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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)現場�，F將考察情況匯報如下：
一、 國內固壓設備生產廠家概況：
目前，國內固壓設備的生產主要集中在：蘭通廠、四機廠、中原特車廠三家，其中以蘭通廠生產歷史最為悠久，我公司油田開發(fā)工程處現役的四套機組均為蘭通廠生產。但從上世紀八十年代以來，由于種種因素的制約，生產和經營一直不夠理想，其主要生產裝備均為上世紀產品，產品工藝技術和國內同行相比有一定差距、更新換代較慢。壓裂車現在最大可生產1800機組，但公告和免征目前正在辦理；可生產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，部分產品還出口到了哈薩克斯坦、阿爾巴尼亞等國家�？缮a700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合站南528井，現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�，F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。
但我們在現場也發(fā)現三臺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象（據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、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國產壓裂車操控性較進口壓裂車差，這也是目前國產壓裂車薄弱之處；
③國產壓裂泵保質期一般在300～500小時，進口車保一年；
④國產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、 國產壓裂機組
根據東部油田的特點，以及國內油田使用經驗，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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