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作為非常規(guī)油氣開發(fā)和老油田增產的核心技術裝備,壓裂車從一個側面體現(xiàn)了一個國家石油工業(yè)的整體技術水平。盡管在中東主要產油國,油井單產尚處于高峰期,未進入大規(guī)模壓裂增產階段。但是可以預見,壓裂車會成為世界范圍廣泛使用的石油生產核心裝備。作為新能源開發(fā)和老油田增產的核心技術裝備,壓裂車從一個側面體現(xiàn)了一個國家石油工業(yè)的整體技術水平。
壓裂和酸化施工作業(yè)是改造油氣藏的重要手段之一。對于低滲透油氣井需要借助壓裂和酸化作業(yè)才能達到穩(wěn)產和增產的目的,油氣井通過成功的壓裂酸化作業(yè)后,單井產量可以提高幾倍到十幾倍。目前,國內常用壓裂車組類型主要為2000型和2500型。
壓裂設備是油氣田、頁巖氣、煤層氣勘探開發(fā)的重要增產措施裝備。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備組成。
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現(xiàn)增產,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,壓裂施工時間較長。例如,在重慶焦石壩地區(qū)實施的焦頁42-2HF井和42-3HF井,兩口井共計壓裂36段/89簇,施工時間15d。2000型壓裂設備難以滿足高壓力下的長時間運轉。
(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,施工安全風險較大,有時還存在壓不開地層現(xiàn)象,達不到壓裂增產的效果。例如,富順—永川合作區(qū)的來101井直井壓裂,施工時壓力達到91~95.5MPa,較大排量11.3m3/min,設備運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,處于滿負荷工作狀態(tài)。長時間滿負荷工作,會縮短壓裂車可連續(xù)工作時間,造成設備磨損嚴重,大大降低設備可靠性和使用壽命。