵及液压马达及液压阀体的反应动作迟缓。 3.7、全系统预热运转期间应检查各仪表指示值是否符合说明书规定值，各部有无漏油气水现象，发现为题及时解决。 二、管线连接 1、检查确保混砂罐防水阀处于关闭位臵，流程上个阀门位臵正确。
2、连接压裂罐到混砂车吸入端的吸入管线六至八根。 3、确认软管之间，吸入短节和压裂罐管汇之间，吸入管汇之间连接部位密封不渗漏。 ◆注意：1）、连接的软管尽可能短，连接好后应尽量保持软管平直 2）、如果混砂车吸入端密封不严，将导致流量信号发生错误，进而导致砂浓度不准确。同时易造成吸入泵上水不良等现象。 4 、用直径4寸长4,57m的软管将混砂车排出端与压裂与低压管汇进行连接，连接软管的数量由施工排量决定。 5、打开吸入端阀门，利用压裂罐的水头压力将吸入管汇到混砂罐内的空气排出。 ◆注意：事先应关闭混砂车上的每个液动阀，（包括吸入阀，吸入转换阀，排出阀，排出转换阀）。 6、当混砂罐充满液体后，再打开排出阀，转动排出泵，此时排出泵应灌注好。 三、流程准备 根据经常车辆摆放情况，分别选择左上水，右上水。如下： 一号阀排出蝶阀开关 二号阀吸入蝶阀开关 三号阀排出转换蝶阀开关 四号阀吸入转换蝶阀开关 五号阀排出流量计开关 六号阀吸入流量计开关 左上水：1、 2关 3、 4开 右上水：1、 2开 3、 4关 四、释放输砂绞龙 1、上提输砂绞龙，使其稍离安全锁位臵。 2、将安全销拉出，下放输砂绞龙，知道砂斗落在地面上，当地面不平时，要加垫木使其水平。 3、旋转计量绞龙旋钮，检查确保运转正常，然后关闭待命。 4、将砂子输入砂斗，观察输砂绞龙，直到两个输砂筒都充满砂子。
2500、3000型压裂车操作规程 1 编制目的 为加强安全生产工作，规范员工各项操作行为，提高员工安全操作技能，确保设备正常运转，预防各类事故的发生，结合已有规程，制定完善2500型、3000型压裂车操作规程。2适用范围 本规程适用于石油、天然气压裂施工中SYL2500Q-140、SYL3000-140型压裂车的操作与使用，其它类似2500型、3000型压裂车亦可参照本规程执行。 3 施工准备 3.1 压裂车进（井）场摆放 3.1.1 设备进（井）场摆放，要结合施工现场情况，提前勘察现场。压裂车摆放区域地面应平整，承重能力应满足设备停放。 3.1.2 压裂车进入施工现场排气管应装有阻火器。 3.1.3 压裂车摆放区应预先铺设防尘布，压裂区搭设围堰。 3.1.4车辆停放到位后，将车辆断气刹车合上，并使用不少于块驻车器掩在轮胎前后防止意外滑行。4． 3.1.5 压裂车摆放应预留检泵空间及逃生通道，车辆间距不少于0.8米，也方便于液力端检泵空间。 3.1.6 压裂车摆放到位后，将压裂车上液管线和高压管线分
别与高压管汇和混砂车连接好，按照先高压后低压的顺序进行安装，低压管线不可压于高压管线下。 3.1.7 压裂车液力端、排出法兰及所连高压管线应使用不小于5吨的吊装带缠绕。 3.1.8 将仪表装置的远传电缆与压裂车自动控制箱的信号输出接口对接好，各种控制线不可压于高低压管线下方，以防止被磨损破坏，测试确认连结信号正常。 3.1.9 安装压裂车接地线棒，接地电阻不大于4Ω。 3.1.10 压裂车头处摆放不少于1个8Kg干粉灭火器。 3.2 施工前设备要求 3.2.1 压裂液力端外表及内腔不应有裂纹；阀、阀座不应有沟、槽、点蚀、坑蚀及变形缺陷。 3.2.2 压裂车的压力传感器应满足施工限压要求，检测标定合格。 3.2.3 压裂车液力端排出法兰及高压管线应满足施工限压要求，检测标定合格。 3.2.4 压裂车超压保护装置应满足施工限压要求，检测标定合格。． 3.2.5 压裂高压件经高压检验合格，并留有检验鉴定书，以备查询。 4 压裂车操作 操作人员必须持证上岗
