国内电动压裂技术现状及发展建议

周红维1,左罗2,3,刘海亮1,王波1,刘小波1,张倩钰1,胡小波1(1.四川宏华电气有限责任公司压裂工程事业部;2.中国石化页岩油气钻完井及压裂重点实验室;3.中石化石油工程技术研究院有限公司)
摘要:随着非常规油气资源开发需求增长,传统柴驱压裂技术因功率低、能耗高、污染大等问题难以满足绿色、低碳、环保、智能化开发的要求。为理清电动压裂技术发展脉络,推动其进一步应用,系统分析了国内外电动压裂技术现状,总结技术瓶颈并提出发展建议。通过文献调研、企业案例对比及现场应用数据分析,梳理国内外电动压裂技术发展历程、装备特点及市场应用现状,结合国内典型工区的实际需求,评估技术优势与不足。研究结果表明,国内电动压裂技术快速发展,形成1 875~6 000 kW装备体系,设备稳定性与信息化水平全球领先,参与工作量占比超40%。东方宏华、石化四机等企业主导研发,实现了“源-网-荷-储”供电方案及智能一键压裂功能,电动压裂泵单机功率高(等效2~2. 5台柴驱压裂车)、占地减少27%、能耗降低31%、碳排放趋零(电网供电),能适应复杂工况,但存在电网带载能力不足、橇装设备移运性差等问题,制约规模化应用。建议通过电网增容改造、多电源组合提升供电能力;优化设备轻量化设计,推广车载式装备;发展智能集控与故障预警技术,实现24 h连续作业。未来需聚焦自动化、智能化方向,完善“源-网-荷-储”生态,推动电动压裂技术向海上及分散井位扩展。研究结果可为我国电动压裂技术长足发展提供支撑。
关键词:非常规;柴驱压裂;电动压裂;智能压裂;页岩;单机功率;电网增容

目录介绍

0 引言

1 电动压裂技术特点

1.1 功率优势

1.2 占地优势

1.3 节能优势

1.4 碳排优势

1.5 降噪优势

1.6 复杂工况适应性优势

2 电动压裂技术发展历程

2.1 国外发展历程

2.1.1 Profrac(USWS)公司

2.1.2 Evolution Well Services(EWS)公司

2.1.3 BJ Services公司

2.2 国内发展历程

2.2.1 中国东方电气集团有限公司宏华集团有限公司(东方宏华)

(1)发展历程

(2)系统配置及应用效果

(3)产品特点

2.2.2 中石化四机石油机械有限公司(石化四机)

(1)发展历程

(2)系统配置及应用效果

(3)产品特点

2.2.3 烟台杰瑞石油装备技术有限公司(烟台杰瑞)

(1)发展历程

(2)系统配置及应用效果

(3)产品特点

3 国内电动压裂技术现状

3.1 电动压裂设备分布情况

3.2 东方宏华电动压裂技术应用情况

3.3 石化油服电动压裂技术应用情况

3.4 中油技服电动压裂技术应用情况

3.5 国内电动压裂技术应用总结

3.5.1 主导国内市场

3.5.2 国际竞争力提升

3.5.3 技术不足

3.5.4 技术发展趋势

4 国内电动压裂技术发展建议

4.1 电网带载能力提升

4.2 电源方案多元化

4.2.1 混合动力装备开发

4.2.2 燃气发电+电网组合供电

4.3 数字化、智能化水平提升

4.3.1 智能感知与数据采集

4.3.2 AI驱动的预测性维护

4.3.3 智能控制与优化

4.3.4 技术实施路径

(1)分阶段推进

(2)跨行业技术融合

(3)标准化与生态构建

5 结论


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