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中国老油田开发要保持稳产,非常规油气资源开发要取得新突破,都离不开压裂技术服务。压裂技术装备需求向好,压裂车体现压裂技术水平。压裂技术不仅仅适用于页岩气等非常规油气资源的开发,更是老油田增产技术的环节。我国油气田大多进入到生产开发的中后期,加上处在页岩气和煤层气产业开发培育阶段,且有较大规模的开发规划,未来中国的压裂技术装备市场必然在保持现有订单的基础上,将呈现较为快速和较大规模的增长。
2000型压裂车在页岩气作业工况下主要有如下弊端:
(1)现阶段,部分页岩气井较高施工泵压已达120MPa,2000型压裂车的较高施工泵压为103MPa,难以满足现有施工要求。
(2)页岩气压裂需要尽可能地沟通天然裂缝实现增产,因此,需要较大的加砂规模,并且需要的砂比较低,前置液量较大,使压裂液的用量也较大,压裂施工时间较长。例如,在重庆焦石坝地区实施的焦页42-2HF井和42-3HF井,两口井共计压裂36段/89簇,井下压裂车,施工时间15d。2000型压裂设备难以满足高压力下的长时间运转。
(3)部分页岩气井地面压裂施工泵压超过90MPa,接近或超过现有2000型压裂泵车的安全施工工作压力,施工安全风险较大,有时还存在压不开地层现象,达不到压裂增产的效果。例如,富顺—永川合作区的来101井直井压裂,施工时压力达到91~95.5MPa,较大排量11.3m3/min,设备运行存在较大的安全隐患。
(4)压裂车超高压(工作额定压力100MPa)工作时,处于满负荷工作状态。长时间满负荷工作,会缩短压裂车可连续工作时间,造成设备磨损严重,大大降低设备可靠性和使用寿命。
我国压裂装备经过 20 多年的发展,压裂车价格,技术研发和生产制造能力基本达到先进水平,但在设计理念、控制水平、产品质量和稳定性方面尚有一定差距。目前国内已研制出世界较大单机功率 2 237 kW 的车载压裂车,青海压裂车,较大工作压力 140 MPa,较大流量 3 m3/min,油田压裂车,可有效解我国井场偏僻和作业场地有限的问题。压裂车均采用“柴油发动机—变速箱—压裂泵”的动力方案,不仅存在噪音大、污染高、工人作业条件差、作业成本高等缺点,而且大功率柴油发动机和变速箱尺寸、重量大,不利于车载方案的设计和大功率压裂车的开发。