130 1 引言 混砂车的作用是实现比例混砂，并能够根据压裂工艺需求高效地向压裂车供应不同要求压裂液的专用特种车辆，其主要由底盘部分和台上部分组成[1] 。随着国内页岩气开采热情的高涨，压裂装备成为新一轮设备投资的新宠，而混砂车作为压裂成套设备的核心设备，其性能直接决定压裂作业的成败。众多企业在吸收国内外先进混砂车技术的基础上，推陈出新，形成了具有各自特点的混砂车。 2 现代混砂车的特点2.1 大排量成为主流 随着国内页岩气开采热情的不断升温，大型压裂装备的需求与日俱增，尤其是对页岩气开采中，单次作业需液近万方，需砂近千方，这是混沙车向大排量发展的直接推动力。国内四机厂混沙车排量已经做到130桶，三一重能推出150桶混沙车，杰瑞集团推出240桶混砂车。大排量给设计上带来许多挑战，中国井场道路路况差，不适合拖挂式地盘，只能选用整体式底盘，而要提高排量，必然上装重量要增加，而底盘的选择范围很小，这就要求在上装重量增加很小的情况下，来大幅提高排量。 2.2 双吸双排功能得到强化 中国井场的特点是面积较小，给压裂施工的布置空间有限。给混砂车供液的水罐车既可能在混砂车的左侧也可能在混砂车的右侧，同理，压裂泵车既可能在混砂车的左侧也可能在混砂车的右侧，这就要求混砂车两侧的液口应具有双向功能。但是在实现双吸双排的功能上，各家赋予“双吸双排”不同的内涵，四机厂在“双吸双排”上可能是国家标准的定义，其典型工况有“左吸左排”、“左吸右排”、“右吸右排”、“右吸左排”。其中“左吸左排”、“右吸右排”功能的接口数是“左吸左排”、“左吸右排”的一半。三一重能提出“双吸双排”的实现方法是采用两个吸入泵和两个排出泵来实现的，这样可以节省中间的过桥管路来实现“双吸双排”，但是三一重能还是采用了传统的过桥管路来实现，但是双吸入泵双排出泵的设计增加了系统的冗余度， 增加可靠性。 2.3 搅拌罐普遍采用双层罐结构 混合罐的混合效果直接决定了混砂车的工作性能，混合罐普遍采用双层罐结构，因为其结构能保证混合过程的支撑剂与压裂基液能够快速、均匀、完全、连续的混合，其原理很简单就是保证支撑剂与压裂基液大表面接触。为了克服搅拌罐溅水问题，在搅拌罐中间部位添加6个进水弯头的方案[2]来解决此问题。 2.4 输砂量调整范围更广、输砂精度更高 国内输砂装置常采用双筒的结构形式，不能满足从小砂量到大砂量的调整及精确计量，尤其在小砂量输送时，转速不稳定，影响施工质量，输砂量范围较窄，可靠性和稳定性得不到保障[3]。现有输砂装置的缺点是工艺适应性差，不能满足压裂施工时对输砂量从小到大调整精确输送要求，且输砂精度低。国内最新的输砂器采用三绞龙设计，一个绞龙尺寸较大，另两个绞龙尺寸较小，这样高低搭配。其中小的绞龙可以满足最小输砂量的要求，当组合使用时又能满足最大输砂量的要求。 3 发展趋势 随着压裂整体装备向大型化、集成化、工厂化、环保方向发展，混砂车也呈现出一些新的趋势：1.新式混合装置，杰瑞公司成功向市场推出的240桶混砂车采用的是闭式混合泵，混合效率成倍提高，提高了单机设备的功率密度；2 .输砂装置独立化，输砂装置不再是混砂车的一部分，二做成单独的输砂装置；3.采用多个小功率柴油发动机代替一个大功率柴油发动机，而且采用多个发动机，可做到冗余备份，增加了设备的可靠性；4.双搅拌装置配置，这样做的目的是增加设备冗余性，即使一个搅拌装置出现故障，也不至于整机不工作。 未来，混砂车有可能采用新的动力装置，包括天然气、电力，将进一步提高单机功率，降低单机重量。在控制上将采用“互联网+”的概念，进一步提高其控制水平。 现代混砂车的特点及发展趋势 霍光 车永顺 祁建 李宣 北方重工集团工程设计研究院有限公司 辽宁 沈阳 110141 摘要：现代混砂车体现出排量大、双吸双排、双层搅拌罐、输砂量调整范围广、输砂精度更高等特点。闭式混合泵、输砂装置独立化、分布式动力装置、双混合装置成为未来混砂车发展趋势。 