2000型海洋压裂橇组的研制

针对在役的海洋压裂设备存在的机组配套不完善、单机水功率低、自动化程度低等问题,研制了2000型海洋压裂橇组。该橇组是通过开发大功率压裂泵橇、大排量的混砂橇和配酸橇而研发的,并通过网络控制系统将机组所有设备集中控制,同时提供配套齐全的辅助设备,使整套机组既能满足酸化作业要求又能满足压裂作业要求。塘沽4井次的酸化和压裂施工作业表明,机组的设计满足海洋酸化和压裂施工工艺要求,达到了海洋施工作业安全和环保要求。     

国内大型压裂装备发展现状及分析

随着国内压裂施工作业中压力和排量的不断增加,国内的压裂装备也朝着高压力和大排量的方向发展。列举了国内现阶段的几种典型的大型压裂装备与技术,包括车载压裂装备、涡轮驱动压裂装备、全液压驱动压裂装备、电驱压裂装备和橇装压裂装备,介绍了各项技术的特点和性能,并分析了各自的优势和不足。通过对比研究表明,压裂橇装技术比较成熟,且能适应当前压裂施工环境作业的要求。最后,结合压裂橇装设备的技术特点,提出了压裂橇装设备需要解决的关键技术难题,这对大型压裂橇装设备的研制具有一定的指导意义。     

橇装式海洋油气压裂设备的噪声特性研究

海上压裂设备作为海洋油气资源增产作业的关键设备之一，在保证高效、安全运行的同时，其噪声问题对设备与从业人员也产生重要影响。以某型号橇装式海洋油气压裂设备为研究对象，对噪声数值模拟和测试方法进行研究，建立橇装式海洋油气压裂设备三维模型、压裂设备整机有限元模型和压裂设备边界元网格模型；利用Virtulal.Lab Acoustic对压裂设备整机辐射噪声进行预测，获取压裂设备声场声压云图及噪声显著频段；通过对压裂设备进行噪声测试，确定出不同工况下各测点的最大声压级、总声压级、平均声压级和声功率级。研究结果分析出压裂设备辐射噪声的显著频段，压裂设备噪声呈明显的宽频特性，泵头处噪声较为显著。将数值仿真结果与噪声测试结果进行对比，验证了仿真分析结果的准确性。仿真分析所得结果为压裂设备后续优化设计和噪声控制提供了指导和参考。     

基于ADAMS与ANSYS的橇装压裂设备联合仿真

海上橇装压裂设备在海洋平台或甲板上作业时,其周期性的载荷激励容易对其底部支撑造成损坏。为此,对橇装压裂设备的主要激励源五缸往复式柱塞泵进行动力学仿真分析,得出其在2挡产生的激振力最大,因此以2挡为例进行分析计算。采用ADAMS对压裂橇进行不同连接方案下的动力学仿真分析可知,在压裂橇底部施加8点弹性支撑时,其支撑点的受力较小且趋于稳定;将压裂橇8点弹性支撑的动态响应结果输入到ANSYS作为甲板的动态激励,分析得出甲板的响应结果符合商船振动综合评价标准。提出的减振方案及分析结果对海上橇装压裂设备的安放具有一定的参考价值。     

新疆油田SAGD井快速预热技术橇装泵注设备的现场应用及技术优化

橇装泵注设备可以实现SAGD井快速预热技术对排量、压力的精细控制,频率调节可以达到0.5Hz数量级,无级变速,变频控制,新疆油田SAGD井管网密布,井场空间有限,橇装泵注设备便于在管线交错的SAGD井场摆放安装、管线连接、搬家等作业。主要阐述了橇装泵注设备在新疆油田SAGD井快速预热现场应用中,橇装泵注设备机构的原理和特点,并探讨了橇装泵注设备在SAGD井快速预热技术中可以优化和改进的技术参数和性能指标,满足橇装泵注设备在SAGD井快速预热技术要求,实现压力、排量的平稳注入。     

用于固井和酸化压裂的TWS600S三缸柱塞泵

针对DS三缸柱塞泵的不足 ,开发出用于固井和酸化压裂的TWS6 0 0S三缸柱塞泵 ,可用于酸化、固井、压裂、压井和砾石填充等多种作业。与DS三缸柱塞泵相比 ,TWS6 0 0S三缸柱塞泵的质量减轻约 10 % ,而功率却增加 6 9%。它可配用 6种柱塞 ,有较大的压力、排量调节范围 ,其最大压力和最大排量分别为DS泵的 2 0 5倍和 1 2 4倍。新型泵应用于GJC10 0— 30水泥车、YLC70— 30 0压裂车、GJC10 0— 30拖挂式固井水泥车、QZB70— 2 80橇装固井设备 ,均获得较好使用效果 ,其中配套该型泵的GJC10 0— 30固井水泥车用于深井固井作业 ,仅 1台设备就可满足作业需要 ,而以往同深度的井往往需要 3～ 4台水泥车同时作业 ,方可满足固井工艺要求。     

