Petrol ve gaz alanlarının geliştirilmesinde ekipmanın önemli bir unsuru olan oluşumun hidrolik kırılması için ekipman, geleneksel olmayan petrol ve gaz kaynaklarının etkili bir şekilde çıkarılmasında vazgeçilmez bir rol oynamaktadır.
Dünya enerji talebinin sürekli büyümesi ve şeyl gazı ve yoğun petrol gibi geleneksel olmayan katmanların yoğun gelişimi, oluşumun hidrolik fraksiyonu için ekipmanın teknik seviyesi ve operasyonel verimliliği, petrol ve gaz gelişiminin ekonomik verimliliğini ve seyrini doğrudan etkiler. Bu makale, teknik ilkeler, temel ekipman bileşenleri, teknoloji geliştirme eğilimleri ve endüstri uygulamaları açısından oluşumun hidrolik kırılması için ekipmanın ana avantajlarını ve gelişmiş geliştirilmesini sistematik olarak tartışmaktadır.
Teknik ilkeler ve temel işlevler
Formasyonun hidrolik fraksiyonu teknolojisi, katmandaki yüksek basınç altında sıvı pompalamayı, kayan - manifoldundaki çatlakların oluşturulması ve genişlemesi içerir, böylece yağ ve gaz için geçirgenliği arttırır. Formasyonun hidrolik fraksiyonu için ekipmanın ana fonksiyonu - yüksek basınç altında sıvı üretme ve akışının ve basıncının doğru kontrolü. Katmanın geleneksel bir hidrolik uzantısı ile ekipman, bir hidrafikasyon sıvısını, oluşumun hidrolik kaybının basıncını aşan basınç altında kuyu içine (genellikle bir propante ile su tabanlı bir karışım, örneğin kuvars kum) pompalar. Bu işlem, akışı ve güvenilir, uzun ve sürekli çalışmayı doğru bir şekilde ayarlayarak, çıkış üzerinde kararlı yüksek basınç sağlamak için ekipmanın gerektirmesini gerektirir.
Ekipmanın ana bileşenleri ve teknik özellikler
Katmanın hidrolik çizgileri için modern sistemler genellikle yüksek basınçlı bir pompalama ünitesi, bir kum elemanı, sıvı depolamak için bir rezervuar, bir manifold sistemi ve akıllı bir kontrol ünitesinden oluşur. Hidrolik gücün pompa ünitesi bir sistem enerjisi kaynağıdır. Temel olarak, ekipman 1-3 m³/dk kapasiteli ve maksimum 140 MPa'dan fazla çalışma basıncına sahip üç - veya beş silindirli piston pompası kullanır. Yeni kuşağın pompalama birimleri, optimize edilmiş krank mili malzemeleri (örneğin, yüksek artışlı alaşım çelik) ve sızdırmazlık teknolojileri (örneğin piston tungsten karbür halkaları) sayesinde aşınma direncini ve servis ömrünü önemli ölçüde artırır.
Kum mikseri, hidrolik patlama ve proppant'ın hidrafikasyonunun düzgün bir şekilde karıştırılmasını sağlar. Tasarımı, yüksek hızlı sıvı ile çalışma olasılığı ile bileşenlerin oranının tam kontrolü arasında bir denge sağlamalıdır. Otomatik kum karıştırma sistemi, kum bileşenlerinin (proppant'ın hacimsel konsantrasyonu) gerçek zamanlı olarak oranını kontrol eder ve kum beslemesinin hızını dinamik olarak düzenler ve karıştırma homojenliğini ±%2 içinde sağlar.
Yüksek basınçlı sıvıların taşınmasını sağlayan koleksiyoncu sistemi, kromomolibdenik alaşım çelik gibi basınca dirençli malzemelerden yapılmalıdır. Anahtar bağlantılar, güvenli çalışmayı sağlamak için hidrolik hızla çıkarılabilir bileşikler ve basınç sensörleri ile donatılmıştır. Bazı yüksek sınıf ekipman modelleri, her daldaki basınç dalgalanmalarını gerçek zamanlı olarak izleyebilen ve sızıntılar hakkında erken bir uyarı sağlayabilen entelektüel koleksiyoncu yönetim sistemleri ile donatılmıştır.
