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2000型壓裂車在頁巖氣作業(yè)工況下主要有如下弊端:
(1)現(xiàn)階段,部分頁巖氣井較高施工泵壓已達(dá)120MPa,2000型壓裂車的較高施工泵壓為103MPa,難以滿足現(xiàn)有施工要求。
(2)頁巖氣壓裂需要盡可能地溝通天然裂縫實(shí)現(xiàn)增產(chǎn),因此,需要較大的加砂規(guī)模,并且需要的砂比較低,前置液量較大,使壓裂液的用量也較大,壓裂施工時(shí)間較長(zhǎng)。例如,在重慶焦石壩地區(qū)實(shí)施的焦頁42-2HF井和42-3HF井,兩口井共計(jì)壓裂36段/89簇,施工時(shí)間15d。2000型壓裂設(shè)備難以滿足高壓力下的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)。
(3)部分頁巖氣井地面壓裂施工泵壓超過90MPa,接近或超過現(xiàn)有2000型壓裂泵車的安全施工工作壓力,施工安全風(fēng)險(xiǎn)較大,有時(shí)還存在壓不開地層現(xiàn)象,達(dá)不到壓裂增產(chǎn)的效果。例如,富順—永川合作區(qū)的來101井直井壓裂,施工時(shí)壓力達(dá)到91~95.5MPa,較大排量11.3m3/min,設(shè)備運(yùn)行存在較大的安全隱患。
(4)壓裂車超高壓(工作額定壓力100MPa)工作時(shí),處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)。長(zhǎng)時(shí)間滿負(fù)荷工作,會(huì)縮短壓裂車可連續(xù)工作時(shí)間,造成設(shè)備磨損嚴(yán)重,大大降低設(shè)備可靠性和使用壽命。
壓裂車是一種用于向井內(nèi)注入高壓、大排量壓裂液,將地層壓開并把支撐劑擠入裂縫的專用車輛。主要用于油、氣、水井的各種壓裂作業(yè)。野外作業(yè),工作環(huán)境惡劣。由臺(tái)上發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液力變速箱通過傳動(dòng)軸,帶動(dòng)三缸柱塞泵,在液力變速箱與傳動(dòng)軸連接的地方裝有剎車裝置,可以起到在空擋的時(shí)候剎車作用,在傳動(dòng)軸與三缸柱塞泵之間裝有硅油減震器,整車較為酸化壓裂車使用時(shí)由操作室里面的控制系統(tǒng)控制,當(dāng)液體在酸化計(jì)量罐中經(jīng)過低壓吸入管匯供給三缸柱塞泵,通過三缸柱塞泵加壓之后由高壓排出口進(jìn)行排出。
在我國(guó)天然qi對(duì)外依存度不斷攀升之際,頁巖氣開采的價(jià)值不言而喻。我國(guó)作為頁巖氣儲(chǔ)量大國(guó),頁巖氣可采資源量達(dá)21.8萬億立方米,目前探明率卻僅有4.79%,資源潛力微小。然而,中國(guó)頁巖氣開采多位于川渝地區(qū)、道路坎坷、埋躲深度深,開采難度大,隨著開采深度的增加,對(duì)壓裂的需求也愈來愈大。關(guān)于頁巖油需要的壓裂需求,所需要的工作條件與工作周期與頁巖氣相似,不同在于頁巖油的衰減比頁巖氣要低。
國(guó)外壓裂裝備多以柴油驅(qū)動(dòng)為主,由于北美地區(qū)道路平坦,通過性良好,壓裂裝備多為拖車結(jié)構(gòu)形式為主,近幾年也逐步在嘗試多種驅(qū)動(dòng)方式,如渦輪驅(qū)動(dòng)和電驅(qū),但規(guī)模較小。北美地區(qū)壓裂施工作業(yè)壓力較低,多以2000型壓裂裝備為主,裝載大功率發(fā)動(dòng)機(jī),以提高發(fā)動(dòng)機(jī)作業(yè)穩(wěn)定性。
國(guó)內(nèi)壓裂設(shè)備驅(qū)動(dòng)方式已經(jīng)多樣化,較常規(guī)壓裂車采取“柴油發(fā)動(dòng)機(jī)-變速箱-壓裂泵”的模式,已經(jīng)成型并量化的有電驅(qū)、液壓驅(qū)、渦輪驅(qū)、及雙燃料等新型壓裂裝備,各種驅(qū)動(dòng)方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。