摘要:我们先从压裂车是干啥的说起。页岩气藏在地下几千米的岩层缝里,得用高压液体把石头“挤”裂才能流出来。这活儿全靠压裂车当主力,说白了就是个移动的“超级水泵”。传统压裂车干这活,得凑齐二三十台才够用,机器轰鸣的噪音,隔着老远都能听见。2014年,杰瑞股份的涡轮压裂车
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2019年,美国老牌油服公司BJServices,向中国杰瑞股份下了一笔价值超4亿元的订单,购买涡轮压裂车组。
可要知道,美国可是压裂技术的“老师”,当年靠着这技术把页岩气挖得风生水起,硬生生从能源进口国变成出口国。如今居然反过来求购中国设备?
我们先从压裂车是干啥的说起。页岩气藏在地下几千米的岩层缝里,得用高压液体把石头“挤”裂才能流出来。这活儿全靠压裂车当主力,说白了就是个移动的“超级水泵”。传统压裂车干这活,得凑齐二三十台才够用,机器轰鸣的噪音,隔着老远都能听见。2014年,杰瑞股份的涡轮压裂车一亮相,直接把这老规矩给改了。
这车个头不算大,也就普通卡车的体积。但“心脏”是真强悍,装的是飞机上才用的涡轮发动机,足足5600马力。动力一台能顶过去二十多台普通压裂车。工程师还把游艇上的高档减速箱搬了过来,让这台设备能精准控制每一分力道,压裂参数稳得不像话。
四川盆地的页岩气田,最先尝到了这技术的甜头。西南山区全是沟沟坎坎,大型设备根本开不进去,光运输就得花一大笔钱。杰瑞的压裂车自己就能开进井场,占地面积还不到传统设备的三分之一,简直是为山地作业量身定做的。
来看看测试数据,它的阀箱寿命是普通压裂车的三倍,连续工作3000小时拆开检查,关键部件磨损率还不到5%。这可靠性,放在全球都是独一份的。
美国企业那会儿还在用传统柴油动力设备,又笨重又费油。中国这套涡轮方案不光功率大,还能烧天然气,碳排放一下子降了25.5%。到2023年推出的8000型电驱压裂车更离谱,单机功率冲到8000水马力,噪音却控制在65分贝以下,比俩人聊天声音大不了多少。
把时间拨回2000年前后,国内页岩气开发处处碰壁。设备全靠进口,一台压裂车要上千万美元,还得看国外厂商的脸色。更气人的是,这些进口设备是按美国大平原的地质条件设计的,到了中国山区根本不行,故障率高得很。
设备坏了更头疼,得等外国专家飞过来修,一耽误就是好几天,工期全被打乱。杰瑞股份早期就吃过这亏,1999年刚成立时做配件贸易,2001年还修过一台从山上摔下来的进口压裂车,几乎是从报废边缘救回来的。这段经历也让他们打定主意,必须要搞自主研发。
转机出现在2003年。杰瑞造出了国内第一台固井橇,虽然只是压裂的配套设备,技术含量不算顶尖,却总算撬开了自主研发的突破口。接下来的十年,研发团队把航空发动机、船舶传动、高压液压这些硬核技术一个个啃了下来。
有工程师后来回忆,光是涡轮发动机和压裂泵的匹配,就试了上百种方案,推翻重来是家常便饭。直到2011年,第一批国产压裂设备终于出口美国,只不过当时还只是小规模试水,没掀起太大浪花。
真正让美国人改观的还是2019年那笔大订单。BJServices的技术人员在德州现场验收时,看到中国设备的表现当场就愣了神。同样的井场条件,中国压裂车不仅干得快,故障率还比自家设备低30%。一算账,单井作业能省200吨柴油,一年下来能省几百万美元。
截至2022年,杰瑞的涡轮压裂车在美国累计作业超过9.6万小时,相当于连续干了11年。北美市场对设备可靠性要求出了名的苛刻,能站稳脚跟全靠真本事。现在全球压裂车市场,中国企业占比已经超过40%,从波斯湾到南美雨林,到处都能看到中国设备的影子。
技术突破最直接的好处,就是把开采成本拉了下来。举个涪陵页岩气田的例子,2013年刚开发时,打一口井要花8000多万,现在用国产设备只要3500万左右,成本直接砍了一半。
四川长宁区块的变化更直观,用上电驱压裂技术后,单井减少碳排放208吨,相当于种了1.1万棵树。在碳中和的大背景下,绿色优势太关键了。
中国页岩气储量全球第一,有31.6万亿立方米,早年却因为开采成本太高,大部分资源只能躺在地下。2013年全国页岩气产量还不到1亿立方米,到2023年已经飙到250亿立方米,涨了250倍。
单看涪陵气田,2014年投产时年产能30亿方,现在稳定在65亿方以上,累计供气超600亿方,覆盖了华中、华东70多个大中城市。胜利济阳页岩油示范区更厉害,去年实现单井日产50吨的突破,这在陆相页岩油开发领域属于世界顶尖水平,按规划2025年就能支撑年产50万吨的规模。
对中国这样的能源消费大国来说,每多开采一方天然气、一吨石油,就能少进口一点,能源安全的底气就更足一分。现在这条产业链已经很成熟了,从材料、零部件到整机制造、售后服务,形成了完整闭环。
这里要提醒一句,成绩再亮眼,挑战也不少。高端轴承、特殊密封件这些关键零部件,国产化率还有提升空间。美国企业也没闲着,正加紧研发下一代技术,竞争只会越来越激烈。
不过中国企业早有准备,一边啃核心部件的“硬骨头”,一边往智能化和新能源方向冲。太重集团已经突破了压裂车齿轮泵的技术垄断,现在能小批量供货,再也不用被进口产品卡脖子了。
杰瑞最新的全电动压裂系统,技术路线借鉴了高铁,国产率超过95%。坐在控制室里就能远程集群控制,还能实现智能物联,作业效率比传统设备提升60%。
中石化直接瞄准了寒武系超深层页岩气,现在单井产量已经突破百万方,这倒逼压裂设备往更高压力、更大排量升级。
石化机械刚搞出的6000马力压裂电控系统,核心技术和部件全是国产的,还首创了一键智能安全启动系统,局部坏了也不影响整体运行,在贵州的井场已经顺利完成32段压裂施工。
江汉石油工程的智能化全电驱压裂系统更加厉害,单日最多能压裂9段,现场人员能减少40%,还实现了零碳排放。
新一代涡轮压裂车组还优化了双燃料系统,能100%烧天然气,颗粒物排放减少33%。在碳中和的大趋势下,谁能拿出低碳高效的方案,谁就能握稳未来市场的主动权。
从当年被技术封锁求购无门,到现在设备出口反供美国,国产压裂车的崛起就是中国制造业升级的缩影。它证明了只要舍得砸研发,敢啃硬骨头,再高的技术壁垒也能砸开。页岩气田里涡轮发动机的轰鸣声,听着就是中国装备制造业的底气。#发优质内容享分成#
信息来源:
中国科学报-3000型压裂车助力页岩气田快速建产
湖北日报-降低碳排放208吨鄂企实施我国首例沙漠环境全电驱压裂作业
中国证券网-杰瑞股份全球最大功率压裂车成功作业
来源:Hi科普啦一点号