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作為非常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)和老油田增產(chǎn)的核心技術(shù)裝備,壓裂車從一個(gè)側(cè)面體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家石油工業(yè)的整體技術(shù)水平。盡管在中東主要產(chǎn)油國(guó),油井單產(chǎn)尚處于高峰期,未進(jìn)入大規(guī)模壓裂增產(chǎn)階段。但是可以預(yù)見(jiàn),壓裂車會(huì)成為世界范圍廣泛使用的石油生產(chǎn)核心裝備。作為新能源開(kāi)發(fā)和老油田增產(chǎn)的核心技術(shù)裝備,壓裂車從一個(gè)側(cè)面體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家石油工業(yè)的整體技術(shù)水平。
壓裂和酸化施工作業(yè)是改造油氣藏的重要手段之一。對(duì)于低滲透油氣井需要借助壓裂和酸化作業(yè)才能達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)和增產(chǎn)的目的,油氣井通過(guò)成功的壓裂酸化作業(yè)后,單井產(chǎn)量可以提高幾倍到十幾倍。目前,國(guó)內(nèi)常用壓裂車組類型主要為2000型和2500型。
壓裂設(shè)備是油氣田、頁(yè)巖氣、煤層氣勘探開(kāi)發(fā)的重要增產(chǎn)措施裝備。壓裂車組通常由壓裂車、混砂車、儀表車、地面高低壓管匯和其他輔助設(shè)備組成。
2000型壓裂車在頁(yè)巖氣作業(yè)工況下主要有如下弊端:
(1)現(xiàn)階段,部分頁(yè)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(yè)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(yè)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(yè)巖氣井地面壓裂施工泵壓超過(guò)90MPa,接近或超過(guò)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(kāi)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(lái)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。
壓裂車的控制系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)控制方式,通過(guò)車臺(tái)上網(wǎng)絡(luò)控制箱(件4)進(jìn)行集中或遠(yuǎn)程控制。網(wǎng)絡(luò)控制箱通過(guò)設(shè)置在壓裂車上的各路傳感器采集顯示和控制信號(hào),經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理后可以在壓裂機(jī)組的每一臺(tái)設(shè)備上進(jìn)行遠(yuǎn)程顯示和控制,通過(guò)隨機(jī)配置的采集軟件采集和分析施工作業(yè)狀態(tài),并可以通過(guò)設(shè)備分組和分階段流程控制,實(shí)現(xiàn)整套壓裂機(jī)組的自動(dòng)排量控制和自動(dòng)壓力控制。