中文名 | 压裂车 | 外文名 | fracturing truck |
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学 科 | 压裂酸化设备 | 拼 音 | yā liè chē |
主要由载车底盘、车台发动机、车台传动箱、压裂泵、管汇系统、润滑系统、电路系统、气路系统和液压系统等组成。
随着中国油、气井深度的不断增加及压裂工艺的日益强化和复合化,压裂车应向高压力、大排量、大功率、自动化以及与配套设备的良好联动性的方向发展。同时要求具有高度的运移性和适应性,形式多样化、功能更完备,并应能耐腐蚀、耐磨损,可在恶劣条件下长时间可靠工作。
用于向井内注入高压、大排量压裂液,将地层压开并把支撑剂挤入裂缝的专用车辆。主要用于油、气、水井的各种压裂作业,也可用于水力喷砂、煤矿高压水力采煤、船舶高压水力除锈等作业。设备能进行单机和联机作业。
石油工程中压裂作业时使用压裂砂的话,它的种类是使用1 MM的,它的价格大概是在十万元一吨
压裂液有很多种类型,其中常用的有如下几类:1.水基压裂液2.油基压裂液3.乳化压裂液4.泡沫压裂液5.其他类型压裂液
压裂液的主要作用是:造缝和携砂。压裂液与地层岩石和油藏流体要配伍并且对支撑剂渗透率伤害最小。一般来说,压裂液体系主要包括:水基压裂液(羟丙基瓜尔胶)、清洁压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液(CO2或N2)...
压裂泵为卧式三缸高压柱塞泵,由车台的发动机通过液力机械传动箱经传动轴驱动,泵送的压裂液一般含砂和具有腐蚀性,要求直接和液体接触的柱塞、缸套、阀和阀座以及泵头等应有较好的耐磨性和耐腐蚀性。发动机启动、油门控制、停机、液力机械传动箱的换挡及压裂施工参数的监测等操作都可在远离压裂车几十米外的远控箱或仪器车上进行。
河南油田常用的700型压裂车的液力变矩器,在酸化施工中经常出现油液变质,导致润滑系统不能正常工作,从而使酸化施工不能连续,被迫中断,且一旦油液变质,就需更换润滑油,大大增加了成本,缩短了液力变矩器的使用寿命。通过现场研究和分析,本着降低成本、操作方便的原则,对在液力变速器上取力的结构进行优化改造,通过液体传感器的油压检测润滑油是否泄露,避免油液窜入液力变速器,在生产实践中取得了显著的成效,避免了上述问题的发生。
水力压裂技术是用来提升开发水平井效益的一项技术,尤其是在渗透率低的油藏,水力压裂技术应用的效益更为明显,所以近年来,该技术经过不断的实验实践和研究得到了长足的进步,在油气田勘探、开发与生产等相关领域有着十分广阔的应用前景,在国内油田引起了广泛的关注和推广应用。国内油田在上世纪90年代大量引进、目前还在广泛应用的HQ-2000型的压裂车组,其控制系统已经渐渐跟不上油田生产发展的要求。文章通过深入的探讨,提出几点优化压裂车组控制系统的改进措施。
结合压裂服务市场需求预测,以及存量压裂车组的更新需求,我们预计到2015年,我国压裂车组需求50万HHP,2013-2015年年均压裂车组需求45万HHP,而2012年我国压裂车组实际采购规模约40万HHP,增长空间有限;产业洞察研究《中国压裂设备产业专项调研》预计2020年,我国压裂车组需求175万HHP,相对于2015年50万HHP,尚有2-3倍成长空间。
基于我们保守假设仅完成该目标50%的情景,即到2015年页岩气产量达到32.5亿方,到2020年页岩气产量达到400亿方,我们预计到2013-2015年压裂设备年均市场需求40万HHP,2016-2020压裂车组年均市场需求80万HHP,到2020年达到100万HHP,相对于2012年40万HHP增长1-1.5倍。
