工厂化压裂配套设备研制
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完成单位:大庆石油管理局有限公司装备制造分公司
登记编号:-
登记年份:2021
发布时间:2021-06-25
王敬平、边向南、宋艳春、关晓辉、邵宏宇、梁志波、高春宏、褚洪亮、彭芳庆、陈 健、袁浩天、李华成
目前,大庆油田已进入常规油气开采后期,但页岩油、致密油等非常规油气资源储量巨大,估算储量约40亿吨,非常规油气勘探开发被列为重要战略任务。随着非常规油气资源勘探开发逐渐深入,油气井深度和开发难度不断增加,压裂工艺日益强化,无论是施工总量,还是施工规模都在逐渐增大,如何控制压裂作业成本,减少作业人员,提高作业效率是油气开采降本增效中的重要一环。传统的压裂施工模式是在站内配置压裂液,并将压裂液、压裂砂用液罐车和砂罐车运往井场,进行现场施工,需要大量的运输车辆及人员,作业成本较高,不能满足大排量、大砂量的大型压裂施工作业需求,极大的限制了连续作业时间,降低了作业效率。
针对这一情况,提出了“工厂化”压裂概念,将压裂液的配置及压裂砂的输送等环节由站内搬往井场,将井场变为压裂作业工厂,实现供水、配液、混酸、输砂等作业流程井场内闭环,可大大减少运输车次、减少作业人员,降低作业成本,提高作业效率。
1、技术创新点:
工厂化压裂配套保证设备之间的系统性、联动性、提升整套设备的自动化和信息化水平,实现模块化安装、信息化控制、自动化操作、一体化联动,降低作业成本,提高作业效率,满足“工厂化”压裂施工要求。项目共申报专利19项,其中申报发明专利7项,已授权1项。申报实用新型专利12项,已全部授权。
主要创新点如下:
(1)发明了压裂液超速增粘与负压供料方法,研制了高效配液成套设备,实现了井场连续高效绿色作业;
(2)发明了大倾角提升转化水平自动回收输砂系统,显著提高了作业安全性和连续性;
(3)提出了一种用于压裂施工的液添浓度、液位控制、分路供液、水力提升方法,实现现场无人值守,远程自动控制。
2、应用及推广
目前,国家对深层气、页岩油/气、致密油等非常规油气资源勘探开发力度逐渐加大,工厂化压裂施工模式的推广空间越来越大。工厂化压裂配套设备能够满足“工厂化”压裂施工作业需求,实现模块化安装、信息化控制、自动化操作、一体化联动。采用“制造+服务”的模式,大力推广工厂化压裂配套设备,根据用户需求提供定制化及一体化服务,进行产品全生命周期管理,在国内各油田推广,预计年市场规模30亿元左右,市场前景非常广阔。
3、效益分析
工厂化压裂配套设备研制成功,填补了大庆油田压裂装备制造领域的空白,解决了压裂施工在供水、配液、混酸、输砂等作业环节的技术难题,实现油气开采“工厂化”压裂施工作业模式,提高了油气资源压裂开发技术水平,大大降低了作业成本,提高作业效率,为页岩油、致密油等非常规油气资源的开采提供了设备支撑。
大庆油田“十四五”期间计划每年完成大型压裂井1500口,应用工厂化压裂配套设备,按单井节约费用26.2万元计算,“十四五”期间可为大庆油田节约压裂作业成本19.65亿元。大庆油田“十四五”期间加大页岩油井开发力度,页岩油井单井施工用液量是常规井的5倍以上,应用工厂化压裂配套设备施工效果将更加显著,预计每年可节约压裂作业成本4000万元左右。
工厂化压裂配套设备研制也可形成大庆油田压裂装备制造产业链,预计年市场规模30亿元左右,可增加约200个就业岗位,能有效推动地方经济的发展,为大庆油田做好标杆旗帜,建设百年油田做出贡献。