Búnaður fyrir vökvabrot á mynduninni, sem er lykilatriði í búnaði í þróun olíu- og gasreitna, gegnir ómissandi hlutverki í skilvirkri útdrátt á óhefðbundinni olíu- og gasauðlindum.
Við aðstæður stöðugrar vaxtar heimsins eftirspurnar eftir orku og mikilli þróun á óhefðbundnum lögum, svo sem skifgasi og þéttri olíu, hefur tæknileg stig og rekstrarhagkvæmni búnaðar fyrir vökvahlutfall af mynduninni bein áhrif á hagkvæmni og þróun olíu og gas. Þessi grein fjallar kerfisbundið um helstu kosti og háþróaða þróun búnaðar til vökvabrots á mynduninni hvað varðar tæknilegar meginreglur, lykilbúnaðarhluta, þróun tækniþróunar og atvinnugreinar.
Tæknilegar meginreglur og grunnaðgerðir
Tækni vökvahlutfalls myndunarinnar felur í sér vökva dælingu undir háum þrýstingi í laginu, sköpun og stækkun sprungna í berginu - margvíslega og eykur þannig gegndræpi fyrir olíu og gasi. Aðalhlutverk búnaðarins fyrir vökvahlutfall af mynduninni - sem myndar vökva undir háum þrýstingi og nákvæmri stjórn á flæði þess og þrýstingi. Með hefðbundinni vökvalengingu lagsins dælir búnaðurinn vökvavökva í holuna (venjulega vatnsbasaða blöndu með proppante, til dæmis kvars sand) undir þrýstingi sem er meiri en þrýstingur á vökvatap myndunarinnar, sem skapar sprunganet. Þetta ferli krefst þess að búnaðurinn tryggi stöðugan háan þrýsting á framleiðsluna, aðlagar rennslið nákvæmlega og áreiðanlegt, langa og stöðuga notkun.
Helstu þættir búnaðarins og tækniforskriftir
Nútíma kerfi fyrir vatnsveitu lagsins samanstanda venjulega af háþrýstingsdælueining, sandmeðlim, tanki til að geyma vökva, margvíslega kerfi og greind stjórnunareining. Dælueining vökvakraftarinnar er uppspretta kerfisorku. Í grundvallaratriðum notar búnaðurinn þrjá - eða fimm stimpil stimpil með afkastagetu 1-3 m³/mín og hámarks vinnuþrýstingur meira en 140 MPa. Dælueiningar nýju kynslóðarinnar auka verulega slitþol og þjónustulífi þökk sé bjartsýni sveifarásar (til dæmis með stál stáli með mikilli stækkun) og þéttingartækni (til dæmis Piston wolfram karbíðhringjum).
Sandblöndunartækið veitir jafna blöndun vökva vökvasprengjunnar og proppant. Hönnun þess ætti að veita jafnvægi á milli möguleikans á að vinna með háhraða vökva og nákvæma stjórn á hlutfalli íhluta. Sjálfvirka sandblöndunarkerfið stjórnar hlutfall sandhluta (rúmmálsstyrkur propant) í rauntíma og stjórnar með virkum hætti hraða sandframboðs, sem tryggir einsleitni blöndunar innan ± 2%.
Safnara, sem tryggir flutning á háþrýstingsvökva, ætti að vera úr efnum sem eru ónæmir fyrir þrýstingi, svo sem Chromomolibdenic álstáli. Lykiltengingar eru búnar vökva sem hægt er að fjarlægja efnasambönd og þrýstingskynjara til að tryggja örugga notkun. Nokkur há -flokks búnaðarlíkön eru búin vitsmunalegum safnara stjórnunarkerfi sem geta fylgst með sveiflum í þrýstingi í hverri grein í rauntíma og veitt snemma viðvörun um leka.
Þróun tækniþróunar
Sem stendur er búnaður fyrir vökvahlutfall lagsins að þróast í átt að auknum þrýstingi, vitsmunalegum og umhverfisvænni þróun. Á sviði háþrýstingsbúnaðar, til að mæta þörfum þróunar á ofurplötum stokka af skifgasi (meira en 4.500 metrar), hafa leiðandi alþjóðleg fyrirtæki framleitt dælueiningar með vinnuþrýstingi allt að 150 MPa, auk þess að þróa samsvarandi háþróandi þéttingarefni og tækni til að styrkja uppbyggingu.
Notkun vitsmunalegrar tækni hefur aukið skilvirkni búnaðar verulega. Fjarstýringarkerfi sem byggð eru á Internet of Things (IoT) geta safnað meira en 200 breytum í rauntíma, þar með talið dæluþrýstingi, framleiðni og sandstengistuðul. Með því að nota reiknirit fyrir vélanám spáir þeir bilunum í búnaði og hámarka vinnslubreyturnar. Sem dæmi má nefna að notkun gervigreindaralgríms við olíuinnborgun í Bandaríkjunum hefur aukið skilvirkni myndunar lags um 18% og dregið úr dýpt framsóknar um 12%.
Umhverfishönnun miðar að því að draga úr vatnsnotkun og umhverfismengun. Vökvalínur lokaðs hringrásar minnka til að draga úr vatnsrennsli í holuna um meira en 40% vegna vinnslu á öfugri vökvaflæði og vinnslu þess til endurnotkunar. Rafbúnaður fyrir vökvahlutfall lagsins notar litíum rafhlöður eða netkraft í stað dísilvélar, sem dregur úr hávaðastigi um 20 dB og losun köfnunarefnisoxíðs um 90%, sem gerir það hentað betur fyrir þróun olíu og gasfellinga á umhverfislegum viðkvæmum svæðum nálægt borgunum.
Umsókn í greininni og vandamál
Búnaður fyrir vökvahlutfall lagsins er mikið notaður við þróun óhefðbundinna olíu- og gasreitna, svo sem skifgas, olía af þéttum bergi og metan af kolalagi. Til dæmis, við skifgasfellingarnar í Sichuan -vatnasvæðinu í Kína, var dreifing þyrpinga vökvaframboðsstöðva í innlendri framleiðslu (hvert kerfi inniheldur 12 - 16 dælur fyrir vökvasprengingu) það mögulegt að ná markmiðum í atvinnuskyni á dag. Hins vegar er iðnaðurinn á - áður frammi fyrir tæknilegum vandamálum: í - fyrsta, búnaðurinn og efnin hafa ekki næga mótstöðu gegn öfgafullu hitastigi (meira en 150 gráðu) og háþrýstingur; Í - annarri, nákvæmri tækni til að fylgjast með vökvahlutfalli lagsins í flóknum lögum (til dæmis í safnara með háspennuhlutfall) þarf byltingarkennd þróun; Og í þriðja lagi gerir skortur á breytileika búnaðarins það minna aðlagað sérstökum rekstrarskilyrðum, svo sem hásléttunni og eyðimörkinni.
Í framtíðinni, þökk sé samþættingu og nýsköpun á sviði efnisvísinda (til dæmis notkun samsettra byggða á keramik), stafrænum tvöföldum tækni (sýndarlíkanagerð til að hámarka framleiðsluáætlanir) og nýjar orkugjafar (aflgjafa til vetnis eldsneytisþátta), mun búnaður til að vökva brot á alþjóðlegri orkuöryggi.