关键词：混砂车 大排量 闭式混合泵 双层罐 分布式动力 冗余备份 The characteristics and development trend of modern sand blender Huo Guang，Che Yongshun，Qi Jian，Li Xuan North Heavy Industry Group Engineering Design Institute Co. Ltd.，Shenyang 110141，China Abstract：Modern sand blender reflects the large displacement，double suction double exhaust，double-layer mixing tank，the sediment transport amount. Wide adjustment range，high precision. The closed mixing pump，sand conveying device independent，distributed power device，double mixing device become the future development trend of sand blender. Keywords：sand blender；large displacement；closed mixed pump；double-layer tank；distributed power；redundancy 基金项目：辽宁省科技创新重大专项项目（201303003）。
压裂基础知识
压裂基础知识 一、水力压裂原理 （一）基本原理 水力压裂是利用地面高压泵组，将高粘液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中，在井底憋起高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时，便在井底附近地层产生裂缝；继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，关井后裂缝闭合在支撑剂上，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和高导流能力的填砂裂缝，使井达到增产增注的目的。 （二）增产原理 1、形成的填砂裂缝的导流能力比原地层系数大得多，可大几倍到几十倍，大大增加了地层到井筒的连通能力; 2、由原来渗流阻力大的径向流渗流方式转变为单向流渗流方式，增大了渗流截面，减小了渗流阻力;
3、可能沟通独立的透镜体或天然裂缝系统，增加新的油源; 4、裂缝穿透井底附近地层的污染堵塞带，解除堵塞，因而可以显著增加产量。 二、压裂材料 （一）压裂液 在压裂过程中注入的液体统称为压裂液，根据压裂过程中注入井内的压裂液在不同施工阶段所起的作用不同，可把压裂液分为前置液、携砂液、顶替液三种。 1、根据作用不同分类 前置液：它的作用是破裂地层并造成一定几何尺寸的裂缝，以便后面的携砂液进人在温度较高的地层里，它还可起一定的降温作用。有时为了提高前置液的工作效率，在前置液中还加入一定量的细砂(粒径100-140目，砂比10%左右)以堵塞地层中的 微隙，减少液体的滤失。
携砂液：它起到将支撑剂带入裂缝中并将支撑剂填在裂缝内预定位置上的作用。在压裂液的总量中，这部分比例很大。携砂液和其他压裂液一样，有造缝及冷却地层的作用。携砂液由于需要携带密度很高的支撑剂，必须使用交联的压裂液(如冻胶等)。 顶替液：顶替液是在加砂程序结束后，用来将携砂液全部替人裂缝中，以提高携砂液的效率和防止井筒沉砂。 2、根据类型不同分类 根据压裂液类型不同，可以将压裂液分为水基压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液等。 （1）水基压裂液：水基压裂液是用水溶胀性聚合物(称为成胶剂)经交链剂(又叫交联剂)交链后形成的冻胶。常用的成胶剂有植物胶(瓜尔胶、田菁、皂仁等)、纤维素衍生物(羟乙基纤维素、羧甲基轻乙基纤维素等)以及合成聚合物(聚丙烯酞胺、聚乙烯醇);交链剂有硼酸盐和钛、锆等有机金属盐等。在施工结束后，为了使冻胶破胶还需要加入破胶剂。常用破胶剂
