A képződés hidraulikus repesztésére szolgáló berendezések, amelyek a berendezések kulcseleme az olaj- és gázmezők fejlesztésében, nélkülözhetetlen szerepet játszik a nem hagyományos olaj- és gázkészletek hatékony kinyerésében.
Az energiaigény állandó növekedésének folyamatos növekedése és a nem hagyományos rétegek, például a palagáz és a sűrű olaj, a képződés hidraulikus frakciójának technikai szintjének és működési hatékonyságának intenzív fejlődésének körülményei között közvetlenül befolyásolja az olaj- és gázfejlesztés gazdasági hatékonyságát és lefolyását. Ez a cikk szisztematikusan megvitatja a formáció hidraulikus repesztésének fő előnyeit és fejlett fejlesztését a műszaki alapelvek, a kulcsfontosságú berendezések alkotóelemei, a technológiai fejlesztési trendek és az ipari alkalmazások szempontjából.
Műszaki alapelvek és alapvető funkciók
A képződés hidraulikus frakciójának technológiája magában foglalja a rétegben lévő nagy nyomás alatti folyadék szivattyúzását, a repedések létrehozását és bővítését a - elosztóban, ezáltal növelve az olaj és a gáz permeabilitását. A - képződés hidraulikus frakciójának fő funkciója, amely nagy nyomás alatt folyadékot generál, és áramlása és nyomás pontos szabályozását. A réteg hagyományos hidraulikus kiterjesztésével a berendezés hidraffication folyadékot szivattyúz a kútba (általában vízalapú keverék egy proppantával, például kvarc homok), amelynek nyomásja meghaladja a képződés hidraulikus veszteségének nyomását, és egy repedéshálózatot hozzon létre. Ez a folyamat megköveteli a berendezéshez, hogy biztosítsa a kimenetre gyakorolt stabil magas nyomást, pontosan beállítva az áramlást és a megbízható, hosszú és folyamatos működést.
A berendezés fő alkotóelemei és a műszaki előírások
A réteg vízellátására szolgáló modern rendszerek általában egy nagynyomású szivattyú egységből, homoktagból, folyadék tárolására szolgáló tartályból, sokrétű rendszerből és intelligens vezérlőegységből állnak. A hidraulikus energia szivattyúegysége a rendszerenergia forrása. Alapvetően a berendezés három - vagy öt hengeres dugattyú szivattyút használ, amelynek kapacitása 1-3 m3/perc és maximális működési nyomáson meghaladja a 140 MPa -t. Az új generáció pumpáló egységei jelentősen növelik a kopásállóságot és az élettartamot az optimalizált főtengely anyagoknak (például a nagyszabású ötvözött acélból) és a tömítési technológiáknak (például a dugattyú volfrám -karbidgyűrűknek).
A homokkeverő biztosítja a hidraulikus robbanás és a proppant hidrafficációjának egyenletes keverését. Tervezésének egyensúlyt kell biztosítania a nagysebességű folyadékkal való munka lehetősége és az alkatrészek arányának pontos szabályozása között. Az automatizált homokkeverő rendszer valós időben szabályozza a homokkomponensek (a proppant térfogatkoncentrációja) arányát, és dinamikusan szabályozza a homokellátás sebességét, biztosítva a keverés egységességét ± 2%-on belül.
A gyűjtők rendszere, amely biztosítja a nagynyomású folyadékok szállítását, a nyomás ellenálló anyagokból, például a kromomolibén ötvözet acélból. A kulcskapcsolatok hidraulikus, gyorsan levehető vegyületekkel és nyomásérzékelőkkel vannak felszerelve a biztonságos működés biztosítása érdekében. Néhány magas osztályú berendezés -modell fel van szerelve olyan szellemi gyűjtő -menedzsment rendszerekkel, amelyek valós időben nyomon követhetik az egyes ágokban a nyomásingadozásokat, és korai figyelmeztetést nyújthatnak a szivárgásról.
Technológiai fejlesztési trendek
Jelenleg a réteg hidraulikus frakciójára szolgáló berendezések fejlődnek a növekvő nyomás, az értelmiség és a környezetbarátabb fejlődés felé. A nagynyomású berendezések területén, hogy megfeleljen a szuper -alapú palagáz -tengelyek fejlesztésének igényeinek (több mint 4500 méter), a vezető nemzetközi vállalatok pumpáló egységeket készítettek, amelyek akár 150 MPa -ig is működnek, és kifejlesztették a megfelelő, nagyszámú tömítőanyagokat és technológiákat a szerkezetek megerősítésére.
A szellemi technológiák használata jelentősen megnövelte a berendezések hatékonyságát. A tárgyak internetén (IoT) alapuló távirányító rendszerek valós időben több mint 200 paramétert tudnak gyűjteni, ideértve a szivattyúnyomásot, a termelékenységet és a homoktónia együtthatóját. A gépi tanulási algoritmusok felhasználásával előrejelzik a berendezés hibáit és optimalizálják a munkaparamétereket. Például a mesterséges intelligencia algoritmusok használata az Egyesült Államokban az olajbetétnél 18% -kal növelte a réteg képződésének hatékonyságát, és 12% -kal csökkentette a proppant mélységét.
A környezeti tervezés célja a vízfogyasztás és a környezetszennyezés csökkentése. A zárt ciklus hidraulikus vonalai csökkentik, hogy a víz áramlását több mint 40% -kal csökkentsék a fordított folyadékáram feldolgozása és a felhasználáshoz való feldolgozás miatt. A réteg hidraulikus frakciójának elektromos berendezései a dízelmotorok helyett lítium akkumulátorokat vagy hálózati energiát használnak, ami 20 dB -rel csökkenti a zajszintet, és a nitrogén -oxidok kibocsátását 90%-kal csökkenti, ami alkalmassá teszi az olaj- és gázlerakódások fejlesztésére a város közelében lévő környezeti szempontból veszélyeztetett területeken.
Alkalmazás az iparban és a problémákban
A réteg hidraulikus frakciójának berendezéseit széles körben használják a nem hagyományos olaj- és gázmezők, például palagáz, sűrű kőzetek és szénrétegek metánjának fejlesztésében. Például a Kínai Szecsuán -medence palagázlerakódásainál a háztartási termelés hidraulikus tápellátó növényeinek klaszterének telepítése (mindegyik rendszer tartalmaz 12 - 16 szivattyút a hidraulikus robbanáshoz) lehetővé tette a 200 000} kubikus mérőknek a napi kútba. A - iparágban azonban korábban műszaki problémákkal szembesülnek: a - -ben az első a berendezések és az anyagok nem rendelkeznek elegendő ellenállással az ultra -magas hőmérsékletekkel (több mint 150 fok) és a magas nyomással; A - -ben a második, pontos technológiák a réteg hidraulikus frakciójának megfigyelésére komplex rétegekben (például a nagyfeszültségű gradiensekkel rendelkező gyűjtőkben) áttöréses fejlesztéseket igényelnek; Harmadsorban, a berendezés modalitásának hiánya miatt kevésbé adaptálódik a speciális működési feltételekhez, például a fennsíkhoz és a sivataghoz.
A jövőben az anyagtudomány (például a kerámia alapú kompozitok felhasználása), a digitális kettős technológiák (virtuális modellezés a termelési tervek optimalizálására) és az új energiaforrások (a hidrogén üzemanyag -elemeinek) történő integrációjának és innovációjának köszönhetően (a hidraulikus repedések) az új energiaforrások (a hidrogén üzemanyag -elemei számára), a globális energia biztonságának biztosítása érdekében az új energiaforrások (a hidrogén üzemanyag -elemek számára).
