北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套专家讲座

北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第1页目录一、工厂化压裂设备配套情况二、开展工厂化压裂提议北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第2页伴随北美地域页岩气开发，水平井和大型压裂技术推广应用，大家提出了“工厂化”这一概念，“工厂化钻井”、“工厂化压裂”。主要是为了加紧施工速度、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，连续不停泵注压裂液和支撑剂。北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第3页工厂化压裂优势：能够缩短区块整体建设周期，降低单位采气成本；能够大幅提升压裂设备利用率，降低设备动迁和安装，降低压裂罐拉运、清洗，降低工人劳动强度；方便回收和集中处理压裂残液，降低污水排放、重复利用水资源；北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第4页为了提升压裂施工水平、实现压裂提速、满足集团企业水平井大型压裂施工需要，现对北美地域工厂化压裂流程和设备进行介绍。北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第5页水罐液体添加剂固定砂罐射孔车吊车酸罐移动砂罐车出口罐仪表车泵车组油罐车混砂车北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第6页工厂化压裂施工流程图水源水泵井场水罐连续水化车混砂车高低压管汇泵车组井口固定砂罐车移动砂罐车除尘装置连续输砂车混砂车(备)仪表车污水处理液体添加剂北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第7页工厂化压裂，包含以下几大系统：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（用现场水连续生产压裂液）4、连续供水系统（把合格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（各种油料供给、设备维护、人员食宿、工业及生活垃圾回收等）北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第8页1、连续泵注系统井口控制闸门组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北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第9页1.1压裂泵车北美地域压裂所用泵车以2250HP设备为主，相当于我国型。优点：维护保养方便缺点：对道路要求高北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第10页1.2混砂车北美地域使用混砂车输出排量有16m3/min(100BPM)和20m3/min(130BPM)，输砂能力分别为7200kg/min和9560kg/min。北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第11页高低压管汇上带增压泵（由独立柴油机带动），处理混砂车远离泵车时供液压力不足问题。1.3高低压管汇北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第12页1.4简易压裂井口及液控闸门液控闸门，开关井口安全方便羊角式井口内径与套管相同，方便下入各种尺寸工具。井口闸门液控系统北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第13页1.5内径4”高压主管线及控制阀4-5条内径4”高压主管线，大大减小管线磨损，延长使用寿命，确保压裂连续性。北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第14页2、连续供砂系统大型输砂器巨型固定砂罐密闭砂罐车除尘器北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第15页2.1巨型固定砂罐容量大（单个容积80方），适合用于大型压裂北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第16页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。北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第17页2.3密闭砂罐车单次拉运50000lb（22.5吨）,与巨型固定砂罐连接后，利用风能把支撑剂送到，固定砂罐中。北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第18页2.4除尘器除尘设备与巨型固定砂罐顶部出风口连接，把砂罐里带粉尘空气吸入除尘器进行处理。北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第19页3、连续混配系统水化车液体添加剂车化学剂运输车酸运输车液体胍胶罐车北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第20页3.1水化车（连续混配）用于将液体胍胶（LGC）和各种添加剂稀释溶解成胍胶基液设备。体积庞大，可连续配液，适合用于大型压裂。北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第21页自带发动机，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。北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第22页3.2液体胍胶罐车为连续混配车提供液体胍胶（LGC）。北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第23页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。北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第24页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。北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第25页水源（河流或大水池）4、连续供水系统供水泵水分配器水管线过桥输水管线污水处理水罐北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第26页4.1水源利用周围河流或湖泊水直接送到井场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，压裂后放喷水直接排入水池，经过处理后重复利用。北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第27页4.2水泵把水送到井场水罐中，12英寸进口，10英寸出口，排量21m3/min，扬程110米，自吸高度8米。北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第28页4.3水分配器把水泵送来水，分配到不一样罐中。输段2个10”，输出端12个4”。北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第29页4.4水管线过桥宽6米，承载18吨，允许重型卡车经过。北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第30页10”快装铝合金管线，坚固而轻便，用于远距离送水4.5输水管线北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第31页对放喷出来水进行处理后重复利用。4.6污水处理臭氧发生器沉降罐北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第32页电缆射孔车5、工具下入系统井口密封系统水罐泵车吊车射孔枪、桥塞等井下工具北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第33页5.1射孔及工具车北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第34页5.2吊车及井口密封设备北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第35页5.3泵车（专门泵送桥塞）北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第36页燃料罐车6、后勤保障系统配件卡车野营房发电照明系统餐车润滑油罐车卫星传输生活及工业垃圾回收车北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第37页6.1废旧机油及润滑油回收车北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第38页6.2应急照明灯自带发电机北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第39页6.3胶皮垫北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第40页6.4野营房与卫星传输系统北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第41页目录一、工厂化压裂设备配套情况二、开展工厂化压裂提议北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第42页1、对于需要压裂低渗透储备，提议采取丛式水平井组开发方式。要开展工厂化压裂施工，井场布局十分关键，单个井场施工井数越多、压裂液量、砂量越大，工厂化压裂优势越显著：井场距离近能够充分发挥连续供水系统作用。放喷出来水经过处理后重复利用，即节约了压裂水，又降低了拉运污水工作量。压裂设备动复员时间短，降低施工成本。北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第43页蓄水池井组井组井组井组井组输水管线输水泵压裂井组相对集中北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第44页5口丛式水平井组，单井分20段压裂，整个井组有100层工作量，能够充分发挥工厂化压裂优势。北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第45页2、选择与工厂化压裂相配套工艺，提议采取泵送快钻桥塞压裂技术。当前，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。从北美地域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。该技术能够实现任意段数压裂，段与段之间等候时间在2-3小时，利用此间隙能够完成设备保养、燃料添加等工作，尤其适合用于工厂化压裂。北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第46页射孔车工具车页岩气水平井大型压裂现场北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第47页3、借鉴北美经验，结合我国实际情况，开展工厂化压裂工艺流程及设备配套研究。北美地域压裂井场和道路条件好，井场大，能够摆放大型设备，其使用压裂设备，尤其是辅助设备较我国种类多，能够满足工厂化压裂需求。北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第48页考虑我国相关法律法规、道路、井场实际条件，开展相关研究，完善配套工厂化压裂所需设备，优选施工工艺，细化生产组织，以促进工厂化压裂施工模式形成。北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第49页谢谢！北美页岩气工厂化压裂流程与设备配套第50页