绪论 本章重点难点：了解石油相关基本知识，掌握油气勘探开发及处理流程。 0.1 能源 能源的概念，分类 0.2 了解石油 石油的概念，相态，生成，重要性，石油工业的概念，我国石油工业的形势 0.3 石油工程基础知识 油气性质和成分，油气勘探开发及处理流程与装备，石油地质，石油勘探，钻井，采油，油气储运 第一部分钻井工程与装备 第一章钻井工艺技术 本章重点难点：钻井的任务，钻机的分类和结构组成，各部分系统的功能，起升、循环和旋转系统的结构组成和工作原理，固井和完井的工艺和设备。 1.1 钻井方法 钻井方法的种类，顿钻的原理和特点，旋转钻井的原理和种类，钻井设备简介 1.2 钻井工艺工程 钻前准备，钻井作业流程及工具设备，固井设备和流程，完井的概念，完井的方式 1.3 井身结构 井身结构的概念，套管概述，套管的载荷，套管设计的方法 1.4 钻井事故及处理 钻井过程中常见的复杂情况和事故，产生的原因，卡钻的处理办法，井下事故处理工具。 第二章石油钻机概论 本章重点难点：钻机的系统组成，防喷器，钻机的主参数和基本参数
2.1 钻机系统简介 钻机功能要求，钻机的系统组成，钻机八大系统的结构组成、功能和特点简介，井控系统 2.2 钻机分类与特点 分类，按井深分，按驱动形式分，按动力分配方式分，按转传动副型式分，钻机的特点 2.3 钻机的基本参数 钻机的基本参数的概念，钻机的基本参数，钻机的主参数，我国钻机的主参数。 第三章我国常用钻机 本章重点难点：几种常用机械驱动钻机的特点，电驱动钻机的种类，同步电机的启动，直流电机的励磁方式与人为特性 3.1 机械驱动钻机 大庆130钻机的参数、动力、绞车、钻井泵和传动系统，ZJ50J，ZJ50，ZJ40/2500L，各种钻机特点的对比 3.2 电驱动钻机 电驱动钻机的分类、优点，我国电动钻机的发展历程，60D、45D钻机简介 3.3 电机驱动特性 电动机机械性能，交流电机特性（同步电动机、异步电动机），直流电动机，可控硅整流直流电机驱动、交流变频电机驱动 第四章提升系统 本章重点难点：提升系统的组成，参数计算，绞车刹车机构的结构原理和参数计算。 4.1 提升系统理论计算 起升系统的结构组成，工作原理及关键参数，游动系统运动分析，动力学分析，系统效率的分析计算。 4.2 绞车 钻井绞车的功能、类型、使用要求、结构组成，绞车的滚筒，技术规范，发展趋势。
压裂施工工作流程 图
压裂施工工作流程图 工作流程：（1）调度室安排生产任务→（2）压裂队接受生产任务→（3）查看施工井场道路→（4）落实井场准备情况→（5）按照施工设计准备施工设备→（6）检查施工设备→（7）召开出车前的安全会议→（8）队车行驶到达井场外→（9）在试油队HSE 监督台填写记录→（10）检查试油队井场准备的情况→（11）施工设备进入井场摆放→（12）检查施工液体→（13）高低压管线及电缆连接→（14）召开施工前的安全脚底会→（15）清理并隔离施工高压区→（16）压裂施工→（17）施工结束→（18）召开施工总结会→（19）队车返回→（20）回场检验并反馈信息。 流程内容： （1）调度安排生产任务： 做什么：生产任务要清楚，行车路线要清楚，设备状况要清楚，队伍现状要清楚，工作环境要清楚。 怎么作：交代生产任务（哪个试油队，哪个机组，在什么地方，行车路线，怎么联系，施工设计，准备情况，特殊要求）；了解设备状况（设备是否完好，性能能否满足施工要求）；了解队伍状况（人力资源是否配备到位，人员体力能否满足工作需要，队伍是否有情绪，生活有无保障）；了解工作情况（天气情况，道路情况，井场情况，外部环境情况）。 谁来作：调度员 做到什么程度：使压裂队带队干部工作任务清楚；行车路线清
