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摘要：这几年来，由于我国油田不断地使用国外进口的多套2000型压裂机组，这些压裂机组改变了过去破旧的装备和落后的性能，明显的提高了油田的压裂水平。本文首先阐述了近几年国内外压裂技术的发展现状，对比分析了国内外压裂设备发展现状和技术性能，指出了国内外压裂设备发展的区别所在，最后提出了我国压裂设备的制造能力和技术性能未来发展的新动向。
关键词：压裂设备 发展现状 技术性能 未来发展动向
一、引言
压裂设备已经被油田广泛应用，提高油气井采收率，并且还应用于油、气井增产和注水井的增注。目前，改造低渗透油气藏和开发深部油气藏一直受到油田的关注，压裂设备无疑是其最主要的手段。20世纪80年代我国的一些油田开始引进国外成套压裂机组，也正是因为这些设备的引进才使我国的压裂装备的性能有了明显的提升，甚至达到同期国际同步水平[1]。随着油田的开发和发展，煤层气和天然气井的压裂作业，对压裂施工的排量和压力的要求变得更高。之前所引进的大批量的国外压裂机组大多都已经落后，有效功率明显下降，而且部件故障率也增加了，这些设备已经不能适应油田大型压裂和超大型压裂施工作业的需要。此时此刻，我国各个油田面临的首要任务就是及时更新和配置新的压裂机组。由此可见，压裂设备是实施压裂施工改造的核心设备，其技术性能的高低，直接关系到压裂施工的成败与改造的效果。
二、压裂设备发展现状综合分析
1.国内外压裂设备发展的主要区别
目前，在国内没有几家厂子可以制造压裂设备，油田现在最需要的是高压力、高性能、大排量、大功率的压裂设备，现在只有江汉第四石油机械厂可以制造这种设备，可以说最新性能的压裂设备制造还在起步阶段，被一家厂子所垄断的现象会影响我国压裂设备的进一步发展。然而在国外，从事压裂设备制造的公司当然不在少数，而且这些公司同样从事油田工程技术服务，他们生产的压裂设备性能既能够和压裂施工工艺紧密地结合，又具有各自的技术特色[2]。在国外这些压裂设备的设计完全符合压裂工艺对压裂设备提出专用性能指标要求，是通过设计者对各种现成部件的精心选择，并并利用计算机辅助设计完成总体布置和理论测算，实现各个部件之间的优化组合，以研制出性能优越的压裂设备。而在国内压裂设备的制造企业只是单纯的设备制造，却没有考虑到压裂工艺的专用性能指标，很难实现设备与施工工艺的完美结合。我国的压裂设备设计者先作总体设计，再按照总体设计的要求在规定的范围内选择所需部件。
2.压裂设备发展的现状分析
根据近些年来国内外压裂设备发展的情况对比分析来看，压裂设备的制造公司还面临着一定的挑战，要想制造出世界一流的压裂设备，就必须结合以下三点：第一，需要压裂设备制造公司和井下作业工程服务公司相结合。为了更好地制造出适合工程服务公司所需的压裂设备，制造公司就必须随时掌握井下作业施工发展的方向。第二，压裂设备的技术性能需要结合压裂施工的新技术、新工艺。压裂设备是为压裂施工服务，是实施压裂施工新工艺、新技术的主要手段，如果压裂设备的技术性能的不高，压裂工艺技术也会以失败告终。反过来压裂工艺技术的发展，又促进了压裂设备性能更新和提高。第三，压裂设备的发展需要结合科学技术发展的最新成果。随着当今社会科技的快速发展，新的技术成果不断突出重围，只有将新的技术成果及时应用于压裂设备，才能使压裂设备的发展紧跟现代科技发展的步伐。
三、压裂设备未来发展的动向
1.压裂泵车的发展动向
不断朝着大功率、多功能、自动化和系列化方向发展，是我国压裂泵车的主要发展动向。压裂泵车的动力大小直接关系到整套机组的工作能力，压裂泵车的设备是否先进性主要看动力配置、压裂泵性能和控制系统。在未来的发展中拖车结构将会是压裂泵车演变的一种可能，这种结构的有点就在于它可以适应不同地域、不同使用条件的要求，作业时可以采用拖车将泵组拖到压裂施工井场。另一种固定式结构是橇装式压裂泵组，这种设备一般应用在海洋平台和进行丛式井压裂作业。最大的特征之一就是压裂泵车的施工安全性，在橇装式压裂泵组上必须具有两套安全装置，同时与机组的安全系统进行连接以确保万无一失。还有一种多功能化是压裂泵车是另一个发展方向。酸化压裂由于具有酸浓度大、腐蚀性强和施工排量大的特点，所以对压裂泵车的泵头和连接管汇提出了更高的要求。
