摘要:
当今全球油气能源领域中,页岩气开采已进入黄金发展时期,中石油集团作为国内一流综合性能源公司的龙头企业,肩负着提升国家页岩能源开采规模和水平的历史使命。对国内外页岩气开采背景和现状进行分析,阐述了中石油压裂车的技术特点和发展趋势,势必为我国压裂行业引航助力。
1 页岩能源革命席卷全球
页岩能源是指存于页岩层系中的石油资源。页岩气是非常规油气资源之一,称之为非常规,地质方面因素是传统油气资源必须满足“生、储、盖、圈、运、保”条件,缺一不可,勘探是源外找圈闭;而页岩油是源内成藏,油气大面积连续分布,圈闭界限不明显;技术方面因素是传统油气资源采用传统工程技术可获得工业产量;而页岩油、致密油等非常规资源,需要使用与开发页岩气类似的水平井和水力压裂技术来开发。
2010年,美国页岩油产量不到50万桶/日(约合2500万吨/年);2018年,这一数字增长到600万桶/日(约合3亿吨/年)。美国的页岩油革命正在重塑全球油气新版图,帮助美国实现能源独立。

全球页岩气储量分布
随着我国国民经济快速发展,油气对外依存度不断提高,加大油气勘探开发力度,是各大油公司必须肩负的重要使命。中国石油作为国内最大的油气生产供应商,秉承“共商、共建、共享”理念,积极推动打造与沿线国家开放包容的油气合作利益共同体。
借鉴美国经验,我国非常规油气勘探开发近年来也取得可喜进展。其中页岩气已发现涪陵、长宁-威远等气田,打造了全球样板;而我国页岩油属于陆相页岩油,与美国海相页岩油相比,资源禀赋差,勘探开发存在诸多难题,仍处于起步阶段。
2 国内页岩能源开采现状
与美国海相资源相比,我国主要是陆相页岩油资源,勘探开发存在诸多难题。如沉积相变快、非均质性强;储层塑性强,地层压开难度大;黏土含量高,水敏性强,对储层伤害大;含蜡量高、原油黏度高、流体流动性差;高压区有限,常压、低压区多,地层驱动能力不足等。
国内陆相页岩油大部分资源为中低成熟度页岩油,由于成熟度低,有机质还没有完全转化为页岩油气,已经转化的部分原油黏度高、气体生成量少,加之地层驱动能量不足,页岩油流动困难,目前没有成熟技术可以动用,依靠现有的水平井多分段压裂技术难以实现效益开发。我国中高成熟度页岩油资源埋藏深,大部分埋深大于3500米,钻完井、压裂等工程实施难度大、投资大、风险大。

压裂工程
3 油气装备龙头,肩负国家使命
2018年中石油和中石化页岩气产量合计100余亿立方米,据国家能源局规划,到2020年国内力争实现页岩气产量300亿立方米,而页岩气开发需要大量钻井及压裂完井工作,未来中国页岩气开发市场发展潜力巨大。
中国石油集团拥有37家石油和石化装备制造企业,涵盖石油和天然气勘探、开发、生产、储运、炼油和石油化工等各个领域。目前中石油集团正在乘势而为,大幅加大页岩气的钻采规模,由于拥有区块面积最大且区块质量相对较好等优势,未来中国页岩能源开采水平的大幅提升,中石油责无旁贷,势必成为主导者。

2500型压裂车
作为中国石油天然气集团公司所属的石油钻采装备研发制造企业,宝鸡石油机械有限责任公司(简称”宝石机械公司”),我国石油钻采装备研发制造骨干企业。宝石机械公司创建于1937年,公司具有引领我国油气钻井装备行业研发制造方向的技术实力,是国家油气钻井装备工程技术研究中心承建单位,是行业内唯一承担有两个国家标准化工作部(国家钻机标准化工作部、国家海洋钻采设备标准化工作部)秘书处工作的企业。在页岩能源开采领域,宝石机械使用自主创新技术,生产固井及压裂车,提供页岩气钻探、压裂一体化整体解决方案。目前在研的7000HP交流变频驱动压裂橇,是世界上功率最大的电动压裂泵。
4 紧跟国家战略,引领行业趋势
中国石油围绕建设世界一流综合性国际能源公司目标,坚持稳健发展方针,以提高质量效益为中心,大力实施资源、市场、国际化和创新战略,规划到2020年规模实力保持世界一流水平,经营业绩、国际竞争力达到国际大公司先进水平,在建设具有全球竞争力的世界一流企业进程中走在中央企业前列,为保障国家能源安全、促进能源企业发展壮大和国际化进程提供了有力支撑,也为“一带一路”沿线国家未来能源合作奠定了坚实的基础。
压裂车是页岩气开发的必备装备,传统压裂设备普遍采用柴油机经传动箱驱动压裂泵,通过改变柴油机的转速和传动箱的档位来调节压裂泵的转速,最终控制注入井下压裂液的排量。近年来随着页岩气开采规模的不断扩大,用电机代替柴油机和传动箱,直接驱动压裂泵的方案成为发展趋势,在占地面积,降低成本,噪音控制方面都具有明显优势。目前,中石油宝石机械公司实现了压裂设备整体模块化设计,整个控制系统划分为两个独立模块,结构上采用一体化积木式设计,安装空间紧凑,可全部安装于压裂设备撬上,不需要额外运输配电房和VFD房,大幅降低了变频传动方式下造成的谐波干扰,有效提升了系统可靠性、维护便捷性、组装灵活性。

3000型一体式变频压裂橇
这是博客?记日记似的
有何不可