楚；准备情况清楚；连接方式清楚；特殊要求清楚。 （2）压裂队接受生产任务： 做什么：生查任务要清楚，设备状况要清楚，队伍现状要清楚，工作环境要清楚；行车路线要清楚；准备情况要清楚；联系方式要清楚；特殊要求要清楚。 怎么作：从调度员处接受生产任务，了解工作环境，了解行车路线，了解准备情况，掌握联系方式，清楚特殊要求，检查设备状况，了解队伍现状。 谁来做：压裂队带队干部 做到什么程度：生产任务清楚，设备状况要清楚，队伍现状要清楚，工作环境要清楚，行车路线清楚，准备情况清楚，联系方式清楚，特殊要求清楚。 （3）查看施工井场道路： 做什么：从停车场到施工井场的道路进行检查，对道路的风险进行识别，根据压裂设备的外型尺寸、重量及转弯半径，确定车辆能否安全经过。 怎么作：选择合理安全的行车路线，对车辆必经的道路等级（高速、一级、二级、普通公路，乡镇公路，石子公路及钻前公路），有效路面宽苦，村镇，学校，桥梁，涵洞等情况进行查看，了解，重点对水毁道路，石子道路，钻前公路进行勘查，对桥梁的承载能力，涵洞的高度，宽度，陡坡，急弯等情况进行了解，对村镇的赶集时间，学校的放学，上学时间等情况进行了
B-100混砂车操作规程 汽车部分操作规程按照同型号汽车执行，本操作规程为特种设备部分。 1、施工前的检查和准备 1.1 检查液压油面是否符合标准。 1.2 检查放火设备是否完好。 1.3 将驾驶室排挡杆换到泵档（即7档位置）。 1.4 将分动箱从行走档换到“混砂”位置。 1.5 根据施工设计要求的最大排量接好混砂车排出口到高低压管汇的软管线。 1.6 电源接通后，启动发动机。 1.7 把输砂器安全锁销摘开后，下放输砂器到地面，并垫上垫木，并使输砂斗填满砂子。 1.8 拧动输砂器开关，输砂器转动应灵活好用。 1.9 拧动混砂罐开关，混砂罐搅拌器转动应灵活好用。 1.10 按要求接好密度计并预热30分钟，按校准步骤较好密度计。 1.11 拧动各液、干添加剂开关，各泵转动灵活好用。 1.12 关闭混砂车上的所有液压传动阀（吸入阀、吸入转换阀、排出阀、排出转换阀）。 1.13 打开吸入阀、起动离心泵，达到灵活好用，打开排出阀，起动排出泵，灵活好用。 1.14 检查台上操作面板上的各种仪表显示正常，各种开关、阀门灵活好用。 2、施工作业操作： 2.1 将发动机控制开关拨至台上工作位置。 2.2 选择“四种模式”的一种进行操作（其中以手动模式为常用）。 2.3 打开吸入和排出阀。 2.4 提高吸入泵转速，控制混砂罐液面，直至合适为止。 2.5 提高排出泵转速直至达到0.28Mpa。 2.6 开动搅拌器一直正常。 2.7 加砂时，开动输砂器，并根据施工设计要求进行加工和控制砂比。 3、施工作业中的检查： 3.1 随时观察液压系统的工作情况，特别是温度、压力显示情况和管线有无渗漏现象。 3.2 随时观察设备各部有无异常响声和发动机水温、机油压力变化情况。 4、施工结束后的操作： 4.1 将发动机控制开关拨至台上非工作位置，使发动机怠速运转8-10分钟，进行冷却发动机。 4.2 关闭吸入和排出离心泵以及歌阀门和开关。 4.3 关闭密度计放射源。 4.4 将输砂器提升到锁定位置并将安全锁销插好，放回垫木。 4.5 拆装排出软管线。 4.6 将驾驶室排档杆拨至空档位置。 4.7 将分动箱从混砂位置拨回到行走位置。 4.8最后再做一次检查，确保无误，听从指挥准备回场。 W-I型、SS-II型管汇车操作规程 汽车部分操作规程按照同型号汽车执行，本操作规程为特种设备部分。 1、液压吊车操作规程 1.1 液压系统液压油充足。 1.2 把驾驶室取力器开关拨至起吊位置启动发动机。 1.3 在操作各系统之前必须彻底检查一遍所有操纵杆。
