唐 瑞 歡

(中國石油川慶鉆探工程有限公司)

0 引 言

隨著非常規(guī)油氣超深井和長水平井數(shù)量的不斷增加，油氣開采的儲層改造技術(shù)也在持續(xù)跟進，進而促進了壓裂作業(yè)設(shè)備朝著大功率、高負荷、連續(xù)工作及智能化等方向發(fā)展[1-3]。這不僅要求壓裂設(shè)備要滿足正常的施工作業(yè)需求，還要符合我國低碳環(huán)保、節(jié)能降耗及減輕人員勞動強度等要求。壓裂作業(yè)是提高油氣田采收率的重要技術(shù)手段。該技術(shù)自20世紀50年代被提出來以后，經(jīng)過70多年的發(fā)展已經(jīng)取得了巨大進步，已從單驅(qū)動模式向多驅(qū)動模式轉(zhuǎn)變，施工作業(yè)也呈現(xiàn)出聯(lián)合作業(yè)特點。

川渝區(qū)塊是我國“十四五”頁巖氣開發(fā)的主戰(zhàn)場，尤其是對龍馬溪組頁巖氣的勘探開發(fā)。然而川渝深層海相碳酸鹽巖氣藏以非均勻性強，低孔、低滲儲層為主[4-5]，孔隙度分布范圍大(2.0%～8.0%)；油層溫度梯度大，井深6 000 m時油層溫度達210 ℃；地層壓力高，最高可達到100 MPa。采用傳統(tǒng)的2500型壓裂設(shè)備作業(yè)時施工排量大，1 m范圍內(nèi)的噪聲超過115 dB，對工人的身心健康影響較大，不符合我國智能化油田的發(fā)展要求。為了綠色、智能高效地開發(fā)川渝區(qū)塊的頁巖氣，本文在介紹傳統(tǒng)壓裂作業(yè)設(shè)備現(xiàn)狀和施工模式存在問題的基礎(chǔ)上，分析了2500型壓裂作業(yè)設(shè)備的短板，指出了壓裂設(shè)備的發(fā)展方向，分析了新型壓裂設(shè)備在頁巖氣壓裂作業(yè)中的特點，以期為我國頁巖氣的高效開發(fā)及壓裂設(shè)備的現(xiàn)場應(yīng)用和優(yōu)化提供參考。

1 傳統(tǒng)的壓裂作業(yè)設(shè)備現(xiàn)狀

頁巖氣大都存儲在致密的頁巖地層中，頁巖分布地域廣，同時含有一定量的黏土礦物，塑性較強，在高應(yīng)力作用下易發(fā)生變形。頁巖地層壓裂時，對作業(yè)設(shè)備的排量要求高。龍馬溪組頁巖氣埋深2 000～4 000 m，基質(zhì)的滲透率極低，采用體積壓裂技術(shù)時應(yīng)盡可能地將頁巖儲層打碎，以便形成復(fù)雜裂縫，擴大儲層改造體積。施工排量逐步從16 m3/min上升至20 m3/min，每一段的施工排量超過2 000 m3，施工壓力也從80 MPa攀升至110 MPa，整體施工壓力提高近38%。傳統(tǒng)的2500型壓裂車作業(yè)噪聲1 m范圍內(nèi)達115 dB，屬于GBZ/T 229.4—2012《工作場所職業(yè)病危害作業(yè)分級第4部分：噪聲》中A等級范疇，作業(yè)過程必須配套降噪耳機，能耗也隨著施工工況的改變而顯著提高，作業(yè)成本大幅增加。圖1為傳統(tǒng)壓裂作業(yè)設(shè)備現(xiàn)場作業(yè)照片。

圖1 2500型壓裂設(shè)備現(xiàn)場作業(yè)照片F(xiàn)ig.1 Field operation photo of model 2500 fracturing equipment

傳統(tǒng)2500型柴驅(qū)壓裂車受制于國家GB 1589—2016《汽車、掛車及汽車列車外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值》[6]標準和國內(nèi)大功率發(fā)動機及變速箱技術(shù)水平限制，主流設(shè)備臺上發(fā)動機、變速箱等重要部件采用進口品牌，國內(nèi)同類產(chǎn)品功率質(zhì)量比達不到使用要求，這在無形中提升了壓裂設(shè)備的采購成本，提高了頁巖氣壓裂作業(yè)成本。雖然國內(nèi)的壓裂泵產(chǎn)品實現(xiàn)了批量化生產(chǎn)，但在設(shè)備匹配性能、技術(shù)參數(shù)上達不到頁巖氣的壓裂作業(yè)要求。另外，依據(jù)國家《非道路柴油移動機械污染物排放控制技術(shù)要求》，將壓裂作業(yè)車臺上發(fā)動機目前應(yīng)用的非道路第3階段的排放標準進行升級，未來使用非道路移動機械用柴油機的成本將持續(xù)提高。