2.混砂车的发展动向
混砂车是整个压裂机组核心部分，在施工中要求相对要高的多，其工作可靠性和性能先进性直接关系到整套机组的技术水平。混砂车的发展也随着压裂工艺的变化，趋于向大排量、高砂比、多功能和自动化程度高的方向发展。第一，混砂车必须提高动力配置才能满足其大排量和高砂比得要求，同时必须采用车台和底盘发动机同时取力的方式才能有效满足功率需求。第二，国外在混合罐的结构、搅拌形式以及进出液体方式上采用了新的结构，以便满足高砂比的要求。混合系统可以采用高能混合器，在密闭的罐中形成压力混合并排出；罐中罐的立式搅拌，利用水流和搅拌的共同作用在高砂比施工中较好地解决了沉砂、搅拌不均的问题。
3.仪表车的发展动向
仪表车是整套机组的控制中心，控制方式和控制软件是仪表车主要的进展方向。随着科学技术的发展，为了保持压裂泵的转速具有恒定的排出压力，可以采用自动压力控制进行自动调节。当一台设备处于自动压力模式状态时，操作者可以手动调节任何别的设备的速率；自动控制状态的设备也可以自动调节以保持设定的压力。超压保护系统可以选择和确定一个压力值，当达到这个压力极限时，控制器会自动降低发动机的转速并将转动箱置于空挡[4]。同时，还可以将所有压裂车作为一个整体，根据设定的排量和压力，其控制的范围有自动排量控制、自动密度控制、自动压力控制和超压保护控制等多级操作控制系统，实现了压裂车和混砂车的“无人”操作，进一步提高了其设备的控制精度、施工安全性以及竞争力能。
参考文献
[1]吴汉川.混砂车自动控制系统研究.石油机械，2003，31（增刊）：63～65.
[2]徐学军，郭志勤，赵晓英.国内外钻井与采油设备新技术[M].北京：中国石化出版社，2005.
[3]刘济宁.国内压裂车制造业发展回顾与展望[J].石油矿场机械，2004，（33）：22～26.
[4]杨旭.美国HQ-2000压裂酸化机组性能评述.石油机械，2000，28（3）：53～56.
关键词：压裂设备 发展现状 技术性能 未来发展动向
一、引言
压裂设备已经被油田广泛应用，提高油气井采收率，并且还应用于油、气井增产和注水井的增注。目前，改造低渗透油气藏和开发深部油气藏一直受到油田的关注，压裂设备无疑是其最主要的手段。20世纪80年代我国的一些油田开始引进国外成套压裂机组，也正是因为这些设备的引进才使我国的压裂装备的性能有了明显的提升，甚至达到同期国际同步水平[1]。随着油田的开发和发展，煤层气和天然气井的压裂作业，对压裂施工的排量和压力的要求变得更高。之前所引进的大批量的国外压裂机组大多都已经落后，有效功率明显下降，而且部件故障率也增加了，这些设备已经不能适应油田大型压裂和超大型压裂施工作业的需要。此时此刻，我国各个油田面临的首要任务就是及时更新和配置新的压裂机组。由此可见，压裂设备是实施压裂施工改造的核心设备，其技术性能的高低，直接关系到压裂施工的成败与改造的效果。
二、压裂设备发展现状综合分析
1.国内外压裂设备发展的主要区别
目前，在国内没有几家厂子可以制造压裂设备，油田现在最需要的是高压力、高性能、大排量、大功率的压裂设备，现在只有江汉第四石油机械厂可以制造这种设备，可以说最新性能的压裂设备制造还在起步阶段，被一家厂子所垄断的现象会影响我国压裂设备的进一步发展。然而在国外，从事压裂设备制造的公司当然不在少数，而且这些公司同样从事油田工程技术服务，他们生产的压裂设备性能既能够和压裂施工工艺紧密地结合，又具有各自的技术特色[2]。在国外这些压裂设备的设计完全符合压裂工艺对压裂设备提出专用性能指标要求，是通过设计者对各种现成部件的精心选择，并并利用计算机辅助设计完成总体布置和理论测算，实现各个部件之间的优化组合，以研制出性能优越的压裂设备。而在国内压裂设备的制造企业只是单纯的设备制造，却没有考虑到压裂工艺的专用性能指标，很难实现设备与施工工艺的完美结合。我国的压裂设备设计者先作总体设计，再按照总体设计的要求在规定的范围内选择所需部件。
