前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了電驅(qū)混砂設(shè)備工業(yè)應(yīng)用探討范文，希望能給你帶來(lái)靈感和參考，敬請(qǐng)閱讀。

摘要：在以頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)為代表的大排量非常規(guī)壓裂施工中，成套壓裂裝備的大型化、電動(dòng)化、智能化發(fā)展趨勢(shì)愈加明顯，大型電驅(qū)混砂設(shè)備作為大型電驅(qū)成套壓裂裝備中的關(guān)鍵設(shè)備，在具備超大排量的能力基礎(chǔ)上，其作業(yè)的穩(wěn)定性、安全性同樣重要，針對(duì)中石化四機(jī)公司生產(chǎn)的HSQ40電驅(qū)混砂橇的工業(yè)試驗(yàn)進(jìn)行介紹和分析，并對(duì)電驅(qū)混砂設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行一定的分析判斷。

關(guān)鍵詞：電驅(qū)混砂設(shè)備;工業(yè)試驗(yàn);頁(yè)巖氣開(kāi)采;發(fā)展趨勢(shì)

隨著目前石油勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)的發(fā)展，以頁(yè)巖氣為首的非常規(guī)油氣開(kāi)采將逐漸成為我國(guó)油氣開(kāi)采中的重點(diǎn)工程，針對(duì)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的一系列工程難點(diǎn)，尤其在目前國(guó)家對(duì)環(huán)保嚴(yán)格要求的大形勢(shì)下，大型電驅(qū)成套壓裂設(shè)備在頁(yè)巖氣的開(kāi)采中逐漸取代柴驅(qū)設(shè)備成為頁(yè)巖氣開(kāi)采的主力設(shè)備已成定局。而大型電驅(qū)混砂設(shè)備作為大型成套壓裂裝配的核心設(shè)備，其設(shè)備的穩(wěn)定性、安全性、可靠性需要得到足夠的保證，而我國(guó)自主研發(fā)的HSQ40電驅(qū)混砂橇的首次工業(yè)試驗(yàn)，則是大型電驅(qū)壓裂裝備發(fā)展的一個(gè)里程碑，通過(guò)混砂橇首次工業(yè)試驗(yàn)的應(yīng)用結(jié)果來(lái)分析，可對(duì)目前以及今后電驅(qū)壓裂施工的發(fā)展方向有一定的判斷。

1大型電驅(qū)混砂設(shè)備及試驗(yàn)背景介紹

1.1大型電驅(qū)混砂設(shè)備

HSQ40電驅(qū)混砂橇是采用兩套供液泵+兩套混排罐的模式，兩套系統(tǒng)從電機(jī)到液壓系統(tǒng)，以及輔助的液添、干添系統(tǒng)等都是各自獨(dú)立的。其電驅(qū)模式為液壓站+電機(jī)結(jié)合的模式，供液泵由變頻電機(jī)直驅(qū)，混排罐、輸砂器等仍由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。該混砂橇核心部件為混排一體罐，它替代傳統(tǒng)的混合罐＋排出砂泵的結(jié)構(gòu)形式，混排合一，既簡(jiǎn)化設(shè)備配置又增強(qiáng)了砂液混合能力；混砂橇智能化的制造標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)在所有部件均為遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)了混砂設(shè)備無(wú)需本地操作的工作形式，這一點(diǎn)與壓裂泵注設(shè)備的智能化發(fā)展相一致。此電驅(qū)混砂橇的最大清水排量達(dá)到40m3/min，在實(shí)際操作中可以進(jìn)行“雙混雙排”或者“單混單排”，“雙混雙排”即兩套供液泵與混排罐同時(shí)工作，實(shí)現(xiàn)超大排量的壓裂液泵注，“單混單排”即為一用一備，可將HSQ40混砂橇看成兩臺(tái)HSQ20混砂橇，如一套在使用時(shí)出現(xiàn)故障，可以馬上切換為另一套，可以避免因設(shè)備故障而產(chǎn)生的壓裂生產(chǎn)損失，也實(shí)現(xiàn)了混砂設(shè)備一備一用的工作標(biāo)準(zhǔn)流程。

1.2工業(yè)試驗(yàn)背景介紹

此臺(tái)HSQ40電驅(qū)混砂橇的工業(yè)試驗(yàn)地點(diǎn)位于重慶某頁(yè)巖井，該井水平段長(zhǎng)度約為1200m，其主要壓裂設(shè)計(jì)參數(shù)表如下所示。該頁(yè)巖水平井總共分為16段，壓裂周期約為5～7天左右，在進(jìn)行充分的調(diào)試后，HSQ40混砂橇即將開(kāi)始進(jìn)行初次工業(yè)試驗(yàn)。

2工業(yè)試驗(yàn)關(guān)鍵過(guò)程

2.1試驗(yàn)準(zhǔn)備過(guò)程

HSQ40電驅(qū)混砂橇根據(jù)井場(chǎng)的布置安排擺放，混砂橇與砂罐比鄰，便于輸砂；混砂橇兩套吸入泵分別通過(guò)8寸和6寸的主管線與液罐連接，兩套混排罐接口分別連接8寸主管線和4寸分管線，且4寸分管線最終并入8寸主管線；混砂橇的供電電源為10KV的高壓電，經(jīng)過(guò)配電房的變壓接入；混砂橇的控制通過(guò)配置的控制屏來(lái)實(shí)現(xiàn)，因數(shù)據(jù)線輥的長(zhǎng)度問(wèn)題，無(wú)法在儀表車中操作，操作地點(diǎn)移至配電房的操作室中；混砂橇在清水試驗(yàn)中為7臺(tái)2500型壓裂車和3臺(tái)6000型電驅(qū)壓裂橇供液，平均排量5~7m3/min。

