淺談海上油氣田工程壓裂作業船及裝備配置技術

賀平

（中石化石油機械股份有限公司，湖北 武漢 430000）

從目前發展情況來看，海上油氣田油氣增長方式主要分為兩種，即把作業設備分別放在生產平臺上或者船舶上，繼而完成海上油氣田作業。壓裂作業船具有儲存能力高、混合能力強等特點，可以對海上油氣田作業過程中的油氣質量進行合理管控，從而確保海上油氣田工程作業順利完成。

1 壓裂作業船的技術特點

1.1 壓裂作業船具有高效性

為了使海上油氣田工程作業順利開展，需要提高壓裂作業船的性能，從而滿足海上油氣田施工作業的要求和規則。因而，壓裂作業船具有高效性這一特點。壓裂作業船可以在同一時間內處理數個產層，同時，對于幾個星期的工作量，應用壓裂作業船后，便可將其縮短為幾個小時，從而使工作效率顯著提升，繼而使油氣開采工期進一步縮減。

1.2 壓裂作業船具有良好的操控性能

壓裂作業船的穩定運作，依托于先進的設備系統，從而為壓裂作業船的順利作業提供了強有力的技術支撐。航行系統的使用，有利于壓裂作業船安全航行。動力定位系統采用推力器來提供抵抗風、浪、流等作用在船上的環境力，其中包括推進系統、測量系統、自動化系統，從而使壓裂船在作業過程中具備良好的操控性能。

2 海上油氣田工程壓裂作業船裝備配置概述

2.1 壓裂作業船主要設施和作業裝備

海上油氣田壓裂作業船在運作過程中，需要配備一定數量的發電機組，可以選擇三臺，也可以選擇四臺，當然，必須確保總功率達到7457．12kW。同時，發電機組的規格必須符合標準。此外，也需要征得船級社的認可，從而使發電機組正常使用。壓裂作業船也需要安裝全回轉推進器，并將其安置在船尾。當然，對于推進器的規格也有一定的要求，其需為方位角推進器。根據推進器的規格，對其推力和功率進行限制。隧道式推進器，其推力應為90N，功率不得超過2x850．11kW。

2.2 壓裂作業材料存儲調配系統的概述

海上油氣田工程在施工過程中，需要運用到壓裂作業船。而壓裂作業船的穩定運行，離不開材料存儲和混合調配系統。材料存儲和混合調配系統在壓裂作業船運作過程中發揮著重要作用，屬于壓裂作業船不可或缺的設備。壓裂作業船材料存儲和混合調配設備占用空間相對較大，因而，要對其進行合理布置，從而縮減空間的占用面積。

3 海上油氣田工程壓裂作業船各系統的工作原理

3.1 海水過濾器

壓裂作業船在海上油氣田工程施工過程中發揮著重要作用，任何在作業過程中所需的海水都需要過濾，在這種情況下，海水過濾器將會發揮作用。對于在作業過程中的海水，都需要海水過濾器在一定時速下對其進行處理，從而使每個過濾芯的最高效能得以充分體現。

3.2 質量控制實驗室

為了使海上油氣田工程作業船在運作過程中，壓裂液、基礎液、后置處理液能按一定的標準進行配置，成立了質量控制實驗室。當然，為了使質量控制實驗室的功能得到充分發揮，安排了專業人員，運用化學、物理等方法對混合區域的樣品液體進行化驗檢測，并將樣品檢測的結果進行收集整理，繼而在作業完工后對其進行分析和評估。

3.3 調配系統

壓裂作業船在作業過程中，需要按要求調配出不同類型的支撐劑。因而，這就需要運用到調配系統。調配系統由攪拌罐、攪拌葉片和噴射器構成。為了保證調配系統的使用效能，攪拌罐通常采用不銹鋼的材質。調配系統在運轉過程中，通過傳輸系統將支撐劑進行組合，從而調配出符合規格標準的支撐劑，繼而確保壓裂作業船穩定作業。

