在日前閉幕的第十三屆張子瑞中國國際石油石化技術裝備展上,頁巖氣壓裂設備成為矚目的熱點。中國石化石油工程機械公司承擔的3000型成套壓裂裝備項目突破開發(fā)的關鍵技術,滿足了“連續(xù)施工、大負載、長時間”的頁巖氣壓裂特殊需求。據介紹,3000型的壓裂技術為世界首創(chuàng),核心技術達到了世界領先水平,預計兩年內將規(guī);懂a。中石化相關負責人表示,在壓裂裝備的研發(fā)平臺上要不斷出產品,還要出核心的技術,來支撐中國頁巖氣勘探開發(fā)的可持續(xù)發(fā)展。
不過,據記者了解,壓裂設備成為熱點,并不僅僅因為“頁巖氣熱”。我國低滲透油氣資源現狀,也決定了對壓裂設備的廣闊需求。
中國石油集團咨詢中心專家馬家驥認為,壓裂成套裝備是繼成套鉆機之后需求高峰的又一個品種,從長遠看,很有發(fā)展前景,但從目前來看,最現實的市場在北美,潛力市場是歐洲,而中國市場相對滯后。
致密油氣開發(fā)的得力裝備
據了解,固井壓裂和酸化是目前世界上廣泛應用的一項成熟增產技術,是油氣增產、水井增注的一項重要工藝措施,也是提高采收率的重要手段。上世紀90年代初,大慶油田、中原油田和勝利油田相繼從美國引進成套壓裂設備。
我國低滲透(致密)油氣資源豐富,約占全國石油儲量的三分之二以上。川慶鉆探工程研究院長慶分院院長王長寧介紹說,2013年,長慶油田產量目標是5000萬噸,預計大多依靠低滲油氣藏的貢獻。而低滲油氣儲藏作為未來油氣資源開發(fā)的重點領域,壓裂改造是把儲量轉化為產量的重要環(huán)節(jié)。壓裂成套設備市場廣闊。
中國石化石油工程機械公司總工程師吳漢川表示,壓裂設備近年來需求迅猛的增長,主要拉動因素有兩個:一個是以新疆和四川為代表的區(qū)塊氣層改造;另一個就是致密油氣的開發(fā)。而頁巖氣目前尚占很小比例。
據介紹,油氣開采過程會大量應用壓裂工藝。壓裂作業(yè)是利用壓裂車組,將攜帶化學添加劑和石英砂的液體通過高壓泵注入到目的地層,使油層巖石破裂產生裂縫。壓裂液中的石英砂比地層砂密度大數倍,因此能夠在裂縫中起到支撐作用,使裂縫長期處于開啟狀態(tài),從而形成原油滲出通道,改善油流環(huán)境,提高原油產量。
壓裂作業(yè)的主要設備即為壓裂車組或壓裂橇組。壓裂車組一般包含壓裂泵車、混砂車、儀表車和管匯車。
頁巖氣開發(fā)帶熱潛在市場
雖然,目前頁巖氣開發(fā)規(guī)模尚小,對壓裂設備的拉動效應還未發(fā)揮出來,但未來幾年,以頁巖氣為代表的非常規(guī)油氣將推動壓裂施工總量和規(guī)模的迅速增長,并帶動壓裂設備市場的繁榮。
記者了解到,頁巖氣最重要的技術有兩個:水平井技術和壓裂技術。前者可以大大提高單井產量;后者是要處理頁巖氣孔隙度低的問題,通過人工壓裂的方法打出裂縫。據專家介紹,中國目前水平井技術已經有了不少發(fā)展,但壓裂水平與美國相比還是有較大差距。我國只是初步掌握了水平井鉆井、分段壓裂等技術,尚未形成頁巖氣開發(fā)關鍵技術體系,離規(guī);_發(fā)還有很長一段路要走。
“未來中國頁巖氣開發(fā)將催生中國頁巖氣產業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的市場需求,其中水平井鉆井、水平井完井、壓裂設備等將最先受到提振!比疸y證券的分析師表示。
目前,世界主要鉆采裝備供應商紛紛瞄準了壓裂市場。在國內,江漢油田第四石油機械廠、煙臺杰瑞石油裝備有限公司、蘭州通用機器制造有限公司、大港中成裝備制造公司都在研制壓裂裝備。此外,吉艾科技等企業(yè)也開始進軍壓裂設備市場。
煙臺杰瑞石油服務集團股份有限公司副總裁姜曉寶表示,他們較早進行了頁巖氣技術儲備和先期應用,積累了一定的經驗,比照美國每年新增700-800臺壓裂車的需求量來看,預計中國未來頁巖氣大規(guī)模開發(fā)后壓裂車的需求量將十分可觀。他們在2012年年產100多臺壓裂車的基礎上,2013年已經進行了產能儲備。
需解決新技術帶來的新問題
據了解,我國從上世紀70年代開始引進國外小型壓裂機組,但壓裂裝備的設計與制造技術被歐美等國公司所壟斷。上世紀80年代末,江漢四機通過技貿結合方式從美國引進壓裂機組設計制造技術后,這種格局才被打破。
近幾年,國內生產的壓裂設備迅速替代了進口,國產壓裂設備占據了國內市場的主體,并逐步進入國際市場。
吳漢川表示,實驗平臺是衡量裝備制造業(yè)的水平的標志之一。經過幾年的發(fā)展,國內壓裂設備已經建立了三方面實驗平臺:一是對材料和基礎實驗建立的實驗平臺;二是針對壓裂裝備的關鍵部件以及檢測方面建立的實驗平臺;三是達到國際最高水平的混合實驗平臺。這些實驗平臺有力推動了壓裂設備的研制。
業(yè)內人士透露,隨著國內油氣田深層開發(fā),地層壓力越來越大,油井越來越深,大型壓裂施工成為發(fā)展方向,這對壓裂設備提出了更高要求。此外,壓裂新技術的廣泛使用,如注氮氣、二氧化碳壓裂等,要求解決溫度劇變和腐蝕等問題,這要求壓裂設備在實現大功率、大排量的同時,還必須提高材料性能。國產壓裂裝備要真正趕超世界先進水平,就必須面對這些市場需求新變化,解決新問題。
吳漢川認為,應圍繞著未來非常規(guī)油氣的開發(fā),進行大系統的研究,包括裝備、控制系統以及技術和服務等各個方面。