10月18日,“‘小井场大作业’新概念页岩气压裂成套装备”通过专家评审。评审组组长、石油机械工程专家马家骥表示,这套方案能解决开发成本、地势地形以及开发速度和环保方面的许多问题,是对目前传统页岩气压裂方案的革命性突破,将更适合于在苛刻地质环境下进行非常规油气开采。
评审组专家、中国石油和石油化工设备工业协会秘书长杨双全告诉记者,本次烟台杰瑞石油服务集团股份有限公司研制的“小井场大作业”新概念成套页岩气压裂设备由自动混配液、连续输砂、大排量自动混砂、大功率高压注入、返排液处理和智能控制六大系统组成,是具有自主知识产权的成套设备。特别是3100型压裂车,是由杰瑞完全自主研制,输出功率4000马力,是全球现投入现场使用的最大功率压裂泵;240桶闭式混砂车为国内首创,实现了脉冲加砂和纤维加砂两套系统互为备用。
“量体裁衣”,打造页岩气装备“中国芯”
据了解,国内页岩气多储藏于山区,道路崎岖,井场狭小;砂罐、液罐占地面积大,人工破袋劳动强度大,安全性差;大规模集中作业,多家设备参与施工,控制系统不统一。国内页岩气开发与北美宽阔平坦的开采环境不同,页岩气开采装备亟需“本土化”。
“‘小井场大作业’是杰瑞基于对北美压裂服务行业的理解,及对国内页岩气开发现状分析提出的全新理念,是一种针对压裂作业全生命周期管理的技术解决方案。”杰瑞副总裁姜晓宝表示。整套方案可实现人工成本减少40%,作业用地面积减少50%,柴油消耗减少50%,施工用水量减少60%,整体开发费用将大大降低,将更适应国内页岩气开采环境和产业现状。
杰瑞总工程师张树立介绍说,国内页岩气储藏的复杂环境,需要更高功率的成套装备,以提高功率来减少施工占地面积等其他弊处。作为杰瑞“小井场大作业”的拳头产品,3100型压裂车实现了提升功率密度的要求。3100型压裂车采用杰瑞自主研发的4000型三缸柱塞泵,是世界上在油田领域应用最大功率的柱塞泵,1台3100型压裂车输出功率相当于2台常规型压裂车。另外,240桶闭式混砂车也是世界上最大排量的混砂车,功率密度比现今世界主流的120桶混砂车整整提升一倍;压裂液自动混配车实现了现场即时混配功能,排量比国内主流的8方和3.5方设备分别有近25%和200%的流量密度提升。
“‘小井场大作业’还配套了液态设备、水处理系统、大型的连续油管及其相关工具,钻完井井下工具也有研发和配套。” 张树立补充道。
信息化贯穿产品全生命周期
目前,装备制造业正从“生产型制造”转向“智能化制造”、“服务型制造”,工业信息化成为企业提升核心竞争力的驱动力之一。“小井场大作业”的“全集成自动化”是对压裂控制的创新提升。“全集成自动化不单是指对现有的压裂、泵车、混砂、输砂、混配的一种控制,也包括连续油管、液氮、酸化的跨区域控制;以及作业过程中对双燃料能源供给系统的控制;更包括远端现场的全集成控制,还有后方专家的监控、方案提供,甚至可实现在线式的远程指导。”杰瑞技术中心执行主任崔日哲说。
“小井场大作业”还践行了“服务型制造”理念,实现“全生命周期管理”,即缩短降低非作业准备时间、排除安全隐患、减少环境影响、降低资源消耗。“我们认为,除了对压裂作业期间的控制,设备提供商还应该为客户的压裂作业提供全程、全方面的技术解决方案,包括施工前期的准备,到压裂作业期间,乃至压裂作业的尾声。”崔日哲介绍称。