由于美國(guó)非常規(guī)油氣特別是頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)裝備的日趨成熟，頁(yè)巖氣開(kāi)采技術(shù)的進(jìn)步使美國(guó)天然氣儲(chǔ)量增加了40%，全球漸興頁(yè)巖氣開(kāi)采熱潮，頁(yè)巖氣成為能源新寵。
我國(guó)非常規(guī)油氣資源十分豐富，發(fā)展非常規(guī)能源具有重要的戰(zhàn)略意義。
針對(duì)頁(yè)巖氣特性的工藝模式
頁(yè)巖氣頁(yè)巖既是源巖也是儲(chǔ)集巖，是一種典型的“自生自?xún)?chǔ)”的成藏模式，分布廣、儲(chǔ)層厚、物性差、致密、埋藏較淺，且頁(yè)巖氣生產(chǎn)周期長(zhǎng)、低孔、低滲透率的物性特征，氣流的阻力比常規(guī)天然氣大。
頁(yè)巖氣低產(chǎn)或無(wú)自然產(chǎn)能，所有的井都需要實(shí)施儲(chǔ)層壓裂改造才能開(kāi)采出來(lái)，使得開(kāi)采難度增大。但因適宜于多次改造，又使其具有開(kāi)采壽命長(zhǎng)和生產(chǎn)周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，這就意味著可開(kāi)發(fā)利用的價(jià)值大，也決定了它的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
國(guó)外對(duì)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)整體方案及特殊技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了細(xì)致地研究和生產(chǎn)實(shí)踐分析后認(rèn)為，垂直井用于定義氣藏的范圍, 并適合致密厚層;水平井則適合用于開(kāi)發(fā)井，更易于薄層, 實(shí)現(xiàn)最大儲(chǔ)層鉆遇率，并與天然裂縫儲(chǔ)層相交，為后續(xù)壓裂工藝成功提供保證;水平井、定向井、占地少，而叢式井更易于環(huán)保;水平井或多底井雖然可以有效增加井筒與氣層接觸面積，但由于水平分枝長(zhǎng)度影響壓裂和產(chǎn)出率，單一水平井更適合頁(yè)巖氣的高效開(kāi)發(fā);油基泥漿或高質(zhì)量水基泥漿以確保井壁穩(wěn)定，而水平段高分辨率井筒成像為完井提供依據(jù)，并確保水平井的儲(chǔ)層最大鉆遇率;對(duì)現(xiàn)有井下動(dòng)力鉆具的系統(tǒng)分析研究試驗(yàn)后，優(yōu)選單彎螺桿鉆具與渦輪鉆具或旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具鉆進(jìn)，確保鉆井過(guò)程中的井壁穩(wěn)定，防止頁(yè)巖垮塌同時(shí)必須保證水平井全井段井眼平滑。為后續(xù)重復(fù)壓裂提供平滑的井眼軌道的目的是為下一步多次重復(fù)大型高壓大排量水力壓裂提供順暢的通道;研究和建立更好的水平和多邊井模型，取得使水平井進(jìn)入儲(chǔ)層的水平段長(zhǎng)度和鄰井間距的優(yōu)化參數(shù)都是降低成本高效開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣的主要研究?jī)?nèi)容。為了后續(xù)的多次重復(fù)分段壓裂，國(guó)外大多采用套管完井，所以要根據(jù)最終成本對(duì)比，優(yōu)選完井方式(裸眼或套管)。
從上圖可以看出，在非常規(guī)油氣藏開(kāi)采過(guò)程中新技術(shù)及新工藝的創(chuàng)新問(wèn)題日益突出。而高壓分段壓裂技術(shù)是頁(yè)巖氣規(guī)模化應(yīng)用中非常重要的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
壓裂過(guò)程中高壓大口徑閥門(mén)是其工藝中的核心裝備，但我國(guó)閥門(mén)制造行業(yè)在高端技術(shù)上與國(guó)際最高水平仍存有差距，很多高壓大口徑的閥門(mén)大多依賴(lài)井口，因此高壓大口徑閥門(mén)的國(guó)產(chǎn)化是迫切需要解決的問(wèn)題。
道森鉆采設(shè)備股份有限公司結(jié)合國(guó)內(nèi)外的頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的市場(chǎng)需求，開(kāi)發(fā)出了一系列適用于壓裂作業(yè)的高壓大口徑閘閥，已經(jīng)應(yīng)用于國(guó)外多個(gè)油田的頁(yè)巖氣壓裂現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。
高壓大口徑平板閥應(yīng)運(yùn)而生
道森高壓大口徑平板閘閥已經(jīng)形成了全規(guī)格，多個(gè)系列高壓大口徑閘閥，其中DS-FLSR系列閘閥備特點(diǎn)顯著。
耐高壓 根據(jù)壓裂設(shè)備在壓裂過(guò)程中壓力較高的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮其結(jié)構(gòu)的合理性。通過(guò)對(duì)閥體、閥蓋、閥桿和閘板的應(yīng)力和變形分析，滿足作業(yè)過(guò)程中的各種載荷要求。
耐磨損 根據(jù)壓裂設(shè)備在壓裂過(guò)程中沖刷較大的特點(diǎn)，道森設(shè)計(jì)的大口徑高壓閘閥在主體零部件表面做了耐磨損表面處理，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命。