輔助設(shè)備方面，大型頁巖氣現(xiàn)場應(yīng)用燃油加油橇裝置能實現(xiàn)設(shè)備自動補燃油；現(xiàn)場常規(guī)供液和注入前置液仍需人工進行閘門倒換，流程繁瑣且存在誤操作風(fēng)險；現(xiàn)場壓裂支撐劑使用自動儲供砂設(shè)備，雖已初步實現(xiàn)自動供砂，但在精確計量和設(shè)備可靠性方面還有待提高。這些不足都影響2500型壓裂設(shè)備在頁巖氣作業(yè)中的應(yīng)用性能，也不符合我國智能油田的發(fā)展需要。

2 傳統(tǒng)壓裂設(shè)備在頁巖氣作業(yè)中的短板

大型頁巖氣施工井場壓力超過110 MPa以后，傳統(tǒng)的壓裂設(shè)備技術(shù)可靠性和經(jīng)濟性明顯下降[7-10]，主要表現(xiàn)如下：

(1)壓裂泵液力端易損件壽命較80 MPa施工工況下大幅縮短，部分工況下壓裂設(shè)備壽命只有原來壽命的20%～40%，工人勞動強度和生產(chǎn)作業(yè)成本大幅增加，并在一定程度上影響了施工效率。

(2)惡劣工況下，臺上發(fā)動機、變速箱、壓裂泵等設(shè)備異常損壞嚴重，進口配件到貨周期較長。特別是在夏天，天氣炎熱，設(shè)備散熱困難；冬季液壓管線、防凍液換線易結(jié)冰，膠管破裂、老化嚴重，一定程度上增大了處理難度。

(3)川渝地區(qū)頁巖氣開發(fā)受制于地理環(huán)境，通常井場面積比較狹小，傳統(tǒng)2500型壓裂車空間占用率較高，在井場擺放時，車輛之間的間距較窄，存在一定的安全隱患。

(4)2500型壓裂車燃料成本高、噪聲大，環(huán)境友好性較差。

(5)目前使用的140 MPa壓裂高壓管匯多為螺紋連接，密封方式為橡膠件密封。從密封原理上看，橡膠密封方式為臨時高壓密封，耐久度不如大通徑高壓管匯使用的鋼圈密封。隨著施工壓力升高、作業(yè)時間延長、施工排量的大幅增加，這種密封結(jié)構(gòu)的缺點也逐步顯現(xiàn)出來，成為影響壓裂施工作業(yè)效率和現(xiàn)場人員安全的不穩(wěn)定因素。

(6)平臺井多井同時作業(yè)過程中，供液、供砂流程繁多，自動化程度較低，多數(shù)情況下需要人工配合，整體可靠性不高。

3 壓裂設(shè)備發(fā)展及展望

3.1 電驅(qū)壓裂設(shè)備的應(yīng)用

2015年以前，國內(nèi)的壓裂作業(yè)設(shè)備大都是柴油機驅(qū)動，此種壓裂設(shè)備在頁巖氣的勘探開發(fā)及大規(guī)模油氣開采中發(fā)揮了重要作用。然而從2015年開始，壓裂設(shè)備呈現(xiàn)3大發(fā)展趨勢，分別是：①單機向高壓力、大排量、大數(shù)據(jù)和智能化方向發(fā)展；②橇裝壓裂設(shè)備憑借其施工占地面積小、單機功率高、配備人員少等特點，在頁巖氣的開發(fā)中有替代傳統(tǒng)壓裂車的趨勢；③隨著國家能源低碳環(huán)保政策持續(xù)推進，以及數(shù)字化油田戰(zhàn)略的提出，油氣勘探將迎來“電代油”發(fā)展的黃金時代。

橇裝壓裂設(shè)備分為電驅(qū)橇裝和柴油驅(qū)橇裝壓裂設(shè)備[11-12]。電驅(qū)壓裂設(shè)備通過電機直驅(qū)壓裂柱塞泵，可降低壓裂設(shè)備制造成本，一般由供電單元、主電機功能單元、傳動單元、增壓單元、高壓排出單元、控制單元及橇座等附屬單元構(gòu)成。圖2為電驅(qū)壓裂設(shè)備現(xiàn)場作業(yè)布置圖。

