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固压设备考察报告

时间:2007/12/3栏目:考察报告

固压设备考察报告

为了更好的落实油田公司“十一五规划和二零零六年计划 ,按照公司和处领导的安排,体现抓早动快的工作方针,我们一行四人(机动处唐道临、油田开发工程处谭文胜、段利平、朱德维),于二零零六年元月九日~元月二十三日,先后对国内固压设备的主要生产厂家:兰州通用机器制造有限公司(以下简称兰通)、中国石化集团江汉石油管理局第四石油机械厂(以下简称四机厂)、中油特种车辆有限公司(以下简称中原特车厂)进行了考察,并对四川石油管理局井下作业公司、中原石油管理局井下作业公司的进口压裂设备的使用情况进行走访调研,实际观摩了由美国BJ公司和胜利油田井下作业公司使用美国双S压裂机组对大港石油管理局采油三厂南528井的酸化压裂作业现场。现将考察情况汇报如下:

一、           国内固压设备生产厂家概况:

目前,国内固压设备的生产主要集中在:兰通厂、四机厂、中原特车厂三家,其中以兰通厂生产历史最为悠久,我公司油田开发工程处现役的四套机组均为兰通厂生产。但从上世纪八十年代以来,由于种种因素的制约,生产和经营一直不够理想,其主要生产装备均为上世纪产品,产品工艺技术和国内同行相比有一定差距、更新换代较慢。压裂车现在最大可生产1800机组,但公告和免征目前正在办理;可生产500以下固井水泥车。

江汉四机厂即原石油部第四石油机械厂,其固井、压裂、修井机、钻机和车装钻机等设备的制造处于国内先进水平,在国内各油田有着广泛的市场,是国家发改委确定的国家重大技术装备(修井、固压设备)国产化基地。1996年以来,先后获得中国船级社,美国石油学会多项认证,可生产2500以下压裂机组和700以下固井水泥车。

中原特车厂是在原中原石油管理局特车修造总厂基础上经股份改造成立的一家新兴的石油装备制造企业。在国内先后通过了ISO9000质量体系认证、ISO10012计量体系认证和汽车产品国家强制性3C认证,并获得美国石油学会API 4F6A7K8A会标使用权。在国内油田有一定的市场,部分产品还出口到了哈萨克斯坦、阿尔巴尼亚等国家。可生产700以下水泥车、120吨以下修井机,车装钻机、冷热洗车、锅炉车等十多个大类,一百二十多个品种的石油产品。

二、进口固压设备在国内油田的使用情况:

进口压裂设备,国内各油田使用最多的是美国双SSTEWARTSTEVENSON)公司的2251机组和2000型机组,其次为美国哈里伯吨(HALLIBURTON)公司的2000型机组,近年来,加拿大皇冠(CROWN)压裂机组也有一套进入我国。

S机组在我国各油田,如大庆、胜利、四川、新疆、中原、长庆、吉林等得到了普遍使用,最早的已使用了20余年;哈里伯吨机组主要分布在大庆油田、四川和中原等油田,数量远没有双S机组多。近年来,由于市场竞争策略等原因,哈里伯顿机组没有再进入我国。

从中原油田井下作业公司使用情况看,哈里伯吨的2000型压裂机组,无论是在设计水平、制造工艺、操控性等方面要优于双S机组,尤其是其操控性,其最新的网络控制代表着压裂机组今后的发展方向。但在实际使用中也暴露出了一些问题:一是所选肯沃斯底盘轴距在5.4米以上,且为无副梁结构,势必造成大梁弯曲应力过大,影响底盘寿命;二是驾驶室离台上发动机位置稍远,台上布局欠妥;三是网络控制不够稳定;四是对操作人员素质要求较高。

中原油田有一套美国双S2000型机组,1984年进入中原油田,已使用20余年,2003年经中原特车厂对该车进行换底盘改造(由原万国底盘改为重庆铁马底盘),现该车仍在使用。

2006年元月19日,我们在大港油田沧洲第三采油厂枣一联合站南528井,现场观摩了胜利油田井下作业公司双S2251型压裂机组(2251机组和2000机组配套压裂车相同,均为FC2251,只是前者配套的混砂车为MC100,后者为M75酸化压裂作业。本次作业,由美国BJ公司提供技术服务,胜利油田井下作业公司施工。该井深3100米左右,由三台2004年出厂的双S压裂车和一台1985年出厂的双S压裂车,一台仪表车联合作业,压裂作业共持续了80分钟左右,加砂60方(陶粒),最高压力70MPA左右,砂比40%,压裂很成功。现场作业人员反映,该套机组自接回后一直使用良好,没有出现大的问题。特别是1985年接回的一套FC2251压裂车,至今台上部分仍能正常工作,只是底盘性能有所下降。

但我们在现场也发现三台2004年压裂车(奔驰4140底盘)的减震器,台上阿里逊变速箱、SPM三缸泵不同程度有渗漏现象(据说是在新疆吐哈高压作业造成的,也有反映近几年进入我国的双S机组质量不如以前)。

固井水泥车,国内各油田很少有使用进口设备的。

三、国产、进口压裂机组、固井水泥车性能比较:

1、四机2000型机组和双S2000机组比较

①国产压裂车台上发动机在最大功率时仅能短时间工作,进口压裂机组在最大功率时可持续工作时间较长,可满足高强度压裂需要;

