压裂是一种常规油气田增产以及页岩气、页岩油、煤层气等非常规油气资源开采核心技术,是中、低渗透油田勘探开发工程重要施工流程或环节。由于中、低渗透油田储层物性工况条件限制、钻井过程中钻井液污染等原因,油井射孔后自然产能低、开采效益差,须经过压裂才能正常生产。我国各类油气资源开发进入中后期阶段,石油、天然气供应缺口扩大,油气气井压裂作业越加频繁。
油田专用压裂车是压裂施工的主要设备,属油气田钻采特种车辆设备。主要作用是向油气井内注入高压、大排量的压裂液,通过向地层泵液注压将地层开,把支撑剂挤入裂缝,提高油气层渗透率和油、气井采收率。油气田现场施工对压裂车技术性能要求很高,压裂车须具有压力高、排量大、耐腐蚀、抗磨损性强等特点。
一般油田专用压裂车多以成套设备即成套压裂机组形式出现,压裂泵车是压裂施工机组核心设备,主要由发动机、液力变速箱、压裂泵、控制系统和其他附件组成。压裂机车组一般由压裂泵车、仪表车、配液撬、压裂酸化管汇车、混砂车、输砂车和供液车等组配而成,
是装有底盘的移动泵注设备,通过高压、大排量泵注酸液或处理液,实现压裂增产目的。
本报告油田专用压裂车范围-特指适用于非常规油气资源(如以吸附或游离状态存在于富有机质泥页岩及其夹层中的页岩气、页岩油:吸附在煤基质颗粒表面、游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体一煤层气等)开采的特定工况环境专用压裂车设备或压裂机组集成设备(指集压裂车、混砂车、管汇车和仪表车多种功能以及压裂、酸化、防砂等多种施工流程一体)。
压裂泵车的动力大小直接反映整套机组的工作能力,其设备的先进性主要体现在动力配置、压裂泵性能和控制系统上。压裂泵的发展主要体现在提高泵的输出功率上,代表产品.有Halliburton HQ2000五缸泵、SPM TWS2250三缸泵和SPM QWS2500LW五缸泵。由于其排量大、质量轻和振动小等优点而受到用户的青睐。但是HQ2000泵只用于HMlibuaon公司生产的压裂泵车上,通用性差,尤其是配件价格非常昂贵,使油田的实际使用用户不多。即使在美国和加拿大市场,目前还是以三缸泵为主。三缸柱塞泵是目前国际使用最多最广的压裂泵,它具有功率范围广、结构简单和维修保养方便等特点。
美国是主要生产油田专用压裂车的国家,有哈里伯顿(Halliburton)、道威尔—斯伦贝谢、B.J ( BYEONJACKSON)公司、西方公司、双“S”(STEWART & STEVENSON)斯图尔特斯蒂纹森等公司。加拿大有戴尔公司、Crown、 Nowsco 公司,法国有道威尔公司。由于地缘关系,加拿大公司主要使用美国部件组装,产品性能参数与美国产品接近。
油田专用压裂车是一种高技术产品,它将机械、电子、液压、化工、环保等各领域的先进技术模块化地集成在-一个专用车底盘上,从而实现特定压裂、高产功能,所以油田专用压裂车特点是技术要求高、品种多、批量小、市场需求变化快。国外油田专用压裂车基本都采用汽车领域相关先进技术,产品开发创新速度很快,能最大限度地满足用户对页岩气、页岩油、煤层气等特殊工况条件下功能流程集成要求。我国一-些技术含量较高油田专用压裂车机组,只有极少企业通过引进和自主开发达到量产和技术要求。技术投入不足缺少创新,自主开发能力弱,导致关键设备及零部件依赖进口,制约着我国油田专用压裂车产业发展。
压裂就是利用水力作用,使油层形成裂缝的一种方法,又称油层水力压裂。油层压裂工艺过程是用压裂车,把高压大排量具有-定粘度的液体挤入油层,当把油层压出许多裂缝后,加入支撑剂(如石英砂等)充填进裂缝,提高油层的渗透能力,以增加注水量(注水井)或产油量(油井)。常用的压裂液有水基压裂液、油基压裂液、乳状压裂液、泡沫压裂液及酸基压裂液5种基本类型。
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