圖2 電驅(qū)壓裂設(shè)備作業(yè)現(xiàn)場布置圖Fig.2 Operation site layout of electric fracturing equipment

電驅(qū)壓裂橇裝由高壓變頻系統(tǒng)橇和電動壓裂橇組成，采用網(wǎng)電提供動力，集成自動化控制、電機直驅(qū)、線性連續(xù)控制、節(jié)能減排及數(shù)據(jù)實時采集傳輸?shù)榷喾N先進技術(shù)，可平滑地調(diào)整壓裂泵排出量。電驅(qū)壓裂具有噪聲低、購置維護便宜、污染小、能耗低、結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高和節(jié)約井場面積等特點，逐步成為頁巖氣勘探開發(fā)的主打產(chǎn)品。具體表現(xiàn)如下：①減少傳統(tǒng)的車載底盤，整體故障率比傳統(tǒng)壓裂車降低10%～15%；②使用井場面積比傳統(tǒng)2500型壓裂車減少30%～40%；③根據(jù)統(tǒng)計，傳統(tǒng)柴驅(qū)2500型壓裂車的能耗成本比電驅(qū)壓裂橇高29.5%，傳統(tǒng)柴驅(qū)2500型壓裂車近1 m噪聲高出26%。電驅(qū)壓裂橇使用1萬kW·h電量折合約2.8 t柴油，可減少碳排放2.32 t，減少氮氧物排放量0.03 t，節(jié)約成本約5 800元。

表1是國內(nèi)部分廠家壓裂作業(yè)設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)表。

油氣勘探開發(fā)的“電代油、氣代油”是大勢所趨?！按笈帕?橇裝+電代油(氣代油)”壓裂設(shè)備是響應(yīng)國家雙碳目標、提升經(jīng)濟效益、適應(yīng)非常規(guī)油氣資源開發(fā)趨勢下的必然產(chǎn)物。

圖3為中國石油天然氣集團有限公司(簡稱中國石油)下屬的4大鉆探公司(簡稱川慶鉆探、長城鉆探、渤海鉆探、西部鉆探)2022年電驅(qū)壓裂設(shè)備現(xiàn)場應(yīng)用情況(數(shù)據(jù)截止到2022年9月)，其中川慶鉆探電驅(qū)壓裂設(shè)備壓裂段數(shù)2 500余段，累計作業(yè)功率360 394 kW(約49萬水馬力)，排名第一。

圖3 電驅(qū)壓裂設(shè)備現(xiàn)場應(yīng)用情況Fig.3 Field application status of electric fracturing equipment

3.2 渦輪式壓裂設(shè)備的應(yīng)用

渦輪壓裂設(shè)備主要由裝載底盤、渦輪發(fā)動機、減速箱、柱塞泵及潤滑系統(tǒng)構(gòu)成[13]。渦輪驅(qū)動壓裂設(shè)備將傳統(tǒng)龐大而笨重的柴油機更換為體積小、質(zhì)量輕、功率大的渦輪發(fā)動機，其功率密度是高功率柴油機的10～20倍，實現(xiàn)超級發(fā)動機和大型或多臺壓裂泵的匹配，在運輸和壓裂施工作業(yè)中，可大幅減少配套井場占地及車組人員；在經(jīng)濟性方面，渦輪壓裂車維護間隔也比柴油機長，且擁有柴油、LNG、CNG、預(yù)留井口氣等多燃料系統(tǒng)，在壓裂柱塞泵有負載運行的前提下，可以實現(xiàn)柴油和天然氣等燃料的自由切換；渦輪壓裂設(shè)備擁有大功率、高速比、質(zhì)量輕及結(jié)構(gòu)緊湊的特點，在作業(yè)過程中，可將壓裂作業(yè)成本降低10%～15%。

