中国石油北美页岩气工厂化压裂 流程与设备配套中国石油目 录一、工厂化压裂设备配套情况二、开展工厂化压裂的建议中国石油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中国石油工厂化压裂的优势：l可以缩短区块的整体建设周期，降低单位采气成本；l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；l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；中国石油为了提高压裂施工水平、实现压裂提速、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中国石油水罐液体添加剂 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中国石油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）中国石油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中国石油1.1 压裂泵车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。
优点：维护保养方便 缺点：对道路要求高中国石油1.2 混砂车北美地区使用的混砂车输出排量有 16m3/min(100BPM)和20m3/min(130BPM) ，输砂能力分 别为7200kg/min和9560kg/min中国石油高低压管汇上带增压泵（由独 立柴油机带动），解决混砂车 远离泵车时供液压力不足的问 题1.3 高低压管汇中国石油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 寸的工具井口闸门液控 系统中国石油1.5 内径4”高压主管线及控制阀 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 连续性中国石油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中国石油2.1 巨型固定砂罐容量大（单个容积80方），适用于大型压裂中国石油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 中国石油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，固定砂罐中中国石油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。
中国石油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中国石油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 基液的设备体积庞大，可连续配液，适用于大型压裂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，出口与混砂车连接中国石油3.2 液体胍胶罐车为连续混配车提供液体胍胶（LGC）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，操作方便中国石油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个输出泵中国石油水源（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 ，排量21m3/min，扬程110米，自吸高度8米中国石油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”，输出端12个4”中国石油4.4 水管线过桥宽6米，承载18吨，允许重型卡车通过中国石油10” 快装铝合金管线，坚固而轻便，用于远距离送水4.5 输水管线中国石油对放喷出来的 水进行处理后重复 利用4.6 污水处理臭氧发生器沉降罐中国石油电缆射孔车5 、 工 具 下 入 系 统井口密封系统水 罐泵 车吊 车射孔枪、桥塞等井下工具中国石油5.1 射孔及工具车中国石油5.2 吊车及井口密封设备中国石油5.3 泵车（专门泵送桥塞）中国石油燃料罐车 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中国石油6.1 废旧机油及润滑油回收车中国石油6.2 应急照明灯自带发电机中国石油6.3 胶皮垫中国石油6.4 野营房与卫星传输系统中国石油目 录一、工厂化压裂设备配套情况二、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，降低施工成本中国石油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中国石油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中国石油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2-3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中国石油射孔车工具车页岩气水平井大型压裂现场中国石油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，其使用的压裂设备，尤其是辅助设备较国内种类多，可以满足工厂化压裂的需求中国石油考虑国内相关法律法规、道路、井场的实际条件，开展相关的研究，完善配套工厂化压裂所需的设备，优选施工工艺，细化生产组织，以促进工厂化压裂施工模式的形成。