石化机械成套开发与应用全电动压裂装备

　　 5月，石化机械（000852）提供的全电动成套压裂装备，包括14台5000型电动压裂橇、1台HS40电动混砂橇、油电混控仪表橇、20型配液橇、远程控制175兆帕地面管汇、电动连续供砂装置等装备，组合应用于焦页27东平台，开启页岩气开发全电动成套压裂装备新篇章，系统验证成套电动压裂装备的可靠性、稳定性，引领我国电驱压裂施工从“柴油驱动时代”进一步迈向“电动、绿色、智能时代”。

　　大功率压裂是规模、有效开发页岩气、致密气等非常规油气资源的决定性手段，而传统压裂设备由柴油机驱动，所需底盘车、发动机、传动箱依赖进口，装备制造与应用均受到制约。

　　依托“十三五”国家科技重大专项“深层页岩气开发关键装备与工具研制”，石化机械突破传统压裂装备设计思维，开发基于通用部件的“单机双泵、单机单泵”等多种组合结构的系列化电动压裂泵装置，解决了燃油压裂装备功率提升难、能耗高、环保超标、运维成本高等难题；突破大功率多相电机及变频控制技术，实现了系统操作从单机手动调节到机组自动无级控制升级；创新高能混配数字输砂技术，在单台设备上集成两台装备功能，大幅提升混配能力和控制精度；创新提出基于作业功率需求分析的电网负荷预测计算方法，形成了电动压裂装备网电系统配套设计方案，确保了系统供配电的可靠性；创新提出电动压裂装备试验装置、试验方法，建成国内唯一电动压裂装备试验场，最大试验功率达6000马力。

　　研发团队创新突破了专项压裂装备负载特性匹配、电传系统安全容错控制等7项关键技术，累计获得“电动压裂系统”等21件发明专利授权、7项软件着作权，制修订行业标准4项，石化机械电动压裂装备技术已整体达到国际先进水平、部分国际领先。

　　专项开发的电动压裂装备从燃油驱动向电力传动转变，实现远程操作和智能化控制，推动压裂工程从间隙工况向连续工况转变，全天候连续施工、人停机不停。

　　此前，石化机械研制的5000型电动压裂装备已投入川渝、大庆、新疆等国内大型压裂施工作业，工业试验应用充分。与传统柴油驱动压裂设备相比，设备数量减少50%，国产化率达95%，现场作业员人数减少40%，噪声降低17%、能耗降低20%以上，在连续工况下作业综合成本可降低30%以上，并实现了二氧化碳、氮氧化物等污染物零排放。

　　（应杰 李莉莉 庞坚 孙海涛）