压裂设备概述
施工设备由地面设备和压裂车组两部分组成。压裂管汇:压裂管汇是地面管线与多台压裂车连接的地面用具。用途是将压裂车泵出的液体汇集注入压裂井的目的层,所以要求它具有耐高压、摩阻小的特点。
压裂管汇主要由主体、控制阀、由壬组成。成树叉形。树叉形主体采用优质合金钢管焊接而成和锻制三通组成二种,焊接加工的承压能力为60 Mpa,锻制加工的承压能力为70 Mpa。控制阀常采用球阀和旋塞阀二种,承压能力均为70 Mpa。压裂施工时压裂车与控制阀端2″由壬连接,通往井口的地面管线与21/2 ″由壬连接。放空阀起排出管汇内余压和余液作用。
①压裂管汇施工前应检查是否有合格证,在安全使用期限内,不得使用不合格和超期限产品。
②各阀按球阀使用要求进行检查、操作,
③在试挤过程中发现有漏失现象应及时停车,打开放空阀泄压后方可修整。
④压裂管汇超期限不得继续使用,维修工作须送交专业检测部门进行检测维修。
蜡球管汇是可与地面管线和压裂管汇连接的地面用具。用途是通过压裂车泵注将容器中盛储的蜡球注入施工井。
蜡球管汇主要由蜡球容器、控制阀、由壬组成。常见如图2-3-3所示。控制阀控制进出液。压裂准备时,关闭容器两端进出口控制阀,卸下容器上丝堵加入所需量蜡球后拧紧丝堵待用,当泵注蜡球时关闭与地面管线连通控制阀,打开进出口控制阀,泵注后及时关闭进出口控制阀,打开与地面管线连通控制阀、容器上放压阀。
注意事项:
①蜡球管汇使用前要检查必须有合格证,在使用期限内。核实工作压力必须满足施工要求。否则严禁使用。
②加蜡球时,应先打开容器上放压阀放空后在操作。
③蜡球管汇泵注时现场不得站人,防止意外伤人。
④维修工作应送交专业检测部门进行检测维修。
⑤其它项参见压裂管汇注意事项。
压裂车组包括泵车、混砂车、罐车(液罐车、砂罐车、添加剂罐车)、仪表车、水泥车。
泵车的作用一是泵送液体,二是使液体升压。目前使用的2000型压裂车最高施工压力105MPa,最大单车排量2.3m³/min,在1900r/min转速、45.9MPa条件下,单车排量可达1.87m³/min,完成一般油层压裂需要3台泵车,进行外围探井压裂则根据需要确定泵车数。
混砂车的作用一是把支撑剂与压裂液充分混合,二是为泵车提供充足的液体。最大排量15.9 m³/min,最大输送砂量8165Kg/min,8个泵车接口。
仪表车的作用一是控制泵车和混砂车的运行参数,二是适时记录及监测分析施工参数。
在泵入期间,压裂液从储罐流向管汇,然后由安装在混砂车上的离心泵供给混砂
车上的搅拌器。液体滤失添加剂可能加入到搅拌器内,或者之前在压裂液储罐内预先进行混合,支撑剂按预先设计的程序加入搅拌器。胶联的前置液与混砂液从搅拌器泵送到高压泵或增压器的入口管汇。将所需的泵(包括备用泵)都与入口管汇相连接。在入口管汇,离心泵为高压泵提供充足的供液。
搅拌器上需有密度计,以使搅拌器的操作人员能控制支撑剂浓度。井口附近还需有一个密度计,用来监测注入井的最终的含水砂浓度。后一个密度计也用来确定最后冲洗或返排的时间,以防止裂缝中的支撑剂反吐,确保井筒附近的裂缝中达到最后设计的泵入浓度。
压裂设备中还有压裂指挥车,如一台监测车或现场计算机。 监测设备便于人们观察大量压裂数据和现场计算机就地给出的图形。另外,还包括同搅拌器、输砂器和泵的操作人员进行通讯联系的通讯设备,以便能随着施工的进程,做出有关提前停泵,改变排量或改变支撑剂浓度的任何决定。
对于特殊的压裂施工,还需要配备特别的设备。如泡沫压裂需要的专用储罐、蒸发器等。