今年以来,
西南工程公司井下作业分公司全面推进创新驱动战略落地见效,率先在
压裂板块实施现场设备自动化和智能化改造升级,成功应用自动输砂装置、液罐自动化储供液系统和130毫米-105兆帕大通径管汇三大“利器”,打造了智能高效
压裂现场,整体
压裂效率提升30.84%。
自动化储供液系统,1人控制18组液罐
液体是
压裂施工的关键材料和用量最大的材料,近年来,随着
压裂技术不断升级,施工规模逐渐增加,部分单井用量突破1万立方米,平台井超过10万立方米。如何保证大规模、长时间平稳供液,是顺利
压裂的关键。从2020年开始,井下作业分公司就开始布局液罐自动化储供液系统,进行理论论证,并对部分重叠液罐进行了自动化改造,可实现重叠液罐液体流程监控、智能供液、作业全程记录以及对混配车供液提供信号反馈等,并在威页41平台和威页43-6井完成初步测试,实现自动化储供液5万立方米。
随后,针对试用情况进行适应性改进后,又在永页6平台和丁页3井进行测试,完成自动化储供液8.9万立方米。通过2次测试评估,液罐自动化储供液系统具备控制反应灵敏、精准度高、自动化程度高的优势,1人可以对18组液罐进行控制管理,作业人员减少50%,同时减少了员工高处看罐巡罐作业,降低了高空坠落风险和员工劳动强度,提升了液体控制精准度。目前,该设备已经正式投入使用。
自动输砂装置,1分钟填装3吨
页岩气
压裂施工具有施工规模大、连续作业时间长、加砂强度大的特点,因为固定的砂罐容积有限,所以需要在作业过程中连续进行装砂作业。
以往施工采取吊车吊装,人工放砂的模式,存在效率慢和高空作业风险高的隐患。针对这一难点,井下作业分公司先后调研多个工区,进行多次论证和测试,最终在永页4-2平台成功应用了自动输砂装置。该套设备包括吊装系统、固定式双输砂机、控制系统等部分组成,供砂速度达到每分钟3吨,效率是传统模式的3倍,并且作业人员减少50%,在上砂能力、供砂速度、负载持续率、设备使用寿命等方面更好地满足了页岩气施工需求。
在作业过程中,自动输砂装置可以通过传感器监控反馈输砂情况,不需人员上罐操作,大大降低了高空作业风险,同时,罐顶通过两个仓切换加砂和封闭空间加砂,做到了无漏砂、无沙尘,实现了环保作业。目前,在永页4-2平台已经完成16段施工作业,共计吊装1071袋,输砂量1616吨。
130毫米-105兆帕大通径管汇,1根代替6根
压裂施工属于高风险作业,而高压管汇是最大的风险点,守护好这些“生命线”是现场管控的重中之重。为了提升现场作业效率,提高现场高压管汇的使用安全性,井下作业分公司通过市场调研和现场论证,成功应用了130毫米-105兆帕大通径管汇。
该套设备采用模块分流管汇结构,将
压裂高低压管汇出口与井口
压裂树之间通过单根高压法兰管线连接,实现高压
压裂液的单管传输,改变了传统多路由壬管线连接至井口的连接方式,可满足多井口拉链施工作业,具有大排量、耐冲蚀、抗振动等优势,在页岩气多井口
压裂施工中优势明显。大通径管汇相对常规3寸(76.2毫米)高压件,大大减少了现场高压件使用量,由原来的6根减少为1根,不仅降低了现场劳动强度,更重要的是减少风险点,施工可靠性和安全性较常规管线大幅得到提升。
同时,日常检测费用得到大幅降低。截止目前,该套大通经管汇已顺利完成永页8平台及永页4-2井共6井次103段施工,大大提高了“井工厂拉链式”
压裂施工的运行效率,成为加快川南页岩气开发的利器。