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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(dá)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(shí)現(xiàn)增產(chǎn),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(shí)間較長。例如,在重慶焦石壩地區(qū)實(shí)施的焦頁42-2HF井和42-3HF井,兩口井共計(jì)壓裂36段/89簇,施工時(shí)間15d。2000型壓裂設(shè)備難以滿足高壓力下的長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)。
(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(fēng)險(xiǎn)較大,有時(shí)還存在壓不開地層現(xiàn)象,達(dá)不到壓裂增產(chǎn)的效果。例如,富順—永川合作區(qū)的來101井直井壓裂,施工時(shí)壓力達(dá)到91~95.5MPa,較大排量11.3m3/min,設(shè)備運(yùn)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(shí),處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)。長時(shí)間滿負(fù)荷工作,會縮短壓裂車可連續(xù)工作時(shí)間,造成設(shè)備磨損嚴(yán)重,大大降低設(shè)備可靠性和使用壽命。
壓裂車是將泵送設(shè)備安裝在汽車底盤上,用來進(jìn)行油井增產(chǎn)作業(yè)。整機(jī)主要由汽車底盤、臺上發(fā)動機(jī)、液力機(jī)械傳動箱、三缸柱塞泵、高低壓管路及液、氣路操作控制系統(tǒng)等組成。該設(shè)備主要用于油氣田深井、中深井、水平井、淺井的各種壓裂施工作業(yè),能適應(yīng)在各種工況下泵送高壓液體、水力噴砂、煤礦高壓水力采煤、注水排氣、船舶的高壓水力除銹等作業(yè)。該產(chǎn)品是為了提高油氣層滲透率從而提高油、氣井采收率而向底層壓注高壓液體的重要設(shè)備。
隨著中國油、氣井深度的不斷增加及壓裂工藝的日益強(qiáng)化和復(fù)合化,壓裂車應(yīng)向高壓力、大排量、大功率、自動化以及與配套設(shè)備的良好聯(lián)動性的方向發(fā)展。同時(shí)要求具有高度的運(yùn)移性和適應(yīng)性,形式多樣化、功能更完備,并應(yīng)能耐腐蝕、耐磨損,可在惡劣條件下長時(shí)間可靠工作。壓裂設(shè)備主要為壓裂車/撬,用于頁巖油/氣,致密油/氣的開采開發(fā)。
由于受到了井場環(huán)境和道路交通的影響(轉(zhuǎn)彎直徑可超過20m,便于拖車運(yùn)輸),再加上國家對于整車的質(zhì)量和外形尺寸有嚴(yán)格的要求等,使得美國車載式壓裂車的研發(fā)受到了很多的限制,撬裝形式成為主流。而我國受壓裂施工環(huán)境的影響(運(yùn)輸條件較為惡劣),2000型和2500型的壓裂車采用的是不同于壓裂撬的車載結(jié)構(gòu),而如今伴隨著單機(jī)水馬力的繼續(xù)加大,我國也開始出現(xiàn)撬裝部分替代車載的趨勢,主要因?yàn)?000型壓裂車在現(xiàn)場應(yīng)用中。