先进的多层压裂技术

埃克森-美孚公司开发了两种新型的水力压裂增产技术,这两种技术可以在单井中对多个层位进行快速高效压裂.该项技术开发的目的主要是把含有多夹层或者是需要压裂才具有长期产能的层位的油气藏改善、开发成具有经济价值的油气藏.这两种技术的优点包括:①可以用一套井下作业设备就可以进行多个目标层作业;②可以选择作业目标层的位置,这样对每一个目标层位都可以进行专门设计,以实现油井的最大产量;③在对每一个层位进行作业时,对作业目标层之外的层位进行有效的隔离设计,对前面的作业层位进行有效的保护,避免对其产生油气藏损害;④压裂泵的泵速较高,为多个层位进行有效压裂提供了足够的能量.     

四机厂获OPI压裂泵生产许可证

近日，江汉第四石油机械厂生产的OPI压裂泵，通过了美国GardnerDenver公司专家的审查验收，OPI压裂泵是引进美国GardnerDenver公司技术制造，用于大型压裂设备。在审查过程中美方专家认真的审查了设计图纸、关键零件的工艺方法及各种检测报告，查看了专门用于泵头体加工的机械加工中心及泵头体自增强处理的工艺装备和检测设备。     

180K热回收式液氮泵橇热交换系统设计与计算

为适应油气井的防爆要求,提高液氮泵橇作业时的安全性,设计了180K热回收式液氮泵橇热交换系统。设计中,采用回收设备运行过程中的废热作为热源将极冷的液氮在蒸发器内转变为可使用的气氮,分析了可利用废热的来源,确定了热交换系统的方案,通过对系统进行热计算,确定了关键部件的选型参数,完成了180K热回收式液氮泵橇样机的研制,并对样机进行了热交换系统试验,验证了热交换系统设计及理论计算的合理性。试验结果同时表明,监测的温度数据均能稳定在正常范围,说明该热交换系统能够正常工作且具有较高的稳定性。研究内容为热回收式液氮泵设备的系列化研发奠定了技术基础。     

压裂用大功率五缸柱塞泵的研制

随着油田压裂工艺的发展,大功率的柱塞泵越来越成为压裂作业的发展趋势,为此,研制了SJ2500五缸柱塞泵。这种泵具有压力高、排量大、性能可靠、结构紧凑、操作灵活等特点,采用一种柱塞的性能参数(压力、排量)可覆盖目前所有固井、压裂用三缸柱塞泵在各种柱塞时的性能参数,是油田酸化压裂作业的理想设备。该泵于2006年7月在美国德克萨斯州井场工作,其噪声等级低于现场其它泵,经过354h的现场施工,整个泵运行状态良好,美国用户对泵的整个操作很满意。     

国内首例“双压裂”增产工艺技术实验成功 双压裂革命

<正>“停泵！停车！”5月1日,伴随压裂施工指令的下达,标志着准噶尔盆地玛湖风南FNHW4063四井平台“双压裂”增产工艺技术实验成功。在这里,中国石油西部钻探井下作业公司（储层改造研究中心）（以下简称井下作业公司）在国内首次成功应用“双压裂”增产工艺技术,     

电驱压裂设备在页岩气储层改造中的应用

压裂设备是页岩气藏储层改造的核心装备,随着国内页岩气勘探开发向深层进军,压裂工艺技术的发展对相关装备提出了更高的要求,而电力驱动则是压裂设备技术发展的重要方向。为此,调研了国内外电驱压裂设备的技术进展,指出大功率变频系统是决定其性能的一项关键技术,在分析该技术应用于电驱压裂设备适应性的基础上,结合2500型电驱压裂车在四川盆地威远地区实施页岩气储层改造压裂作业情况,对比分析了电力驱动压裂设备与柴油驱动压裂设备的相关经济技术指标。研究结果表明:①较之于相同功率的柴油动力压裂车,电驱压裂车可以实现功率全覆盖和输出排量的连续调节,能更好地满足压裂工艺对泵送排量精确控制的作业要求,同时还可以节省动力费用约68%、节约设备购置成本10%～20%;②较之于橇装设备,电驱压裂车具有更好的移运性能,适合在黄土沟壑、丘陵山地等道路条件较差的压裂井场推广应用。进而提出建议:下一步将提高单机功率密度作为电驱压裂设备的发展方向,同时加大高压大功率半导体器件的基础研究,提前做好页岩气平台建设的用电需求规划,以更好地发挥电驱设备的作业成本优势。     

