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固壓設備考察報告
固壓設備考察報告
為了更好的落實油田公司“十一五”規(guī)劃和二零零六年計劃 ，按照公司和處領導的安排，體現(xiàn)抓早動快的工作方針，我們一行四人（機動處唐道臨、油田開發(fā)工程處譚文勝、段利平、朱德維），于二零零六年元月九日～元月二十三日，先后對國內固壓設備的主要生產(chǎn)廠家：蘭州通用機器制造有限公司（以下簡稱蘭通）、中國石化集團江漢石油管理局第四石油機械廠（以下簡稱四機廠）、中油特種車輛有限公司（以下簡稱中原特車廠）進行了考察，并對四川石油管理局井下作業(yè)公司、中原石油管理局井下作業(yè)公司的進口壓裂設備的使用情況進行走訪調研，實際觀摩了由美國BJ公司和勝利油田井下作業(yè)公司使用美國雙S壓裂機組對大港石油管理局采油三廠南528井的酸化壓裂作業(yè)現(xiàn)場。現(xiàn)將考察情況匯報如下：
一、 國內固壓設備生產(chǎn)廠家概況：
目前，國內固壓設備的生產(chǎn)主要集中在：蘭通廠、四機廠、中原特車廠三家，其中以蘭通廠生產(chǎn)歷史最為悠久，我公司油田開發(fā)工程處現(xiàn)役的四套機組均為蘭通廠生產(chǎn)。但從上世紀八十年代以來，由于種種因素的制約，生產(chǎn)和經(jīng)營一直不夠理想，其主要生產(chǎn)裝備均為上世紀產(chǎn)品，產(chǎn)品工藝技術和國內同行相比有一定差距、更新?lián)Q代較慢。壓裂車現(xiàn)在最大可生產(chǎn)1800機組，但公告和免征目前正在辦理；可生產(chǎn)500以下固井水泥車。
江漢四機廠即原石油部第四石油機械廠，其固井、壓裂、修井機、鉆機和車裝鉆機等設備的制造處于國內先進水平，在國內各油田有著廣泛的市場，是國家發(fā)改委確定的國家重大技術裝備（修井、固壓設備）國產(chǎn)化基地。1996年以來，先后獲得中國船級社，美國石油學會多項認證，可生產(chǎn)2500以下壓裂機組和700以下固井水泥車。
中原特車廠是在原中原石油管理局特車修造總廠基礎上經(jīng)股份改造成立的一家新興的石油裝備制造企業(yè)。在國內先后通過了ISO9000質量體系認證、ISO10012計量體系認證和汽車產(chǎn)品國家強制性3C認證，并獲得美國石油學會API 4F、6A、7K、8A會標使用權。在國內油田有一定的市場，部分產(chǎn)品還出口到了哈薩克斯坦、阿爾巴尼亞等國家。可生產(chǎn)700以下水泥車、120噸以下修井機，車裝鉆機、冷熱洗車、鍋爐車等十多個大類，一百二十多個品種的石油產(chǎn)品。
二、進口固壓設備在國內油田的使用情況:
進口壓裂設備，國內各油田使用最多的是美國雙S（STEWART＆STEVENSON）公司的2251機組和2000型機組，其次為美國哈里伯噸（HALLIBURTON）公司的2000型機組，近年來，加拿大皇冠（CROWN）壓裂機組也有一套進入我國。
雙S機組在我國各油田，如大慶、勝利、四川、新疆、中原、長慶、吉林等得到了普遍使用，最早的已使用了20余年；哈里伯噸機組主要分布在大慶油田、四川和中原等油田，數(shù)量遠沒有雙S機組多。近年來，由于市場競爭策略等原因，哈里伯頓機組沒有再進入我國。
從中原油田井下作業(yè)公司使用情況看，哈里伯噸的2000型壓裂機組，無論是在設計水平、制造工藝、操控性等方面要優(yōu)于雙S機組，尤其是其操控性，其最新的網(wǎng)絡控制代表著壓裂機組今后的發(fā)展方向。但在實際使用中也暴露出了一些問題：一是所選肯沃斯底盤軸距在5.4米以上，且為無副梁結構，勢必造成大梁彎曲應力過大，影響底盤壽命；二是駕駛室離臺上發(fā)動機位置稍遠，臺上布局欠妥；三是網(wǎng)絡控制不夠穩(wěn)定；四是對操作人員素質要求較高。
