3000型壓裂車助涪陵頁巖氣田建產(chǎn)

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)新研制的“超高壓大功率油氣壓裂機組研制及集群化應用”項目，1月8日榮獲國家科技進步二等獎。大型成套壓裂裝備的問世及應用，構(gòu)建了完備的壓裂裝備研發(fā)體系，引領了行業(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領先行列。

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，高效開發(fā)這些資源是國家能源安全的重要戰(zhàn)略舉措，也是油氣開發(fā)領域的主戰(zhàn)場。而常規(guī)壓裂機組已經(jīng)不能滿足我國極為復雜的地質(zhì)和地表條件下資源的安全高效開發(fā)。利用大型壓裂機組對油氣儲層進行改造是解放“孔滲低、埋深大、壓力高”油氣藏的決定性手段。因此，自主創(chuàng)新研制超高壓大功率油氣壓裂機組具有重要的戰(zhàn)略意義。它包括多臺壓裂車、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，3000型壓裂車是其中的佼佼者。

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(shù)形成的頁巖氣勘探開發(fā)裝備一體化解決方案，為我國首個頁巖氣田——涪陵頁巖氣田商業(yè)化開發(fā)，短期建成50億方產(chǎn)能發(fā)揮了重要的裝備支撐作用。

項目團隊依托國家科技重大專項、“863”科研項目支持，通過10多年持續(xù)技術(shù)攻關(guān)，實現(xiàn)關(guān)鍵部件出口北美、獨聯(lián)體等國家地區(qū)，實現(xiàn)四大創(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(shù)。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(shù)，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(zhì)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)模壓裂液全流程精確、高效混配技術(shù)。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(zhì)高效混拌技術(shù)，研制出精確輸砂裝置、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(shù)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(shù)，研制出140MPa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(shù)，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(shù)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(shù)。發(fā)明了壓裂機組網(wǎng)絡控制方法，構(gòu)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)。

據(jù)悉，目前公司已生產(chǎn)出32臺3000型壓裂車及配套裝備共67臺設備，累計完成140多口井（2350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最大的頁巖氣田，顯著提高了我國油氣藏開發(fā)的整體技術(shù)水平，為我國能源安全提供了重要裝備保障。

此外，這些大型壓裂裝備在重慶、四川、貴州、新疆、東北、陜北、內(nèi)蒙等地的成功應用，解決了我國難動用油氣資源的求產(chǎn)、商業(yè)化開發(fā)難題，使長慶油田、普光氣田、元壩氣田開發(fā)成為現(xiàn)實。

備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。