Teknoloji Geliştirme Trendleri
Şu anda, katmanın hidrolik fraksiyonu için ekipman, artan basınç, entelektüelleştirme ve daha çevre dostu gelişme için gelişmektedir. Yüksek basınçlı ekipman alanında, şeyl gazı (4.500 metreden fazla), önde gelen uluslararası şirketler, 150 MPa'ya kadar çalışma basıncına sahip pompalama birimleri üretti ve yapıların takviyesi için karşılık gelen yüksek hesaplama sızdırmazlık malzemeleri ve teknolojilerini geliştirdi.
Entelektüel teknolojilerin kullanımı, ekipmanın verimliliğini önemli ölçüde artırmıştır. Nesnelerin İnterneti (IoT) dayalı uzaktan izleme sistemleri, pompa basıncı, üretkenlik ve Sandstony katsayısı dahil olmak üzere gerçek zamanlı olarak 200'den fazla parametre toplayabilir. Makine öğrenimi algoritmalarını kullanarak ekipman arızalarını tahmin ederler ve çalışma parametrelerini optimize ederler. Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki bir petrol yatağında yapay zeka algoritmalarının kullanılması, bir tabakanın oluşumunun verimliliğini% 18 artırmış ve proppant derinliğini% 12 azaltmıştır.
Çevre tasarımı su tüketimini ve çevre kirliliğini azaltmayı amaçlamaktadır. Ters sıvı akışının işlenmesi ve yeniden kullanımı için işlemesi nedeniyle kapalı döngünün hidrolik hatları, su akışını% 40'tan fazla azaltmak için azalır. Katmanın hidrolik fraksiyonu için elektrikli ekipman, dizel motorlar yerine lityum piller veya ağ gücü kullanır, bu da gürültü seviyesini 20 dB ve azot oksit emisyonlarını%90 azaltır, bu da şehirlerin yakınında çevresel olarak savunmasız alanlarda petrol ve gaz yataklarının geliştirilmesi için daha uygun hale getirir.
Sektörde uygulama ve sorunlar
Katmanın hidrolik fraksiyonu için ekipman, şeyl gazı, yoğun kayaların yağı ve kömür tabakalarının metanı gibi geleneksel olmayan petrol ve gaz alanlarının geliştirilmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin, Çin'deki Sichuan Havzası'ndaki şeyl gazı yataklarında, yurtiçi üretimin hidrolik güç kaynağı tesisleri kümelerinin dağıtılması (her sistem, hidrolik patlama için 12 - 16 pompa içerir), kuyu gününe kadar kübik metrelerden geçen ticari kalkınma hedeflerine ulaşmayı mümkün kıldı. Bununla birlikte, - üzerindeki endüstri daha önce teknik problemlerle karşı karşıya kalmıştır: - 'te birincisi, ekipman ve malzemeler ultra yüksek sıcaklıklara (150 dereceden fazla) ve yüksek basınca karşı yeterli dirence sahip değildir; - 'da, katmanın karmaşık katmanlardaki hidrolik fraksiyonunu (örneğin, yüksek voltaj gradyanlarına sahip koleksiyoncularda) izlemek için ikinci, doğru teknolojiler, atılım gelişmeleri gerektirir; Üçüncüsü, ekipmanın modalitesinin eksikliği, plato ve çöl gibi özel çalışma koşullarına daha az uyarlanmıştır.
Gelecekte, malzeme bilimi alanındaki entegrasyon ve yenilik (örneğin, seramiklere dayalı kompozitlerin kullanımı), dijital çifte teknolojiler (üretim planlarını optimize etmek için sanal modelleme) ve yeni enerji kaynakları (hidrojen yakıt elemanlarına güç kaynağı), hidrolik kırılma ekipmanı (hidrolik kırılma) ekipmanı, küresel enerji güvenliği sağlayacak, anahtar teknik desteği sağlayacaktır.