中原油田有一套美國雙S－2000型機組，1984年進入中原油田，已使用20余年，2003年經(jīng)中原特車廠對該車進行換底盤改造（由原萬國底盤改為重慶鐵馬底盤），現(xiàn)該車仍在使用。
2006年元月19日，我們在大港油田滄洲第三采油廠棗一聯(lián)合站南528井，現(xiàn)場觀摩了勝利油田井下作業(yè)公司雙S的2251型壓裂機組（2251機組和2000機組配套壓裂車相同，均為FC－2251，只是前者配套的混砂車為MC－100，后者為M－75）酸化壓裂作業(yè)。本次作業(yè)，由美國BJ公司提供技術服務，勝利油田井下作業(yè)公司施工。該井深3100米左右，由三臺2004年出廠的雙S壓裂車和一臺1985年出廠的雙S壓裂車，一臺儀表車聯(lián)合作業(yè)，壓裂作業(yè)共持續(xù)了80分鐘左右，加砂60方（陶粒），最高壓力70MPA左右，砂比40%，壓裂很成功。現(xiàn)場作業(yè)人員反映，該套機組自接回后一直使用良好，沒有出現(xiàn)大的問題。特別是1985年接回的一套FC－2251壓裂車，至今臺上部分仍能正常工作，只是底盤性能有所下降。
但我們在現(xiàn)場也發(fā)現(xiàn)三臺2004年壓裂車（奔馳4140底盤）的減震器，臺上阿里遜變速箱、SPM三缸泵不同程度有滲漏現(xiàn)象（據(jù)說是在新疆吐哈高壓作業(yè)造成的，也有反映近幾年進入我國的雙S機組質量不如以前）。
固井水泥車，國內各油田很少有使用進口設備的。
三、國產(chǎn)、進口壓裂機組、固井水泥車性能比較:
1、四機2000型機組和雙S2000機組比較
①國產(chǎn)壓裂車臺上發(fā)動機在最大功率時僅能短時間工作，進口壓裂機組在最大功率時可持續(xù)工作時間較長，可滿足高強度壓裂需要；
②國產(chǎn)壓裂車操控性較進口壓裂車差，這也是目前國產(chǎn)壓裂車薄弱之處；
③國產(chǎn)壓裂泵保質期一般在300～500小時，進口車保一年；
④國產(chǎn)車實際最高泵壓一般在80MPA以下，最大排量一般在2方/分鐘以下；而進口車實際最高泵壓一般可達設計要求103.5MPA，最高排量可達2.3方/分；
2、四機廠2000壓裂機組和1800機組比較
⑴除臺上發(fā)動機外，2000機組和1800機組壓裂車的主要總成件如：傳動箱、大泵、氣液元件、控制元件等基本相同。2000機組臺裝柴油機功率為1678KW(1900RPM)，1800機組臺裝柴油機功率為1342KW(1900RPM)；
⑵2000機組壓裂車大泵在選用4＂柱塞時，理論最高壓力為105兆帕，最大排量為2305升/分。但在最高壓力工況下，由于振動、噪聲等原因，僅能短時間工作；在選用5＂柱塞時，對應排量壓力和1800機組是相同的；
⑶1800機組在國內油田使用較為廣泛。
3、四機廠、中原特車廠固井水泥車比較
目前，國內各油田使有用最多的是40-17型固井水泥車，50-30及其以上的固井水泥車很少使用，所以僅對40-17型水泥車作以比較：
①配置：四機廠4017型水泥車臺上部分僅為一臺柴油機，整機布置較為簡潔；中原特車廠水泥車臺上布置為1臺主柴油機＋1臺輔助柴油機，主機通過一臺雙環(huán)液力變速箱驅動大泵工作，輔機通過兩套葉片泵帶動射漿泵、灌注泵、循環(huán)泵，在整機布置上不如四機廠簡潔；
②四機廠4017型水泥車在各油田使用較為廣范，操控性較好；
③中原特車廠使用的進口原裝SPM三缸泵其能達到的最大工作壓力較大，可達44.8MPA。
四、考察意見:
1、 進口壓裂機組
綜合考慮設備性能、人員素質、售后服務、培訓、我公司油區(qū)特點，以及西部油田和氣井作業(yè)的需要，我們建議選用美國雙S公司的2000型壓裂機組。每套機組組成為：
①FC－2251型壓裂車，三臺
②MC－75型混砂車，一臺
③EC－22ACD型儀表車，一臺