LGQ360B分体式海洋防爆型连续管作业橇组开发

连续管作业技术在海洋平台的应用中具有高效率、低成本和可带压作业等优点,但是海洋作业严格的要求和苛刻的工作环境制约了连续管设备在海洋平台的应用。为此,研发了LGQ360B分体式海洋防爆型连续管作业橇组。该橇组由动力橇、控制橇、连续管滚筒橇、注入头与井控橇组成。橇组采用液压驱动、电液控制,发动机通过分动箱驱动液压泵组,通过橇组之间快速连接液压管线为注入头、连续管滚筒及防喷器等提供动力与控制,实现连续管在井内的起下作业。现场测试及应用结果表明:橇组各项指标达到设计要求,机组运行稳定,性能可靠,使用效果良好。该设备的开发成功有助于推动海洋平台连续管作业的快速发展。     

海上油气田工程压裂作业船及装备配置技术探讨

用于海上油气田的压裂作业船具备高效性和安全性,具有优越的操控性能和良好的稳定性,配备了先进的船舶航行系统、动力定位系统和强大的动力系统。全船配备的压裂作业设备包括支撑剂存储装置,酸液和胶液存储装置,搅拌混合系统,各类液体和化学药剂添加系统,压裂作业泵系统,中央控制室以及数据采集系统,完备的质量控制体系,安全的作业管线和快速脱离装置。压裂作业船能连续施工作业,效率高,安全可靠。     

模块化压裂返排液处理设备开发

目前的压裂返排液处理设备基本上以添加药剂的化学处理工艺为主,设备组成庞大,作业成本高,无法适应陕北地区坡陡路窄的运输要求,同时处理后的水质与行业标准有较大差距。为此,开发了模块化压裂返排液处理设备。该设备由沉降处理模块和集成处理模块组成,采用橇装结构设计,各功能模块为集成式框架结构,运输过程中框架与运输车通过固定绳索连接。设备处理后的水质pH值、硬度、浊度、总铁及色度等指标均满足油气井回注要求。     

大功率大排量高压力压裂泵试压作业过程中的风险评估

大功率、大排量、高压力压裂泵试压是高风险作业,可能因泄漏或者物理爆炸造成严重的损失,文章对大功率、大排量、高压力压裂泵试压作业过程主要危险有害因素进行了识别,并采用定量计算计算出大功率、大排量、高压力压裂泵试压作业过程发生物理爆炸和泄漏的伤害范围,企业针对风险评估的结果,并根据实际状况,选择合适而有针对性的方法和措施,如设备安装安全规范、员工行为安全手册、岗位作业安全指南等,尽可能地消除试压过程中的风险,最大限度预防事故的发生,以此来保障企业的安全生产.     

HQ-2000压裂设备在辽河油田的应用

2003年辽河油田从美国哈里伯顿公司引进HQ-2000型压裂设备，目前已累计施工600多井次，施工最大井深4380．0m，最大施工排量6．0m^3／min，单井最大加砂量121．0m^3，最大泵压83MPa。该设备具有单泵输出水马力大，压裂泵运转平稳，自动化程度高等特点。HQ-2000压裂设备的引进解决了困扰辽河油田多年来的深井、高砂比、大排量、酸压等压裂技术的难题。     

美国Marcellus州研发水力压裂的“变频泵送”工艺改善压裂效果

正目前世界多数水力压裂专家认为作业时压裂泵"稳定的大排量、高压力"是改善压裂效果、提高油气井产量的主要途径。但是,近期"美国能源安全研究基金(RPSEA)"资助的一项研究表明,在水力压裂作业中,快速改变压裂泵的工作速率及所产生的压力,即压裂泵组的"不稳定压力与排量",可以较大幅度地改善压裂效果,提高气井的产量。     

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。     

謦井用QZB-50型撬装泵设计与现场使用

油田修井作业使用的撬装泵主要完成修井作业中洗井、冲砂，打水泥塞、替浆、钻水泥塞、循环、试压等工作，要求泵的排量大、压力高、功率储备高，1台泵能完成修井作业的各项工作。目前，油田修井作业现场使用的撬装泵以固井、压裂泵为主，冲程短，功率低，修1口井需要多台设备联合作业，不能满足现代修井作业工艺的需要。QZB-50型撬装泵是根据修井现场实际需要，结合国内外修井作业泵的特点，开发研制的新型修井作业泵。该套设备排量大、压力高、功率储备高，满足了现代修井作业的要求。