2022年，川慶鉆探公司在蘇里格氣田靖77-XX井組采用燃氣發(fā)電電驅(qū)壓裂設(shè)備作業(yè)段數(shù)達141段，表明國內(nèi)燃氣發(fā)電電驅(qū)壓裂規(guī)?；囼炄〉脠A滿成功，宣告了國內(nèi)電驅(qū)壓裂革命的開始。靖77-XX井組平均單日壓裂8.8段以上，其中2 d單日壓裂段數(shù)高達12段，整體壓裂效率提升了30%。該井組全電驅(qū)壓裂由4臺5.8 MW級的燃氣渦輪機發(fā)電機組提供壓裂動力，總輸出功率可達23 200 kW，相當于一座中型發(fā)電站的發(fā)電量，配套電驅(qū)混砂橇、電驅(qū)儀表橇和7臺5000型電驅(qū)壓裂橇后，最大功率可提至25 742 kW。

3.3 新型系統(tǒng)在壓裂設(shè)備中應(yīng)用及展望

3.3.1 壓裂機組故障狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)

中國石油為填補國內(nèi)超大功率壓裂設(shè)備的空白，進一步發(fā)揮科技創(chuàng)效的優(yōu)勢，開展了重大現(xiàn)場試驗項目，其中壓裂機組故障診斷技術(shù)試驗為通過對壓裂機組現(xiàn)場在線監(jiān)測試驗、離線檢測試驗，得到壓裂機組的振動信號、故障特征，通過掌握壓裂機組振動特征，形成壓裂機組的故障特征庫及故障診斷技術(shù)。圖4為壓裂機組故障監(jiān)測與故障診斷技術(shù)流程圖。

圖4 壓裂機組故障監(jiān)測與故障診斷圖Fig.4 Fault state monitoring and diagnosis system flow chart of fracturing set

壓裂機組故障狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)主要包括硬件和軟件2大部分。硬件系統(tǒng)由振動-溫度傳感器、無線數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)采集處理分析終端組成[14-15]，用于獲取壓裂機組實時振動與溫度信號，并將該信號由現(xiàn)場傳回中控室內(nèi)的工作站。圖5為壓裂機組故障診斷系統(tǒng)硬件圖。

圖5 壓裂機組故障診斷系統(tǒng)硬件圖Fig.5 Fault diagnosis hardware system of fracturing set

軟件系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集軟件和故障診斷軟件，通過對獲取的信號數(shù)據(jù)進行分析(小波降噪處理)，實現(xiàn)壓裂機組的實時狀態(tài)監(jiān)測、典型故障診斷及振動趨勢分析。壓裂設(shè)備在使用過程中，因各工況下的轉(zhuǎn)速、壓力、排量、工作介質(zhì)等要素均不一致，壓裂設(shè)備的狀態(tài)響應(yīng)方式也不相同，需分析現(xiàn)場工藝數(shù)據(jù)及與設(shè)備對應(yīng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，研究不同工況下工作參數(shù)對設(shè)備狀態(tài)的響應(yīng)規(guī)律；同時，為了提高表征信號提取的準確性和可靠性，提取時域和頻域振動曲線，構(gòu)建特征向量，實現(xiàn)壓裂柱塞泵狀態(tài)的準確辨識。

綜合該技術(shù)形成的基于振動信號的壓裂機組故障智能診斷檢測技術(shù)，以及常規(guī)無損檢測、電氣檢測、性能測試、儀表檢測等技術(shù)，形成了壓裂機組定期檢測檢驗技術(shù)規(guī)范，為壓裂機組建立了全方位的檢測檢驗技術(shù)手段。通過該技術(shù)規(guī)范的實施，全面了解壓裂機組當前各系統(tǒng)工作狀態(tài)，對壓裂機組整體健康狀態(tài)進行評估，保證壓裂作業(yè)安全穩(wěn)定開展。該技術(shù)已在陽101H3井、瀘203H6B井及瀘203H75井完成試驗，現(xiàn)場應(yīng)用效果顯著。

3.3.2 壓裂儲能(變電)系統(tǒng)技術(shù)

頁巖氣井場有時會出現(xiàn)電力不足或柴油發(fā)動機損壞的現(xiàn)象，這就需要研發(fā)一些備用的應(yīng)急電源，壓裂儲能(變電)系統(tǒng)技術(shù)可以解決這一問題。儲能變電系統(tǒng)主要由儲能系統(tǒng)(電池槽)和雙向逆變系統(tǒng)(PCS框)組成。儲能系統(tǒng)以單體電芯為基本組成單元，通過串聯(lián)和并聯(lián)等方式，依次組成電池組、電池箱、電池簇、電池橇。雙向逆變系統(tǒng)由控制系統(tǒng)、變壓器及逆變器等組成。以SC2500TS-MV箱式儲能系統(tǒng)為例，該裝置采用集裝箱一體化設(shè)計，箱內(nèi)集成有儲能變流器、雙繞組干式變壓器、高壓環(huán)網(wǎng)柜等。集成系統(tǒng)采用4臺630 kW儲能變流器交流側(cè)直接并聯(lián)方式，通過1臺雙繞組干式變壓器升壓到10 kV，高壓側(cè)配置有環(huán)網(wǎng)柜，便于儲能系統(tǒng)以環(huán)網(wǎng)方式接入上級電網(wǎng)，采用標準20尺集裝箱，能提供2.5 MW的儲能單元。