3.4 膠體連續混合

為了使壓裂作業船的工作效率不斷提升，并且使其工作成本得以有效降低，需要配備先進的連續調配系統。連續調配系統的使用，可以使膠體連續混合，并且對于混合中的材料，沒有任何浪費。同時，也不會產生環境污染，符合生態和諧的理念，繼而確保生態文明健康持續地發展。連續調配系統的應用，對工作時間也有一定的限制，從而避免因長時間工作而造成設備破壞的現象，從而延長壓裂作業船的使用期限。

4 海上油氣田工程壓裂作業船的發展策略

4.1 加大投資力度，提高壓裂作業船的性能

我國缺乏專門用來開發海上油氣的壓裂作業船，這在很大程度上阻礙了海上油氣田工程的進度，從而使工期延長。因而，相關部門負責人要重視這一問題，并意識到這一問題的嚴重性。采取措施，從而確保壓裂作業船研發工作的開展，同時，提高壓裂作業船的性能。要加大對壓裂作業船的投入力度，培養專門人員對其進行研發，也要提高工作人員的技術和操作技能，從而使壓裂作業船的性能不斷提升，繼而為海上油氣田工程的開展，提供充足的硬件設備。

4.2 加大對技術人員的培養力度

壓裂作業船的良好運作，需要專業的技術人員為其提供強有力的技術支撐。因而，高校可以通過專家講座、座談會、各校師生之間的交流互動等，從而提高技術人員的技能，從而使壓裂施工工藝進一步提升。繼而使技術人員可以根據船舶自身方面的特點，充分發揮技術性能和自動化優勢，從而使支撐劑存儲、混合劑配合等，滿足海上油氣田作業的需求。

4.3 不斷提高壓裂作業船定位能力

壓裂作業船在作業過程中，需要極強的定位能力，從而對油氣所處位置進行準確定位，繼而節省大量的時間、人力、財力。但是從目前發展情況來看，因此，需要加大對定位系統的研究力度。可以成立專家組，召開研討會，就提高定位系統能力這一問題，提出科學依據和行之有效的改進措施，設計出極強的定位系統，從而根據社會發展需求，制造出屬于自己的壓裂作業船，繼而使海上油氣田工程順利開展。

4.4 設計超高壓快速脫離裝置

壓裂船的壓裂作業是提高海洋油田產量的一項重要措施，連接壓裂作業船管匯與海洋平臺管匯的快速脫離裝置，在海洋壓裂作業應急防護中起到至關重要的作用。針對海洋壓裂作業船超高壓快速脫離裝置技術被國外壟斷的現狀，設計了一套壓裂作業船超高壓快速脫離裝置。工作原理是當遇到緊急情況時，超高壓快速脫離裝置可通過網絡控制系統使壓裂作業管匯連接斷開，并保證無高壓液體溢出，使得壓裂船能夠快速撤離，并運用AMESim液壓仿真軟件，建立快速脫離裝置液壓系統模型。結果表明：該快速脫離裝置可以在6 s內完成快速脫離，脫離過程準確度高、平穩性好。

4.5 要設計出多功能的壓裂作業船

近年來，海洋石油開采業逐漸興盛，油氣增儲的形式也日益增多。因而，為了使壓裂作業船滿足海上油氣田開采的需求，需要設計出多功能、類型各異的壓裂作業船，繼而滿足油氣開采工程的需求。在各種情況下均可使用，從而使海上油氣田工程得以有效在規定時間內竣工。與此同時，也使得壓裂作業船的開采質量不斷提升，從而使海上油氣田工程經濟效益和社會效益不斷提升。

5 結語

當今時代，海上油氣開采業不斷興起并日趨成熟。因而，為了使海上油氣田工程順利竣工，需要對壓裂作業船不斷改善，從而提高壓裂作業船的安全性、可靠性。這就需要加大對壓裂作業船的投入力度，培養專門人員對其進行研究，并且提高工作人員的技能，不斷提高壓裂作業船的定位能力，并且要設計出多功能的壓裂作業船，從而使壓裂作業船的使用效能進一步提升，滿足社會發展需求。設計出專門的壓裂作業船，繼而為海上油氣工程的順利開展提供強有力的硬件設備，從而使海上油氣田工程順利完工。

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