2.2施工過(guò)程

混砂橇在施工中的操作內(nèi)容，主要是控制排出壓力、排量、砂量，均是通過(guò)控制吸入泵轉(zhuǎn)速、混排罐轉(zhuǎn)速、輸砂絞龍轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)混砂工藝的控制。電驅(qū)混砂橇的核心部件混排一體罐，同時(shí)承擔(dān)砂液混合和增壓的作用，由于罐體體積較小，所以控制混排罐的攪拌轉(zhuǎn)速需要極為精細(xì)靈敏，否則極易造成罐體攜砂液漫灌或者罐體內(nèi)空轉(zhuǎn)，一旦漫灌或者罐體內(nèi)部空轉(zhuǎn)，都將對(duì)設(shè)備造成一定的損傷，一套精細(xì)化、智能化、規(guī)范化的控制系統(tǒng)極其重要，控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和測(cè)試將會(huì)是智能化混砂設(shè)備發(fā)展的重點(diǎn)工作，隨著這次的SHQ40電驅(qū)混砂橇初次工業(yè)試驗(yàn)的圓滿成果，可以預(yù)測(cè)到該設(shè)備具備的強(qiáng)大技術(shù)優(yōu)勢(shì)。施工過(guò)程中，電驅(qū)混砂橇的噪聲相比于柴驅(qū)混砂設(shè)備要下降約30%，這樣作業(yè)的時(shí)間就可以相應(yīng)的增加，同時(shí)也改善了現(xiàn)場(chǎng)工作人員的工作環(huán)境。電驅(qū)混砂設(shè)備的主要噪音來(lái)自于電機(jī)和液壓散熱器，后期可在技術(shù)層面上進(jìn)一步的降噪，改善油田作業(yè)環(huán)境，增加施工作業(yè)時(shí)間。電驅(qū)設(shè)備的施工成本相比于柴驅(qū)設(shè)備低40%，但考慮到前期網(wǎng)電鋪設(shè)的成本，小規(guī)模的油氣田可能在前期的投入成本上會(huì)有劣勢(shì)，但對(duì)于規(guī)模較大的頁(yè)巖氣井來(lái)說(shuō)，一個(gè)平臺(tái)的壓裂段數(shù)越多，電驅(qū)設(shè)備的均攤成本越低。所以電驅(qū)設(shè)備在經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在大規(guī)模頁(yè)巖氣井的施工上。該工業(yè)試驗(yàn)的整個(gè)施工作業(yè)持續(xù)時(shí)間為6天，施工總液量為34000余方，總砂量1300余方，HSQ40電驅(qū)混砂橇在施工過(guò)程中總體運(yùn)行平穩(wěn)。通過(guò)工業(yè)試驗(yàn)證明，電驅(qū)混砂橇可較好的應(yīng)用于頁(yè)巖氣壓裂施工中。

2.3試驗(yàn)總結(jié)

在HSQ40電驅(qū)混砂撬工業(yè)試驗(yàn)的過(guò)程及結(jié)果可以明確方向是：電驅(qū)設(shè)備相比于柴驅(qū)設(shè)備在頁(yè)巖氣井的開(kāi)發(fā)中具有明顯的優(yōu)勢(shì)，更加環(huán)保，更加經(jīng)濟(jì)。但由于前期網(wǎng)電的投入成本較大，目前對(duì)于不具備一定規(guī)模的油氣田來(lái)說(shuō)，可能成本的問(wèn)題還是制約電驅(qū)設(shè)備推廣的主要因素。

3結(jié)束語(yǔ)

作為大型電驅(qū)混砂設(shè)備的代表作之一的HSQ40電驅(qū)混砂橇，其良好的工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果，讓國(guó)產(chǎn)電驅(qū)成套壓裂裝配的發(fā)展完成最后的拼圖，其兩套供液泵+兩套混排罐的模式，即可滿足超大排量的要求，又可在中等排量規(guī)模的壓裂施工中扮演一備一用的角色，有效減輕設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷。后續(xù)的發(fā)展趨勢(shì)在于如何進(jìn)一步提升電驅(qū)混砂設(shè)備的可靠性，進(jìn)一步的加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)保工作，進(jìn)一步簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)的操作流程，實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)智能化、無(wú)人化的工作狀態(tài)。綠色、智能、可靠這些將是長(zhǎng)期圍繞電驅(qū)成套壓裂裝備的主題。

參考文獻(xiàn)

[1]吳漢川，劉伯修.非常規(guī)天然氣勘探開(kāi)發(fā)中壓裂裝備的研制[J].石油天然氣學(xué)報(bào)，2011，33（06）：372-374.

[2]張保弟，張曉東.自動(dòng)控制混砂車液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].石油機(jī)械，2005（5）：36-39+84-85.

[3]王云海，陳新龍，吳漢川，等.頁(yè)巖氣壓裂連續(xù)輸砂關(guān)鍵設(shè)備的研制[J].石油機(jī)械，2016，44（03）：102-104.

作者：陳衛(wèi)東 單位：中國(guó)石化江漢石油工程有限公司井下測(cè)試公司