應(yīng)用場景：壓裂儲能系統(tǒng)裝置可作為配套設(shè)備在全電驅(qū)大型頁巖氣壓裂平臺作為應(yīng)急電源使用。在施工作業(yè)過程中如遇極端天氣或電力設(shè)備異常造成現(xiàn)場緊急停電時，啟用該裝置提供電能，可驅(qū)動電驅(qū)壓裂泵將剩余的壓裂液或攜砂液頂入井筒，極大地降低現(xiàn)場井控風(fēng)險。儲能裝置可配合進行短時間主壓裂、泵槍作業(yè)或為電驅(qū)混砂、供液、儀表等輔助設(shè)備供電，提高電力系統(tǒng)可靠性，并進行錯峰充電，節(jié)約生產(chǎn)成本。

3.3.3 壓裂低壓一體化物聯(lián)系統(tǒng)

近年來，隨著工業(yè)4.0時代的到來，人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等大量的高端技術(shù)攻關(guān)取得突破，油氣田壓裂領(lǐng)域自動化技術(shù)水平也得到顯著提升。針對平臺井多井同時作業(yè)過程中，低壓供液流程繁多，施工時需人工開關(guān)閘門，時效低且容易發(fā)生誤操作的現(xiàn)象。統(tǒng)一規(guī)劃、自動化操控和監(jiān)控管理已成為解決這類問題的關(guān)鍵，低壓一體化物聯(lián)系統(tǒng)為解決這一問題提供了平臺，可有效提升壓裂作業(yè)效率，實現(xiàn)自動化壓裂。低壓一體化物聯(lián)系統(tǒng)是集信息化、自動化、一體化、智能化技術(shù)為一體的自動控制物聯(lián)系統(tǒng)[16]，系統(tǒng)由配套設(shè)備、設(shè)備采集層、傳輸層及數(shù)據(jù)管理層組成。系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集模塊中的液罐上設(shè)計有電動蝶閥和液位計，可隨時采集流量數(shù)據(jù)、壓力數(shù)據(jù)、液位數(shù)據(jù)、角度數(shù)據(jù)；系統(tǒng)開發(fā)有集中控制軟件和顯示軟件，可實時監(jiān)測液罐、液位狀態(tài)；自動控制供液設(shè)備、供酸設(shè)備的啟停和排量控制，以及各閥門的開關(guān)及開度調(diào)節(jié)。低壓一體化物聯(lián)系統(tǒng)的應(yīng)用大幅提升了現(xiàn)場儲液和供液的安全性，減輕了工人勞動強度，實現(xiàn)低壓階段的聯(lián)動作業(yè)。系統(tǒng)可將大數(shù)據(jù)系統(tǒng)化集成顯示和分析，并能對服務(wù)裝備進行24 h安全監(jiān)測和預(yù)警。圖6為低壓一體化物聯(lián)系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。

圖6 低壓一體化物聯(lián)系統(tǒng)構(gòu)成示意圖Fig.6 Schematic diagram for composition of low pressure integrated IOT system

該系統(tǒng)可以通過電腦、手機、大屏幕等設(shè)備實時推送油氣田壓裂現(xiàn)場閥門開關(guān)狀態(tài)、管線流量數(shù)據(jù)、液位及容量大小、容器殼體壓力、自動閥門電池電量、歷史數(shù)據(jù)曲線等，也可以在電腦、手機、大屏幕上直接進行閥門開關(guān)操作，實現(xiàn)遠程控制；也可實現(xiàn)容器的容量檢查和報警功能查看等操作。2021年9月，該系統(tǒng)已在川慶鉆探工程有限公司井下作業(yè)公司負責的瀘203H5平臺進行了現(xiàn)場應(yīng)用，應(yīng)用效果良好，遠程控制信號傳輸穩(wěn)定，精準實施了閥門的遠程操作、泵壓及液位的調(diào)節(jié)，解決了長期以來困擾壓裂施工的低壓供液問題。

