新型大功率电动压裂泵组的研制

压裂泵车传统的机械传动方式存在单机功率小、占地面积大、噪声大和污染高等问题,无法实现自动化控制和精准控制。为此,研制了HH6000大功率电动压裂泵组。该泵组引入了大功率变频电机直接驱动压裂泵的全新理念,通过数控变频技术和PLC控制技术,实现了单机大功率、体积小质量轻、排量压力控制精确、无级调速以及连续大功率运行等技术突破。2套HH6000电动压裂泵组在四川长宁H9平台的页岩气压裂施工中,供液能力3.0~4.5 m~3/min,约占总施工液量的,砂的质量浓度100~200 kg/m~3,设备运行情况良好,得到了用户的高度评价。该泵组解决了页岩气大规模成片开发的高效、经济和环保问题,为实施页岩气压裂提供了理想的设备。     

非常规油气开发用大功率液力驱动压裂泵

在非常规油气开发中,要求压裂泵具有大排量、大功率、高泵压,并且能进行多阶段连续作业,现有压裂泵已难以满足要求。为此,通过对液力驱动压裂泵结构和性能特点的总结和分析,结合非常规油气开发对压裂泵的要求,指出应着力自主研制大功率的液力驱动压裂泵;参照现有大功率压裂泵的技术参数,确定出了适合非常规油气开发压裂泵的技术参数;并为成功研制出该液力驱动压裂泵指出了应着力解决的关键技术。     

电动压裂泵在页岩气井压裂中的实践应用

为了有效控制页岩气开发工作成本,同时实现良好的节能减排和降噪的工作目标,通过引进先进的电动压裂泵,在页岩气井压裂工作当中进行压裂工作,整体的工作效果表现非常明显,可以有效提高页岩气压裂工作质量和效率,同时在环境保护工作方面优势也非常明显.基于此,本文以我国某页岩气公司项目工程开展情况进行分析和研究,介绍页岩气压裂车的发...     

压裂泵柱塞密封副轴向压力分布的研究

V形密封是油田用压裂泵液力端的关键零件之一一,其密封的好坏直接影响泵整机的正常运行和工作效率,是泵性能好坏的一个重要指标.文章对压裂泵液力端V形密封轴向压力分布从理论和试验两方面进行分析和测试,并由轴向压力分布曲线探讨V形密封失效和圈数确定的问题。结果表明,当柱塞往复运动时,在密封圈工作范围内,最大压降发生在最外一道密封圈,而且在靠牵气侧的一小段上急剧下降。这种密封结构适合较高压力的密封,而不适合低压密封。V形密封圈数的增加或减少,不能改变最外一道密封圈的损坏情况。为柱塞密封副的设计提供理论依据。     

利用压力递减分析法优选第一二次压裂间停泵时间

第二次压裂与第一次压裂之间有一段停泵时间,停泵时间的长短目前主要依靠经验确定,容易产生较大误差,从而影响第二次压裂的效果.为此,在前人研究成果的基础上,将压裂前后的整个过程分成了注入阶段、续流阶段、裂缝闭合阶段和裂缝闭合后等4个阶段;考虑压裂液的续流效应和支撑剂体积的影响,并根据裂缝闭合后的压降分析,建立了续流阶段和裂缝闭合阶段时间及地层压力趋于稳定时间的计算模型.利用X区块压裂井的基本施工参数,对压裂液的续流时间、裂缝的净闭合时间进行了计算,对裂缝闭合后的压降进行了分析,对多口压裂井的第二次压裂效果进行了对比.实例分析发现,地层压力趋于稳定的时间即为第一二次压裂间合理的停泵时间,地层压力稳定的时间点为最佳停泵时间,在该点可以获得最佳压裂效果.研究表明,模拟结果和压裂后日产量对应的最佳停泵时间与模型计算结果相吻合,建立的模型可以较为准确地预测最佳停泵时间,这对于现场施工具有一定的指导作用.      

利用压裂施工停泵压力数据计算裂缝高度

大规模体积压裂已成为致密油气井及非常规油气井开采的重要工程技术,压裂效果评价以及压裂设计优化是开发与工程技术人员关注的重要内容。为满足压裂效果评价和压裂设计优化的需求,针对裂缝高度参数获取困难的问题,运用高压流体压缩性及渗流理论,将滤波、停泵压力反演及达西定律的缝面积分相结合,建立裂缝高度的解析表达式。该研究首次提出了裂缝高度的求解算法,并在我国一口多段压裂水平井中进行了应用。结果表明：1)通过对压裂施工停泵压力数据进行分析计算,能够提供裂缝高度及SRV(大规模改造)区域渗透率、裂缝半长等参数;2)裂缝高度受到压力降落幅值、SRV区域渗透率及裂缝半长的影响,压力降落幅值越大,裂缝高度越大;SRV(大规模改造)区域渗透率越大,裂缝高度越小;裂缝半长越长,裂缝高度越小;3)通过实例分析给出了例井裂缝高度为30.62 m,并与微地震数据进行了对比,误差在可接受范围内。该研究对评价压裂效果、优化压裂设计以及压裂后产能分析提供了资料依据,有着重要的指导意义。     

基于停泵压力数据的压裂效果评价方法

为实现大规模体积压裂效果评价、提供裂缝及改造区域相关参数,在停泵压力数据反演方法的基础上,考虑大规模体积压裂造成的改造区域与非改造区域的明显差距,首次加入复合油藏来描述改造区域内的水力微裂缝,运用高压流体压缩性及渗流理论,分析压裂后停泵阶段的压力数据变化,获取裂缝半长、裂缝高度、改造区域平均渗透率、改造区域面积等参数。该方法应用于四川省筠连县某多段压裂水平井,进行了第十二段和十三段的压裂效果评价,得到了合理的解释结果,为大规模体积压裂效果评价提供了技术支持。     

变压力工况下压裂泵的疲劳失效演化规律研究

页岩气大规模压裂作业中,压裂泵受周期性变化的复杂载荷作用,易发生疲劳失效;现场试验耗费人力物力,数值求解过程繁琐,且均存在一定难度。为此,利用ANSYS和FE-SAFE平台开展研究,以寻找变压力工况下压裂泵的疲劳失效演化规律。选取柱塞和泵头体等6个主要部件,通过建立三维模型、设定边界约束条件和施加工况载荷-压力,揭示不同压力工况下各部件应力、位移状态及疲劳脆弱点位置;求解各部件应力、位移及疲劳寿命随压力变化的规律;绘制变压力工况下各部件和压裂泵整体的疲劳失效演化图谱。研究结果表明:压裂泵主要部件的最大应力、最大位移随压力近似呈线性变化,并得到在最大许用应力范围内各部件满足工况要求,且变压力工况下压裂泵的疲劳脆弱点发生转移。研究结果可为现场压裂安全施工提供技术支撑。     

致密气藏压裂停泵振荡压力数据降噪处理技术研究及应用

针对致密气藏压裂施工过程中,由于压裂施工排量较高,压裂停泵中极易产生水锤,使地面停泵压力数据存在明显的低频振荡现象,从而导致压裂停泵注入压降双对数曲线品质不高、分析方法在现场应用难度较大等问题.结合停泵压降数据表现出典型的低通滤波信号特征,通过Savitzky-Golay滤波、快速傅立叶变换和小波变换3种压力去噪处理方...