④不配管匯車，可配一臺三噸隨車吊。
參照勝利、長慶等油田配置，同時考慮工程處使用1050壓裂機組積累的經(jīng)驗，建議選用雙S公司的如下配置：
(1)壓裂車
①底盤：原裝德國奔馳4140/4143/4148，8X6；
②臺上柴油機，卡特3512系列電噴柴油發(fā)動機；
③液力傳動箱，阿里遜S9800 M系列變速箱；
④大泵，原裝美國SPM三缸泵；
⑤控制系統(tǒng)，采用手動＋便攜式控制箱＋儀表車控制三種控方式；
⑥總高最好能從原高4.12米降到4.00米以內。
⑦中文版壓裂分析軟件。
其主要技術指標如下：
外形尺寸：長X寬X高=10.4X2.5X4.12
總重量：37.6噸
最小離地間隙：340MM
轉彎半徑：16.9米
最高壓力/對應排量：103.4 Mpa /820l/min
最大排量/對應壓力： 2304l/min/34 Mpa
(2)混砂車(見混砂車考察報告)
(3)儀表車：底盤選用德國原裝進口奔馳2031A底盤，裝進口空調。
2、 國產(chǎn)壓裂機組
根據(jù)東部油田的特點，以及國內油田使用經(jīng)驗，建議選用四機廠1800機組。每套機組組成：
①壓裂車，三臺
②HS－210型混砂車，一臺
③儀表車，一臺
④不配管匯車
配置可參考雙S2000機組配置，詳細配置由于國家對汽車改裝產(chǎn)品公告和免征法規(guī)調整，需進一步協(xié)商。
其主要技術指標如下：
外形尺寸：長X寬X高=11X2.5X4 (米)
總重量：約36噸
最小離地間隙：340MM
轉彎半徑：14米(參考)
最高壓力/對應排量：80.6Mpa/610l/min
最大排量/對應壓力：2309l/min/27.6 Mpa
3、 固井水泥車
選用四機廠或中原特車廠40-17型固井車，每套組成為：
固井水泥車，一臺
灰罐車，兩臺。
水泥車配置：
①底盤：北方奔馳6X4
②臺上柴油機：卡特/曼海姆/沃爾沃
③噴射式自動混漿、密度自動控制、最新中文軟件
④帶數(shù)顯系統(tǒng)
灰罐車：斯太爾6X4底盤。
詳細配置由于國家近期對汽車改裝產(chǎn)品公告和免征法規(guī)調整，需進一步協(xié)商。
40-17水泥車所能達到的技術指標如下：
最高工作壓力 Mpa：40
最大理論排量 m3/h： 100
混漿密度： 1.0～2.4 g/cm3
混漿能力： 0～2.3 m3/min
五、參考體格和交貨期（見下表）
|
名稱 |
型號 |
數(shù)量 |
單價 |
總價 |
交貨期 |
|
臺 |
萬美元 |
萬美元 |
月 | ||
|
進口壓裂車 |
FC－2251 |
3 |
130 |
390 |
12 |
|
混砂車 |
MC－75 |
1 |
120 |
120 |
12 |
|
儀表車 |
EC－22ACD |
1 |
50 |
50 |
12 |
|
隨車吊 |
|
1 |
20萬人民幣 |
20萬人民幣 |
|
|
合計每套雙S機組總價約為4780萬元人民幣 | |||||
|
國產(chǎn)壓裂車 |
YLC105＿1320 |
3 |
890萬人民幣 |
2670 |
10 |
|
混砂車 |
HS－210 |
1 |
500萬人民幣 |
500 |
10 |
|
儀表車 |
儀表車 |
1 |
380萬人民幣 |
380 |
10 |
|
合計每套四機廠1800機組總價約為3550萬元人民幣 | |||||
|
固井車 |
40-17 |
1 |
380萬人民幣 |
380萬人民幣 |
6～10 |
|
灰罐車 |
|
2 |
40萬人民幣 |
80萬人民幣 |
6～10 |
|
合計每套水泥車組總價約為460萬元人民幣 | |||||
以上報告，有不妥之處，請指正!
考察人：唐道臨
譚文勝、段利平、朱德維
二零零六年元月二十三日
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