韓旭輝，王曉軍

（中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術(shù)作業(yè)公司，陜西 西安 712000）

長慶油田所在地區(qū)干燥寒冷，系典型內(nèi)陸干旱氣候，風(fēng)沙較大，油區(qū)路況復(fù)雜，山區(qū)道路多，生產(chǎn)儲層屬于三低油氣藏。由于地理條件及儲層特性，需要一款既能滿足壓裂施工要求，又符合油區(qū)道路行駛的壓裂設(shè)備。

通過對3種型號壓裂泵車整體的各項指標(biāo)比較，2300型壓裂泵車在輸入功率、輸出功率、單機最大排量方面較2000型壓裂車有明顯提升，符合油田增產(chǎn)要求，在外形尺寸、重量方面較2500型存在優(yōu)勢，符合長慶油區(qū)道路行駛要求，最高工作壓力105MPa，可以滿足長慶區(qū)塊儲層改造要求，可以確定2300型壓裂車更符合長慶區(qū)域壓裂生產(chǎn)要求。

2300型壓裂車是單機1690KW的電控液壓機械傳動壓裂車，屬于中國石油天然氣集團公司裝備制造分公司科技統(tǒng)籌項目，由四川寶石機械專用車有限公司、寶石機械成都研發(fā)中心和斯倫貝謝聯(lián)合設(shè)計、共同研制，該壓裂車技術(shù)性能指標(biāo)符合SY/T 5211—2009《壓裂成套設(shè)備》、SY/T 5534—2007等標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)條款的要求。

1 壓裂機組運行情況

本公司在用的2300型壓裂機組交付使用后，經(jīng)過調(diào)試驗收正式投入生產(chǎn)，為長慶油田壓裂改造注入新的力量，主要負(fù)責(zé)長慶部分區(qū)域、殼牌、致密油、致密氣及二氧化碳壓裂施工。

在油田公司產(chǎn)能需求快速增長，工藝技術(shù)不斷革新的新形勢下，平臺化井組批量出現(xiàn)，施工規(guī)?？焖贁U大，2300型壓裂機組完成的工作量也逐年上升，已成為長慶區(qū)域氣井壓裂酸化的中堅力量。

2 機組使用概況

2300壓裂機組投入使用后，轉(zhuǎn)戰(zhàn)各生產(chǎn)區(qū)域，壓裂施工規(guī)模屢創(chuàng)新高，捷報頻傳，非常規(guī)壓裂施工取得突破，施工實力得到進一步的提高。

2.1 區(qū)塊壓裂現(xiàn)場應(yīng)用

（1）2017～2019年，2300壓裂機組共完成區(qū)塊壓裂271口井，583層，通過設(shè)備保障提升生產(chǎn)速度，2019年在蘇南****井叢施工中，連續(xù)3天實現(xiàn)壓裂5層的好成績。

（2）該壓裂機組多次承擔(dān)頁巖氣壓裂改造任務(wù)，主要進行二氧化碳干法加砂及二氧化碳前置增能壓裂，施工過程中，車組設(shè)備運行平穩(wěn)，有效保證了特殊工藝施工所需的排量、壓力要求。

在延X井完成我國首次頁巖氣超臨界二氧化碳壓裂，取得了圓滿成功，為國家重點基礎(chǔ)研發(fā)計劃（973計劃）“超臨界二氧化碳強化頁巖氣高效開發(fā)基礎(chǔ)”提供了翔實的試驗數(shù)據(jù)。在郝X井進行二氧化碳前置增能壓裂，迎接了中國工程院34名院士專家的觀摩，展示了2300壓裂機組的實力。該技術(shù)填補了國內(nèi)空白，為特低滲油氣田探采開辟了新路徑，不僅實現(xiàn)降本增效，對環(huán)境保護也具有重要意義。

2.2 致密油（氣）現(xiàn)場應(yīng)用

2300壓裂機組是最早進行長慶區(qū)域致密氣壓裂施工的機組，目前，也是長慶區(qū)域致密氣壓裂層次最多、施工質(zhì)量最優(yōu)、設(shè)計執(zhí)行率最高的機組。先后完成了致密氣406層壓裂施工。施工過程對設(shè)備性能及持續(xù)運轉(zhuǎn)能力提出了更高的要求，日均運行15h。榆**井叢施工過程中創(chuàng)造了連續(xù)7天壓裂54段、日均壓裂8.14段的好成績，創(chuàng)造了長慶區(qū)域單車組單日壓裂效率新記錄。在連續(xù)施工過程中，2300壓裂機組經(jīng)受住了考驗，設(shè)備整理性能穩(wěn)定，連續(xù)施工能力強，多次刷新壓裂施工指標(biāo)。

