我國成為國際上第三個實現(xiàn)頁巖氣商業(yè)開發(fā)的國家

　　我國新發(fā)現(xiàn)的油氣儲量中，深層、超深層及頁巖氣等非常規(guī)油氣資源約占2/3，而常規(guī)壓裂機組已經(jīng)不能滿足我國極為復雜的地質和地表條件下資源的安全高效開發(fā)。超高壓大功率油氣壓裂機組則成功解決了我國難動用油氣資源的商業(yè)化開發(fā)難題。在重慶、四川、貴州、新疆、東北、陜北、內(nèi)蒙古等地成功應用，使長慶油田、普光氣田、元壩氣田開發(fā)成為現(xiàn)實，也使我國成為國際上第三個實現(xiàn)頁巖氣商業(yè)開發(fā)的國家。

　　該項目由中石化石油機械股份有限公司承擔，與中國石油大學等8所大學及科研單位自主創(chuàng)新研制。它的問世及應用，構建了完備的壓裂裝備研發(fā)體系，*了行業(yè)發(fā)展，提升了我國壓裂裝備研發(fā)水平，標志我國壓裂裝備研制水平躋身世界*行列。大型壓裂裝備是頁巖氣開發(fā)的核心技術裝備，該套裝備的國產(chǎn)化，打破國外壟斷，為頁巖氣低成本和規(guī)?；_發(fā)提供了動力。

　　中國石化機械公司以“井工廠”鉆機、3000型全套壓裂設備、復合橋塞、連續(xù)油管、“等壁厚螺桿鉆具+平穩(wěn)切削PDC鉆頭組合”等創(chuàng)新產(chǎn)品及技術形成了頁巖氣勘探開發(fā)裝備一體化解決方案。這套方案為我國*頁巖氣田——涪陵頁巖氣田商業(yè)化開發(fā)，短期建成50億立方米年產(chǎn)能發(fā)揮了重要的裝備支撐作用。

　　“涪陵頁巖氣田從鉆井、測試到采輸，一系列關鍵裝備均已陸續(xù)實現(xiàn)國產(chǎn)化，尤其是‘井工廠’特色鉆井、壓裂關鍵裝備和配套工具等核心技術打破了國外的壟斷?！敝袊吞锟碧介_發(fā)事業(yè)部副主任馮建輝說。

　　據(jù)中國石化相關負責人介紹，截至2015年10月，他們研制的大型壓裂裝備達460臺（套），國內(nèi)市場占有率70%，成為我國大型壓裂裝備的主力軍。在大慶、勝利、延長等16個油氣田廣泛應用于壓裂作業(yè)，在油氣開發(fā)中發(fā)揮了重要作用，并因設備運行好，應用效果突出得到了用戶的高度評價，使我國油氣儲層改造超高壓、大功率施工得以實現(xiàn)。

　　該技術的研發(fā)實現(xiàn)了四方面的創(chuàng)新。

　　一是創(chuàng)新形成了超高壓大功率壓裂車輕量化及優(yōu)化集成技術。創(chuàng)建了壓裂泵理論分析和“百萬沖次”實驗測試方法，研發(fā)了壓裂泵高強韌材料性能調(diào)控和輕量化技術，研制出系列大功率壓裂泵，泵頭體壽命相比同類先進產(chǎn)品提高50%以上；創(chuàng)新了大功率壓裂車在有限空間與質量約束條件下的優(yōu)化集成方法，先后研制出世界首臺2500型、3000型壓裂車，提升了我國壓裂裝備的核心能力。

　　二是創(chuàng)新形成了大規(guī)模壓裂液全流程*、高效混配技術。發(fā)明壓裂液自動混配控制方法，創(chuàng)新形成了壓裂液高能混配、砂量寬幅調(diào)整、多介質高效混拌技術，研制出*輸砂裝置、配液及混砂車，實現(xiàn)了“井工廠”全流程壓裂液混配模式。

　　三是創(chuàng)建了超高壓管匯設計、制造、在線檢測及使用安全保障技術體系。提出了基于沖蝕機理和應力解析計算的高壓管匯設計方法，形成了超高壓腐蝕條件下的非金屬密封材料評價優(yōu)選技術，研制出140兆帕超高壓管匯。創(chuàng)新研發(fā)高壓管匯件早期損傷磁記憶檢測技術，首創(chuàng)了大規(guī)模壓裂高壓管匯在線不拆卸檢測系統(tǒng)，為管匯的超高壓安全使用提供了技術保障。

　　四是創(chuàng)新了基于大型壓裂工程成套裝備集群化控制與應用技術。發(fā)明了壓裂機組網(wǎng)絡控制方法，構建了多重冗余高可靠性測控網(wǎng)絡；首創(chuàng)提出“定排限壓”單元功率智能分配模式和基于動力儲備、運維周期、管匯降阻及系統(tǒng)減振等約束條件下的大型壓裂機組集群化應用準則，實現(xiàn)了多裝備高效協(xié)調(diào)作業(yè)。

　　業(yè)內(nèi)*表示，要成功地將頁巖氣“放”出來，水平分段壓裂是核心技術和關鍵工序。要通過一種裝置，將壓力傳遞到地下3000多米的深處，“擠”開堅硬的頁巖，將隱藏在頁巖空隙中的頁巖氣釋放出來，而核心裝置就是壓裂車。

　　據(jù)介紹，整套機組包括多臺壓裂車、混砂車、高壓管匯系統(tǒng)、配液車、供砂裝置和集群控制系統(tǒng)等。其中，3000型壓裂車是整套設備中的*，*大輸出功率3000馬力，*高工作壓力140兆帕，也是國際上*大型號的車載壓裂裝備。

　　目前，中國石化機械公司已生產(chǎn)出32臺3000型壓裂車及67臺配套裝備，累計完成150多口井（2000多層段）壓裂施工作業(yè)，助力涪陵頁巖氣田成為全球除北美之外*大的頁巖氣田。