北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套

1、3中国石油北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套争中国石油一、工厂化压裂设备配套情况 二、开展工厂化压裂的建议随着北美地区页岩气的开发，水平井和大型压裂技术的推广应用，人们提出了 “工厂化”这一概念，“工厂化钻井”、“工厂化压裂”。主要是为了加快施工速度、缩短投产周期、降低采气成本。工厂化压裂就是要象普通工厂一样，在一个固定场所，连续不断的泵注压裂液和支撑剂。工厂化压裂的优势：可以缩短区块的整体建设周期，降低单位采气成本；可以大幅提高压裂设备的利用率，减少设备动迁和安 装，减少压裂罐拉运、清洗，降低工人劳动强度；方便回收和集中处理压裂残液，减少污水排放、重复 利用水资源；为了提高压裂施工水平、实现

2、压裂提速、满足集 团公司水平井大型压裂施工的需要，现对北美地区的 工厂化压裂流程和设备进行介绍。争中国石油工厂化压裂施工流程图的中国石油工厂化压裂，包括以下几大系统：1、连续泵注系统（把压裂液和支撑剂连续泵入地层）2、连续供砂系统（把支撑剂连续送到混砂车蛟龙中）3、连续配液系统（用现场的水连续生产压裂液）4、连续供水系统（把合格的压裂水连续送到现场） 5、工具下入系统（射孔、下桥塞实现分层） 6、后勤保障系统（各种油料供应、设备维护、人员食宿、 工业及生活垃圾回收等）井口控制闸门组1>连续泵注系统高低压管汇压裂泵车混砂车仪表车各种高压控制阀门低压软管线争中国石油1.1压裂泵车优点：维护保

3、养方便 缺点：对道路要求高北美地区压裂所用的泵车以2250Hp设备为主，相 当于国内的2000型。3中国石油1.2混砂车北美地区使用的混砂车输出排量有16m3/min(1 OOBPM) 和20m3/min(130BPM),输砂能力分别为7200kg/min和 9560kg/mino等中国石油1.4简易压裂井口及液装闸门管尺套种与各径入内卜口便。 井方具 毋吼的 羊相寸等中国石油4-5条内径4”的 高压主管线，大 大减小管线的磨 损，延长使用寿 命，保证压裂的 连续性。内径4”高压主管线及控制阀3中国石油2、大型输砂器巨型固定砂罐密闭砂罐车除尘器巴中国石油2.1巨型固定砂罐容量大（单个容积80方

4、），适用于大型压裂2.2连续输砂装置实现大规模连续输砂，自动化程度高。双输送 带，独立发动机，输砂能力6750kg/min。丹中国石油2.3密闭砂罐车单次拉运500001b （22.5吨），与巨型固定砂罐连接后，利用风能把支撑剂送到,定砂罐中。2.4除尘器除尘设备与巨型固定砂罐顶部出风口连接，把砂罐 里带粉尘的空气吸入除尘器进行处理。丹中国石油3.1 水化车(连续混配)用于将液体服胶(LGC)和各种添加剂稀释溶解成服胶 基液的设备。体积庞大，可连续配液，适用于大型压裂。旧,中国石油自带发动机，吸入排量16m3/min,依靠重力排出，水 化罐容积32m3。入口与水罐连接，出口与混砂车连接。3.2

5、 液体服胶罐车为连续混配车提供液体胭胶(LGC) o争中国石油3.3 液体添加剂车为连续混配车提供各种添加剂，可装运10个吨罐, 自带6个输出泵，操作方便。3.4 化学剂运输车为液体添加剂车提供各种添加剂，自带2个输出泵。翱中国石油4.1水源利用周围河流或湖泊的水直接送到井场的水罐中 或者在井场附近打水井做水源，挖大水池来蓄水。对于多个丛式井组优先考虑使用蓄水池，压裂后 放喷的水直接排入水池，经过处理后重复利用。违中国石油4.2水泵把水送到井场的水罐中，12英寸进口，10英寸出口,排21m3/min,扬程 110米,自吸高度8米。4.3水分配器把水泵送来的水，分配到不同的罐中。输段 2个10”

6、，输出端12个4”。4.4水管线过桥宽6米，承载18吨，允许重型卡车通过。连中国石油4.5输水管线10”快装铝合金管线，坚固而轻便，用于远距离送水连中国石油灼中国石油射孔枪、桥塞等井下工具灼中国石油5.1射孔及工具车3中国石油5.2吊车及井口密封设备5.3泵车（专门泵送桥塞）中国石油燃料罐车润滑油罐车配件卡车野营房发电照明系统卫星传输生活及工业垃圾回收车6.1废旧机油及润滑油回收车逛中国石油6.2应急照明灯自带发电机6.3胶皮垫3中国石油6.4野营房与卫星传输系统丹中国石油一、工厂化压裂设备配套情况开展工厂化压裂的建议中国石油1、对于需要压裂的低渗透储藏，建议采用丛式水平井组的开发方式。要开展

7、工厂化压裂施工，井场布局十分关键,单个井场的施工井数越多、压裂的液量、砂量越大,工厂化压裂的优势越明显:井场距离近可以充分发挥连续供水系统的作用。放喷出来的水经过处理后重复利用，即节约了压裂水，又减少了拉运污水的工作量。压裂设备动复员时间短，降低施工成本。5口丛式水平井组，单井分20段压裂，整个井组有 100层的工作量，可以充分发挥工厂化压裂的优势。2、选择与工厂化压裂相配套的工艺，建议采用 泵送快钻桥塞压裂技术。目前，水平井多段大型压裂施工，主要有泵送快钻 桥塞；裸眼封隔器投球；连续油管喷砂射孔（砂塞或底 带封隔器分段）；连续油管水力封隔等工艺技术。从北美地区页岩气水平井大型压裂应用情况看， 使用最多是泵送快钻桥塞工艺技术。该技术可以实现任 意段数的压裂，段与段之间的等候时间在23小时，利 用此间隙可以完成设备保养、燃料添加等工作，特别适用于工厂化压裂。页岩气水平井大型压裂现场3、借鉴北美经验，结合国内实际情况，开展工厂化压裂工艺流程及设备配套研究。北美地区压裂井场和道路条件好，井场大,可以摆放大型设备，其