2.压裂设备发展的现状分析
根据近些年来国内外压裂设备发展的情况对比分析来看，压裂设备的制造公司还面临着一定的挑战，要想制造出世界一流的压裂设备，就必须结合以下三点：第一，需要压裂设备制造公司和井下作业工程服务公司相结合。为了更好地制造出适合工程服务公司所需的压裂设备，制造公司就必须随时掌握井下作业施工发展的方向。第二，压裂设备的技术性能需要结合压裂施工的新技术、新工艺。压裂设备是为压裂施工服务，是实施压裂施工新工艺、新技术的主要手段，如果压裂设备的技术性能的不高，压裂工艺技术也会以失败告终。反过来压裂工艺技术的发展，又促进了压裂设备性能更新和提高。第三，压裂设备的发展需要结合科学技术发展的最新成果。随着当今社会科技的快速发展，新的技术成果不断突出重围，只有将新的技术成果及时应用于压裂设备，才能使压裂设备的发展紧跟现代科技发展的步伐。
三、压裂设备未来发展的动向
1.压裂泵车的发展动向
不断朝着大功率、多功能、自动化和系列化方向发展，是我国压裂泵车的主要发展动向。压裂泵车的动力大小直接关系到整套机组的工作能力，压裂泵车的设备是否先进性主要看动力配置、压裂泵性能和控制系统。在未来的发展中拖车结构将会是压裂泵车演变的一种可能，这种结构的有点就在于它可以适应不同地域、不同使用条件的要求，作业时可以采用拖车将泵组拖到压裂施工井场。另一种固定式结构是橇装式压裂泵组，这种设备一般应用在海洋平台和进行丛式井压裂作业。最大的特征之一就是压裂泵车的施工安全性，在橇装式压裂泵组上必须具有两套安全装置，同时与机组的安全系统进行连接以确保万无一失。还有一种多功能化是压裂泵车是另一个发展方向。酸化压裂由于具有酸浓度大、腐蚀性强和施工排量大的特点，所以对压裂泵车的泵头和连接管汇提出了更高的要求。
2.混砂车的发展动向
混砂车是整个压裂机组核心部分，在施工中要求相对要高的多，其工作可靠性和性能先进性直接关系到整套机组的技术水平。混砂车的发展也随着压裂工艺的变化，趋于向大排量、高砂比、多功能和自动化程度高的方向发展。第一，混砂车必须提高动力配置才能满足其大排量和高砂比得要求，同时必须采用车台和底盘发动机同时取力的方式才能有效满足功率需求。第二，国外在混合罐的结构、搅拌形式以及进出液体方式上采用了新的结构，以便满足高砂比的要求。混合系统可以采用高能混合器，在密闭的罐中形成压力混合并排出；罐中罐的立式搅拌，利用水流和搅拌的共同作用在高砂比施工中较好地解决了沉砂、搅拌不均的问题。
3.仪表车的发展动向
仪表车是整套机组的控制中心，控制方式和控制软件是仪表车主要的进展方向。随着科学技术的发展，为了保持压裂泵的转速具有恒定的排出压力，可以采用自动压力控制进行自动调节。当一台设备处于自动压力模式状态时，操作者可以手动调节任何别的设备的速率；自动控制状态的设备也可以自动调节以保持设定的压力。超压保护系统可以选择和确定一个压力值，当达到这个压力极限时，控制器会自动降低发动机的转速并将转动箱置于空挡[4]。同时，还可以将所有压裂车作为一个整体，根据设定的排量和压力，其控制的范围有自动排量控制、自动密度控制、自动压力控制和超压保护控制等多级操作控制系统，实现了压裂车和混砂车的“无人”操作，进一步提高了其设备的控制精度、施工安全性以及竞争力能。
参考文献
[1]吴汉川.混砂车自动控制系统研究.石油机械，2003，31（增刊）：63～65.
[2]徐学军，郭志勤，赵晓英.国内外钻井与采油设备新技术[M].北京：中国石化出版社，2005.
[3]刘济宁.国内压裂车制造业发展回顾与展望[J].石油矿场机械，2004，（33）：22～26.
[4]杨旭.美国HQ-2000压裂酸化机组性能评述.石油机械，2000，28（3）：53～56.