良好的密封性 道森公司結(jié)合多年的閥門(mén)制造經(jīng)驗(yàn)以及引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的閥門(mén)制造技術(shù)，設(shè)計(jì)大口徑高壓閘閥的密封結(jié)構(gòu)。整體采用全金屬密封結(jié)構(gòu)，采用優(yōu)質(zhì)的密封材料進(jìn)行輔助密封，確保密封件在使用過(guò)程中的穩(wěn)定，延長(zhǎng)使用壽命。在閘板和閥座密封表面噴涂硬質(zhì)合金，增加其密封性，耐磨性，并有效減低扭矩。閥座的雙密封結(jié)構(gòu)可以有效保證其低壓密封性，并可以防止使用過(guò)程中壓裂砂對(duì)密封面的污染。
開(kāi)關(guān)扭矩小 為減小閥門(mén)的扭矩，道森公司設(shè)計(jì)的高壓大口徑閘閥增加了平衡尾桿結(jié)構(gòu)，以保證閥門(mén)工作過(guò)程中的壓力平衡，降低了開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)程中的扭矩，并在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中使用了重載荷能力的滾珠絲杠，更加有效的降低了扭矩。
同時(shí)，道森還設(shè)計(jì)了雙作用液壓驅(qū)動(dòng)裝置，可以更加有效快速的開(kāi)啟和關(guān)閉閥門(mén)，并附帶手動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)。
DS-FC結(jié)構(gòu)閘閥是目前市場(chǎng)應(yīng)用較多的結(jié)構(gòu)。道森公司生產(chǎn)的DS-FC系列閘閥為全通徑大口徑高壓鍛鋼閘閥，分為手動(dòng)式驅(qū)動(dòng)和雙液動(dòng)驅(qū)動(dòng)兩種類(lèi)型。同樣具有耐高壓、耐沖刷的特點(diǎn)。全金屬密封，浮動(dòng)式雙閥座結(jié)構(gòu)，采用滾珠絲杠傳動(dòng)并帶有平衡尾桿。雙液動(dòng)驅(qū)動(dòng)閘閥帶有活塞式雙作用液壓驅(qū)動(dòng)器可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和快速開(kāi)啟關(guān)閉閥門(mén)，附帶手動(dòng)機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)鎖緊。
BEQG系列先導(dǎo)式壓力平衡閘閥是目前全球油氣壓裂設(shè)備領(lǐng)域第一臺(tái)高壓先導(dǎo)式平衡閘閥。此結(jié)構(gòu)的閥門(mén)改變了以前大口徑高壓閥門(mén)設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)理念，結(jié)構(gòu)外形尺寸小，開(kāi)關(guān)力矩只有同口徑，同壓力常規(guī)閥門(mén)力矩的1/4，重量輕30%，成本低。是高壓大口徑閘閥設(shè)計(jì)上的一次重大創(chuàng)新。
制造工藝要點(diǎn)
道森公司根據(jù)多年生產(chǎn)制造高壓閥門(mén)，結(jié)合API 6A規(guī)范以及壓裂工藝對(duì)高壓平板閘閥的質(zhì)量要求，總結(jié)出一套完整的生產(chǎn)制造工藝。
原材料 所有鍛件原材料鋼廠均須具備生產(chǎn)精煉脫氫優(yōu)質(zhì)鋼的設(shè)備和能力，并通過(guò)高低倍試驗(yàn)、化學(xué)成分復(fù)驗(yàn)和最終的力學(xué)性能檢測(cè)進(jìn)行確認(rèn)。原材料的化學(xué)成分，在符合有關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的前提下，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和嚴(yán)格控制，確保材料低溫沖擊性能的穩(wěn)定性，保證韌性，并保證對(duì)鍛造過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格控制。
熱處理 對(duì)零件材料的熱處理過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格控制。每種材料和產(chǎn)品均編制熱處理工藝。熱處理爐溫均勻性和熱電偶等定期進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn)。
機(jī)加工 零件的加工尺寸精度決定了閥門(mén)整機(jī)裝配后的密封性能。道森公司采用大型數(shù)控鏜銑加工中心對(duì)閥體進(jìn)行精加工，可以大幅度降低閥座和閘板之間的摩擦力以及開(kāi)關(guān)扭矩。
檢測(cè) 根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格級(jí)別制訂質(zhì)量計(jì)劃。按照API規(guī)范的要求，對(duì)檢驗(yàn)步驟及結(jié)果均記錄在案。由客戶(hù)及第三方確定停止點(diǎn)和驗(yàn)證點(diǎn)。所有的檢測(cè)設(shè)備都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格鑒定和校準(zhǔn)。所有無(wú)損檢測(cè)均按照書(shū)面程序進(jìn)行。
道森高壓大口徑平板閥已經(jīng)經(jīng)過(guò)了市場(chǎng)的考驗(yàn)，所提供的整套加砂壓裂井口和高壓平板閥，在大慶油田、勝利油田、遼河油田等得到良好應(yīng)用，并得到好評(píng)。在北美地區(qū)頁(yè)巖氣開(kāi)采，道森的高壓平板閥和高壓節(jié)流管匯/濾砂系統(tǒng)等產(chǎn)品，得到廣泛應(yīng)用。
發(fā)布信息