2.3 二氧化碳壓裂現(xiàn)場應(yīng)用

CO2壓裂是較特殊的壓裂改造工藝，由于使用的壓裂液、支撐劑及施工工藝與常規(guī)壓裂有很大的不同，因此，對設(shè)備性能有著嚴(yán)格的要求。該壓裂機組是我公司一支具有CO2壓裂能力的機組，也是全國CO2壓裂領(lǐng)域的排頭兵，機組設(shè)備性能優(yōu)異，配套設(shè)施齊全，大型二氧化碳壓裂施工經(jīng)驗充足。

米**井為CO2前置增能壓裂，利用增壓裝置，2300型壓裂機組順利進行了二氧化碳前置增能壓裂，開啟前置CO2體積壓裂施工排量新紀(jì)錄，并驗證液力端柱塞采用潤滑脂潤滑的可行性。演***井CO2干法加砂壓裂，刷新該工藝國內(nèi)最大單層加砂量、最高平均砂比和最高瞬時砂比新紀(jì)錄。雙**井首次完成CO2干法加砂橋塞分段壓裂，共注入液態(tài)二氧化碳600m3以上，刷新國內(nèi)二氧化碳干法加砂壓裂單井最大加砂量、最高排量兩大指標(biāo)。

表1 各型號壓裂車參數(shù)對比表

2300壓裂機組在以上不同區(qū)塊、不同工藝、不同工況的成功應(yīng)用，證明了2300壓裂機組的設(shè)備配置及設(shè)備性能穩(wěn)定可靠、持續(xù)運行能力強，完全滿足長慶油田區(qū)域的壓裂需求。

3 設(shè)備優(yōu)化升級

3.1 臺上取力系統(tǒng)改進

針對2300型壓裂車臺上變量泵故障的問題，進行設(shè)備革新改造，對變量泵原有的取力方式進行優(yōu)化，將出廠時的連接盤式改為傳動軸連接，從根本上解決變量泵頻繁損壞的問題，便于檢查維護。

3.2 液力端升級改造

由于2300型壓裂機組要承擔(dān)二氧化碳壓裂，而常規(guī)壓裂時使用的液力端上水室及易損件等并不適用二氧化碳壓裂，因此，設(shè)計了同時滿足常規(guī)壓裂與二氧化碳壓裂的上水室，并根據(jù)需要購置耐低溫易損件，保障二氧化碳壓裂施工正常進行。

3.3 控制系統(tǒng)改造

2300壓裂車所使用的控制系統(tǒng)是由斯倫貝謝公司提供，因此，控制系統(tǒng)的硬件設(shè)施也多采用的進口件，在控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題后存在組織材料困難、費用高的問題。因此，逐步使用國產(chǎn)配件替換常用的控制系統(tǒng)硬件，解決了材料組織困難的問題，也降低了維修成本。

3.4 混砂車砂濃度監(jiān)控系統(tǒng)升級

該壓裂機組使用的混砂車原有的砂濃度數(shù)據(jù)起伏相對較大，為了做到精確施工，我們在混砂車上加裝了科氏力密度計，施工精度及加砂準(zhǔn)確度得到了進一步的提升，該系統(tǒng)已在各區(qū)塊進行了應(yīng)用，使用效果良好。

3.5 其他方面改造

在使用過程中，邊使用邊改進，對壓裂車風(fēng)扇液壓馬達的裝配方法、大泵動力端平鍵固定方法、電控潤滑裝置分配閥等進行了優(yōu)化，同時，升級視頻監(jiān)控系統(tǒng)，極大地提高了該壓裂機組的作業(yè)能力，使其更符合長慶區(qū)域的施工要求。

4 結(jié)語

（1）該壓裂機組具備的先進操控系統(tǒng)，自動化程度高，可以通過后臺數(shù)據(jù)及時分析檢測，實時掌握設(shè)備運轉(zhuǎn)情況及預(yù)防性維修的實施。

（2）通過后期多方面的改造升級，該壓裂機組可以同時滿足常規(guī)和非常規(guī)壓裂施工，設(shè)備性能得到了提升，符合油氣田壓裂改造的要求。

（3）經(jīng)過三年多現(xiàn)場應(yīng)用，該壓裂機組不斷突破，取得了優(yōu)異的成績，充分說明2300型壓裂設(shè)備性能能夠滿足大砂量、大排量、連續(xù)施工的要求，也適應(yīng)不同區(qū)塊、不同壓裂工藝的需要。