水力压裂流程、常用工具、工艺流程图压裂是针对具体井、地层条件、流体性质、井特性已经确定所提出提高产量的措施： 1、注水保持地层压力。 2、人工举升降低井底流动压力。 3、对于低渗透地层水力压裂。 压裂的作用： 1、提高勘探含油气评价、增加可采储量。 2、油气井增产、水井曾注。 3、调整储层之间矛盾、改善产油、吸水剖面。 4、提高采收率。 水力压裂增产原理： 1、沟通油气储层区、增加单井的可控储量扩大渗流面积。 2、变径向流动为线性流动。 水力压裂施工现场设备主要有地面设备和压裂车组两部分： 1、材料：压裂液和支撑剂。 2、参数：排量和压力。 3、设备：泵车、液罐车、砂车、仪表车。 地面工具：封井器、井口球阀、投球器、活动 弯头、油壬、蜡球管汇、压裂管汇等。 压裂车组：泵车（它的作用是向井内注入高压、大排量的压裂液，将地层压开，把支撑剂挤入地层缝隙，压裂车技术要求为压
力高、排量大、耐腐蚀、抗耐磨损强等特性。） 混砂车（其作用是按照一定的比例混砂，并把混砂液供给压裂车。）平衡车（作用是保持封隔器上下压差在一定的范围内，保护封隔器和套管。或者当出现堵啥或者砂卡时还可以进行反洗井和 压井排除故障等。） 仪表车（作用是在压裂施工时远距离控压裂车和砂混车，显示和采集施工参数，施工监测以及模拟压裂裂缝，对施工进行评 价分析。） 管汇车（其作用是运输管汇、高压三通、四通、单流阀和控制阀等。）水力压裂施工程序： A循环: 将压裂液由液罐车打到压裂车,在有压裂车反回罐车，循环时 要逐车进行。以出口正常排液为正常。 B试压: 管死井口总阀、对地面高压管线、井口、连接四口、油壬等 连续憋压30-40mpa，持续3-4min不刺不漏为合格。C试挤: 试压合格后，打开总阀门，用1-2台压裂车将试压液挤入井 内油层，直到压力平衡为止。 D压裂: 在试挤压力和排量稳定后，同时启动全部压井车辆向井内注入压井液，使井底压力迅速提 E:加入支撑剂。 F:泵入顶替液，预计加沙量完全加入后，就立即泵入顶替液，把地 面管线以及井筒内携带砂液全部顶进裂缝中去，防 止余砂沉入井底造成砂卡。
甘肃科技Gansu Science and Technology 第35卷第5期2019年3月Vol.35 No.5Mar. 2019 用于石油矿场作业的新型混砂车的研制及应用 何义文 （兰州矿场机械有限公司，甘肃兰州730070） 摘要：石油压裂技术在石油开采过程中起着重要的作用，混砂车就是压裂施工的主要设备之一，混砂车性能的优劣 直接影响压裂施工作业的成功与否，从而影响原油增产措施效率的高低,最终导致原油的产量。混砂车的供液系统、传 动系统和输砂系统是混砂车的核心组成部件，其稳定性、可靠性和安全性影响着压裂施工作业的整体工作效率，因而 研制出更高效、更可靠、更实用的新型混砂车是提升油气产量的一个重要途径。 关键词：混砂车；供液系统；传动系统；输砂系统；石油矿场作业 中图分类号:TE938 1概述混砂车是一种应用于石油矿场压裂施工现场 作业的关键主要设备，通常需要在井场现场根据工 程实际需求，配制加砂压裂施工使用的混砂液或酸 液，再由混砂车中的砂泵将加砂液或加砂酸液输送 给压裂车。目前在石油钻采压裂作业过程中，由于 页岩气逐渐开采，煤层气的常规开采，油气井深度 的增加，油井施工场地面积较小，并且大多井位于 山区特殊地段，施工作业持续时间长，对压裂施工 提出了较高的要求，在压裂施工作业中要求压力高 排量大，施工作业时间长，这样设备的使用损坏周 期和施工危险性就增大，直接导致施工总体难度增 大。为了改变这种情况，就需要对混砂车及相关配 套设备（压裂车、混配车、平衡泵车、仪表车、压裂管 汇车、压裂运砂车、洗井供液车等）进行升级改造， 而混砂车的供液系统、输砂系统和传动系统是混砂 车的核心组成部件，其稳定性、可靠性和安全性影 响着混砂车的工作效率，担负着安全高效生产的重 任。石油矿场机械作业的现场，绝大多数都处在自 然条件恶劣的深山老林、荒漠戈壁，地形复杂，地势 崎岖不平，交通不便，混砂车一旦启动就需要长时 间持续工作，一旦停运，后续工作都将停止，因而研 制新型的高效可靠、长时间安全正常工作的混砂车 就非常重要。