西南地区大型页岩气压裂输砂系统研制

随着我国页岩气的大力开发,对大型压裂的需求越来越多,而我国的页岩气储藏主要分布在西南山区,井场小,道路运输不方便,常规的多立罐吊车加砂方式加砂慢、效率低,人员多,高空作业安全隐患多,高空破袋加砂扬尘多,空气污染严重。针对我国山区的页岩气储藏地形特点,研究和设计智能、高效、安全、环保的输砂系统,介绍输砂系统的总体方案和设备的技术参数、结构特点以及测试应用情况。

四川盆地南部地区页岩气开发及其减污降碳再认识

为助推中国页岩气持续高质量发展,在溯源页岩气环境争议的基础上,结合四川盆地南部地区(以下简称川南)十余年来页岩气开发实践,总结了国内对页岩气开发生态环境影响的新认识,系统介绍了中国自主创新形成的页岩气清洁开采技术,并指明了下一步技术发展的方向。研究结果表明:①页岩气环境问题的广泛关注始于2009—2011年,经过激烈讨论,美国学术界主流意见认为,页岩气开发存在生态环境风险,但通过合理取水、确保井筒质量、妥善贮存和处置压裂返排液及钻井固体废物等措施可有效防范;②页岩气开发对中国温室气体排放量贡献有限,不会必然污染地下水环境,绿色开发应重点关注低碳钻井和压裂、废弃物处置、地下水保护等方向;③“电代油”钻井和压裂实现了施工过程无直接温室气体排放,川南页岩气压裂返排液在处理回用基础上已实现处理外排,油基岩屑处置对规模开发的制约也因热脱附技术的进步而突破;④页岩气清洁开采技术仍应在深度降碳、稳定减污、持续增效等方面开展技术创新和管理创新工作。结论认为,基于10余年来对中国页岩气开发生态环境保护的探索与再认识,可为中国未来页岩气绿色高效开发提供有益参考和借鉴。

致密油气大型压裂输砂系统研制

针对平坦地区储藏的致密油气大型压裂的需要,兼顾道路移运的方便性,进行储砂输砂半挂车和多方位输砂车组合的输砂系统方案研究与设备开发。介绍输砂系统的总体方案和设备的技术参数、结构特点以及测试应用情况。该套输砂系统是一种新的大型压裂输砂方案,非常适合平坦地区的大型压裂作业,具有上砂效率高、使用人员少、安全环保、降本增效等特点,对致密油气的大力开发具有重大意义。

YLC3360-140型页岩气专用涡轮压裂车的研制

为了更好地开发中国的页岩气资源,根据中国页岩气藏分布区域和页岩气压裂施工的特点,研制了一种以涡轮发动机为动力源的YLC3360-140型页岩气专用涡轮压裂车(4500型压裂车)。通过选型涡轮发动机,设计了与之匹配的高速减速箱、五缸柱塞泵、控制系统和液压系统,实现了涡轮发动机在中国油田压裂设备上的首次应用。在四川珙县的页岩气压裂施工作业中,涡轮压裂车的最大水功率为2 607 kW,压裂泵最大流量为1. 9 m^3/min,最大压力为87. 5 MPa。现场应用结果表明,与传统压裂设备相比,以涡轮发动机为动力源的压裂设备在单机功率密度、道路通过性、节能减排和操控方便性等方面优势明显,具有较高的推广价值。

YLC50-1340型煤层气专用压裂车的研制

针对目前我国煤层气开发的特点,结合煤层气井压裂增产的实际工况,研制了YLC50-1340型煤层气专用压裂车。该压裂车采用进口底盘车、大直径柱塞的五缸柱塞泵,配备冷却系统和加热系统,提供本地控制系统和远程控制系统,为满足车组作业开发了数采通讯和联机控制功能,保证了煤层气压裂作业的实时监控和整体稳定性。该压裂车的研发解决了煤层气压裂依赖于油田压裂设备的问题,给出了煤层气压裂车研发完整的解决方案,大大降低了煤层气压裂作业的设备数量和成本。性能测试结果表明,YLC50-1340型煤层气专用压裂车设计合理,各项数据均符合设计要求,各项性能完全满足煤层气压裂工况要求。