3.4 壓裂裝備技術(shù)發(fā)展方向

3.4.1 環(huán)保、節(jié)能輕量化發(fā)展

根據(jù)最新頒布的GB 1589—2016《汽車、掛車及汽車列車外廓尺寸、載荷及質(zhì)量限值》要求，油田專用作業(yè)車的最大允許總質(zhì)量不應(yīng)超過55 t，各軸最大允許軸載荷不超過130 kN。另外，為貫徹中華人民共和國大氣污染防治法，我國全面實施了《輕型汽車污染物排放限值及測量方法(第五階段)》(GB 18352.5—2013)以及《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ階段)》(GB 17691—2005)標準[17]。這不僅給壓裂裝備的發(fā)動機設(shè)計、底盤車承載設(shè)計及部件布置提出了挑戰(zhàn)，也給車載部件選型及材料應(yīng)用提出了更高要求。目前國產(chǎn)的2500型、3000型壓裂車主要存在3、4橋超載問題，以及臺上發(fā)動機排放問題。針對國家最新標準要求，各設(shè)計廠家要整合優(yōu)質(zhì)資源，強化優(yōu)質(zhì)技術(shù)，提出系統(tǒng)的整機集成方案，以滿足質(zhì)量、尺寸及排放約束條件。這些集成方案的提出也將促使壓裂裝備設(shè)計標準的產(chǎn)生，使壓裂設(shè)備朝著環(huán)保、節(jié)能和輕量化發(fā)展。

3.4.2 壓裂管匯自動化、快捷化及集成化發(fā)展

在壓裂管匯技術(shù)領(lǐng)域，國內(nèi)壓裂施工作業(yè)普遍應(yīng)用活接頭式壓裂管匯，法蘭連接大通徑高壓管匯正在陸續(xù)開展應(yīng)用，但在管匯模塊化設(shè)計、自動化水平、管匯系統(tǒng)標準化等方面仍然存在一定差距。這就要求各壓裂設(shè)備廠家大力發(fā)展模塊化設(shè)計技術(shù)，針對管匯法蘭連接、大通徑管匯，提高管匯使用安全性；同時提高壓裂管匯的自動化水平，形成壓裂管匯標準，促使壓裂管匯朝著自動化、快捷化及集成化發(fā)展。

3.4.3 向電動壓裂裝備方向發(fā)展

電動壓裂裝備具有零排放、噪聲小、使用維護成本低的特點，結(jié)合我國特有的電網(wǎng)資源，從節(jié)約能源、減少碳排放角度考慮，重新規(guī)劃用電容量或采用已有的網(wǎng)電用于壓裂工程，將成為未來我國大型壓裂裝備的發(fā)展方向。

4 結(jié) 束 語

川渝區(qū)塊是我國“十四五”頁巖氣開發(fā)的主戰(zhàn)場，而龍馬溪組頁巖氣的勘探開發(fā)將為我國壓裂裝備的應(yīng)用及發(fā)展提供平臺。本文在介紹我國傳統(tǒng)壓裂裝備應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析了傳統(tǒng)壓裂裝備在頁巖氣壓裂施工中的短板，表現(xiàn)在壓裂設(shè)備壽命短，自動化程度低，燃料成本高，噪聲大，環(huán)境友好性較差等；之后從電驅(qū)壓裂設(shè)備和渦輪式壓裂設(shè)備的應(yīng)用方面給出了新型系統(tǒng)在壓裂設(shè)備中的應(yīng)用，即壓裂機組故障狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)、壓裂儲能(變電)系統(tǒng)技術(shù)及低壓一體化物聯(lián)系統(tǒng)；最后給出了我國壓裂設(shè)備的發(fā)展方向，朝著環(huán)境優(yōu)化型、輕量化、自動化發(fā)展。

與國外相比，國內(nèi)電驅(qū)壓裂設(shè)備研發(fā)起步較晚，但研發(fā)實力和水平不遜于國外，部分技術(shù)甚至領(lǐng)先于國外。我國應(yīng)整合優(yōu)質(zhì)資源，提前布局，針對壓裂裝備發(fā)展趨勢，各廠家應(yīng)聯(lián)合開展相關(guān)技術(shù)研發(fā)，攻克核心技術(shù)，制定壓裂管匯體系標準，力爭早日實現(xiàn)壓裂設(shè)備的綠色發(fā)展和高效應(yīng)用。