2混砂车原理与作用 2.1油气压裂技术 压裂是指利用水力作用，往油气井中注入压裂 液并形成高压，使油气层形成裂缝的一种方法，主要 作用是为了增加油气的渗流能力，提高油气产量。油 气压裂技术在石油开采过程中起着重要的作用.油 井水力压裂的基本原理，是用高压液体将油层岩石 压开裂缝，为了防止施工后裂缝闭合，在压裂液中加 入一定比例的支撑剂。一般支撑剂多用0.8~1.2mm 的石英砂。当压裂施工完毕后，石英砂便留在油层裂 缝中，以提高油层的渗透率，达到增产的目的。混砂 车在施工中的主要任务就是向压裂车泵送按要求配 制好的携砂液体，以便把支撑剂均匀的送入油层裂 缝中。 2.2混砂车功能 混砂车是油田压裂施工的主要设备之一，其主 要功能是将液体和多种支撑剂、压裂砂按照一定的 比例要求进行混合，然后将混合好的液体以一定的 压力输送到压裂车的压裂泵，压裂泵再对混合液加 压后挤入井底岩层。目前各油田普遍采用的配制水 基压裂液在固定的配液站，缺少移动性和现场施工 的灵活性等问题，虽然也出现了用于水基压裂液混 配的配液车，但在大型石油矿场使用时显得功能单 一，不能实现混砂等多项功能，作业效率较低，工人 劳动强度大，施工效率低。因此.研制多功能的混配 车是非常有现实意义和市场前景的。 *基金项目：甘肃省中小企业创新基金项目（编号：17CX1JA111）O
第一章混砂车操作规程 第一节出车前的检查与准备 出车之前对车辆及特设油水和各关键部位进行认真细致的检查，确保在施工中设备处于完好状态。对存在故障要及时排除，对不足的燃油要及时补充，决不能带着问题上井。在日常的施工中，出车之前应做好以下各个环节内容的检查。 1、检查发动机、变速箱机油油位、离合器机油油位，不足时及时补加。 2、检查自动润滑黄油油位、变速箱、分动箱润滑油位，不足时应及时补充。 3、检查燃油箱柴油油位，不足时应及时补充，检查并确保所有燃油管路坚固不漏油。 4、检查一号液体添加剂泵动力端机油油位，不足时及时补充。 5、三号液体添加剂滴定机油油位，不足及时补充。 6、检查灯光、刹车的的完好灵活程度。 7、检查液压油油位，应保持在油标尺的1/2以上，回油球阀是否处于开启位置，组合液压泵、液马达及液压管路是否紧固，要求不松不漏。 8、检查确保控制台电源及仪表完好情况。 9、检查混砂桶吸入文氏管及气路的完好程度，如有异常及时修复。 10、检查液体添加剂吸入过滤器是否清洁完好，否则清洗或更换。 11、液体添加剂罐的清洁程度，是否有异物，否则清洗或清除。 12、干粉添加剂料漏斗的清洁混砂痛吸入文氏管 13、检查密度计的工作情况 14、检查确保各部联接紧固螺栓紧固良好。 15、检查确保密度计处于关闭状态，紧固良好，并将控制箱移放
在驾驶室内。 16、检查确保输砂绞龙滑轨锁销完好。检查确保分动箱拨叉手柄处于行驶位置。 17、检查确保消防灭火器系统完好 注：完成以上检查内容之后，在混砂车周围巡视一边，看有无破损和渗漏的地方，对存在问题应及时整改。 第二节现场连接与准备 混砂车到达施工现场，操作工要要观察好井场及液罐、井口位置，协助司机将混砂车停靠在合适的位置，确保一次到位，尽量不要动车。 一、现场连接 1、混砂车就位后，挂好手刹车。 2、连接压裂罐到混砂车吸入端的吸入软管六至八根。连接过程中应认真检查每个垫圈，确保施工无刺漏； 3、用直径101.6mm(4in)，长4.57m(15ft)的软管将混砂车排出端与压裂车低压管汇进行连接，连接时不得少于3根，在管线连接好后，顺手将高压管汇吸入碟阀打开。 4、在连接过程中，管线应该接得尽量短而平行，避免丛式连接，确保软管之间，吸入短节和压裂罐管汇之间，吸入管汇之间等处的连接部位密封不渗漏。 二、启动步骤 1、将分动箱变速手柄从“行驶”（ROAD）拨到混合（BLEND）位置，确保变速箱和分动箱连接好。混砂车就位，挂合手制动。 2、分离离合器并挂到高位。 3、将变速手柄拨到空挡。 4、将变速箱拨到第七档。 5、慢慢齿合离合器，确保每道换挡操作都已完成。