②国产压裂车操控性较进口压裂车差,这也是目前国产压裂车薄弱之处;

③国产压裂泵保质期一般在300500小时,进口车保一年;

④国产车实际最高泵压一般在80MPA以下,最大排量一般在2/分钟以下;而进口车实际最高泵压一般可达设计要求103.5MPA,最高排量可达2.3/分;

2、四机厂2000压裂机组和1800机组比较

⑴除台上发动机外,2000机组和1800机组压裂车的主要总成件如:传动箱、大泵、气液元件、控制元件等基本相同。2000机组台装柴油机功率为1678KW(1900RPM)1800机组台装柴油机功率为1342KW(1900RPM)

2000机组压裂车大泵在选用4柱塞时,理论最高压力为105兆帕,最大排量为2305/分。但在最高压力工况下,由于振动、噪声等原因,仅能短时间工作;在选用5柱塞时,对应排量压力和1800机组是相同的;

1800机组在国内油田使用较为广泛。

3、四机厂、中原特车厂固井水泥车比较

目前,国内各油田使有用最多的是40-17型固井水泥车,50-30及其以上的固井水泥车很少使用,所以仅对40-17型水泥车作以比较:

①配置:四机厂4017型水泥车台上部分仅为一台柴油机,整机布置较为简洁;中原特车厂水泥车台上布置为1台主柴油机+1台辅助柴油机,主机通过一台双环液力变速箱驱动大泵工作,辅机通过两套叶片泵带动射浆泵、灌注泵、循环泵,在整机布置上不如四机厂简洁;

②四机厂4017型水泥车在各油田使用较为广范,操控性较好;

③中原特车厂使用的进口原装SPM三缸泵其能达到的最大工作压力较大,可达44.8MPA

四、考察意见:

1、 进口压裂机组

综合考虑设备性能、人员素质、售后服务、培训、我公司油区特点,以及西部油田和气井作业的需要,我们建议选用美国双S公司的2000型压裂机组。每套机组组成为:

FC2251型压裂车,三台

MC75型混砂车,一台

EC22ACD型仪表车,一台

④不配管汇车,可配一台三吨随车吊。

参照胜利、长庆等油田配置,同时考虑工程处使用1050压裂机组积累的经验,建议选用双S公司的如下配置:

(1)压裂车

①底盘:原装德国奔驰4140/4143/41488X6

②台上柴油机,卡特3512系列电喷柴油发动机;

③液力传动箱,阿里逊S9800 M系列变速箱;

④大泵,原装美国SPM三缸泵;

⑤控制系统,采用手动+便携式控制箱+仪表车控制三种控方式;

⑥总高最好能从原高4.12米降到4.00米以内。

⑦中文版压裂分析软件。

其主要技术指标如下:

外形尺寸:长XX=10.4X2.5X4.12

总重量:37.6

最小离地间隙:340MM

转弯半径:16.9

最高压力/对应排量:103.4 Mpa /820l/min

最大排量/对应压力: 2304l/min/34 Mpa

(2)混砂车(见混砂车考察报告)

  (3)仪表车:底盘选用德国原装进口奔驰2031A底盘,装进口空调。

2、 国产压裂机组

根据东部油田的特点,以及国内油田使用经验,建议选用四机厂1800机组。每套机组组成:

①压裂车,三台

HS210型混砂车,一台

③仪表车,一台

④不配管汇车

配置可参考双S2000机组配置,详细配置由于国家对汽车改装产品公告和免征法规调整,需进一步协商。

其主要技术指标如下:

外形尺寸:长XX=11X2.5X4 ()

总重量:约36

最小离地间隙:340MM

转弯半径:14(参考)

最高压力/对应排量:80.6Mpa/610l/min

最大排量/对应压力:2309l/min/27.6 Mpa

3、 固井水泥车

选用四机厂或中原特车厂40-17型固井车,每套组成为:

固井水泥车,一台

灰罐车,两台。

水泥车配置:

①底盘:北方奔驰6X4

②台上柴油机:卡特/曼海姆/沃尔沃

③喷射式自动混浆、密度自动控制、最新中文软件

④带数显系统

灰罐车:斯太尔6X4底盘。

详细配置由于国家近期对汽车改装产品公告和免征法规调整,需进一步协商。

40-17水泥车所能达到的技术指标如下:

最高工作压力  Mpa40

最大理论排量  m3/h  100

混浆密度: 1.02.4 g/cm3

混浆能力: 02.3 m3/min

五、参考体格和交货期(见下表)

名称

型号

数量

单价

总价

交货期

万美元

万美元

进口压裂车

FC2251

3

130

390

12

混砂车

MC75

1

120

120

12

仪表车

EC22ACD

1

50

50

12

随车吊

 

1

20万人民币

20万人民币

 

合计每套双S机组总价约为4780万元人民币

国产压裂车

YLC105_1320

3

890万人民币

2670

10

混砂车

HS210

1

500万人民币

500

10

仪表车

仪表车

1

380万人民币

380

10

合计每套四机厂1800机组总价约为3550万元人民币

固井车

40-17

1

380万人民币

380万人民币

610

灰罐车

 

2

40万人民币

80万人民币

610

合计每套水泥车组总价约为460万元人民币

 

以上报告,有不妥之处,请指正!

考察人:唐道临

    谭文胜、段利平、朱德维

二零零六年元月二十三日

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