在日前閉幕的第十三屆中國國際石油石化技術(shù)裝備展上，頁巖氣壓裂設(shè)備成為矚目的熱點。中國石化石油工程機械公司承擔的3000型成套壓裂裝備項目突破開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，滿足了“連續(xù)施工、大負載、長時間”的頁巖氣壓裂特殊需求。據(jù)介紹，3000型的壓裂技術(shù)為世界首創(chuàng)，核心技術(shù)達到了世界領(lǐng)先水平，預計兩年內(nèi)將規(guī)模化投產(chǎn)。中石化相關(guān)負責人表示，在壓裂裝備的研發(fā)平臺上要不斷出產(chǎn)品，還要出核心的技術(shù)，來支撐中國頁巖氣勘探開發(fā)的可持續(xù)發(fā)展。

不過，據(jù)記者了解，壓裂設(shè)備成為熱點，并不僅僅因為“頁巖氣熱”。我國低滲透油氣資源現(xiàn)狀，也決定了對壓裂設(shè)備的廣闊需求。

中國石油集團咨詢中心專家馬家驥認為，壓裂成套裝備是繼成套鉆機之后需求高峰的又一個品種，從長遠看，很有發(fā)展前景，但從目前來看，最現(xiàn)實的市場在北美，潛力市場是歐洲，而中國市場相對滯后。

致密油氣開發(fā)的得力裝備

據(jù)了解，固井壓裂和酸化是目前世界上廣泛應用的一項成熟增產(chǎn)技術(shù)，是油氣增產(chǎn)、水井增注的一項重要工藝措施，也是提高采收率的重要手段。上世紀90年代初，大慶油田、中原油田和勝利油田相繼從美國引進成套壓裂設(shè)備。

我國低滲透（致密）油氣資源豐富，約占全國石油儲量的三分之二以上。川慶鉆探工程研究院長慶分院院長王長寧介紹說，2013年，長慶油田產(chǎn)量目標是5000萬噸，預計大多依靠低滲油氣藏的貢獻。而低滲油氣儲藏作為未來油氣資源開發(fā)的重點領(lǐng)域，壓裂改造是把儲量轉(zhuǎn)化為產(chǎn)量的重要環(huán)節(jié)。壓裂成套設(shè)備市場廣闊。

中國石化石油工程機械公司總工程師吳漢川表示，壓裂設(shè)備近年來需求迅猛的增長，主要拉動因素有兩個：一個是以新疆和四川為代表的區(qū)塊氣層改造；另一個就是致密油氣的開發(fā)。而頁巖氣目前尚占很小比例。

據(jù)介紹，油氣開采過程會大量應用壓裂工藝。壓裂作業(yè)是利用壓裂車組，將攜帶化學添加劑和石英砂的液體通過高壓泵注入到目的地層，使油層巖石破裂產(chǎn)生裂縫。壓裂液中的石英砂比地層砂密度大數(shù)倍，因此能夠在裂縫中起到支撐作用，使裂縫長期處于開啟狀態(tài)，從而形成原油滲出通道，改善油流環(huán)境，提高原油產(chǎn)量。

壓裂作業(yè)的主要設(shè)備即為壓裂車組或壓裂橇組。壓裂車組一般包含壓裂泵車、混砂車、儀表車和管匯車。

頁巖氣開發(fā)帶熱潛在市場

雖然，目前頁巖氣開發(fā)規(guī)模尚小，對壓裂設(shè)備的拉動效應還未發(fā)揮出來，但未來幾年，以頁巖氣為代表的非常規(guī)油氣將推動壓裂施工總量和規(guī)模的迅速增長，并帶動壓裂設(shè)備市場的繁榮。

記者了解到，頁巖氣最重要的技術(shù)有兩個：水平井技術(shù)和壓裂技術(shù)。前者可以大大提高單井產(chǎn)量；后者是要處理頁巖氣孔隙度低的問題，通過人工壓裂的方法打出裂縫。據(jù)專家介紹，中國目前水平井技術(shù)已經(jīng)有了不少發(fā)展，但壓裂水平與美國相比還是有較大差距。我國只是初步掌握了水平井鉆井、分段壓裂等技術(shù)，尚未形成頁巖氣開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)體系，離規(guī)模化開發(fā)還有很長一段路要走。

“未來中國頁巖氣開發(fā)將催生中國頁巖氣產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的市場需求，其中水平井鉆井、水平井完井、壓裂設(shè)備等將最先受到提振。”瑞銀證券的分析師表示。

目前，世界主要鉆采裝備供應商紛紛瞄準了壓裂市場。在國內(nèi)，江漢油田第四石油機械廠、煙臺杰瑞石油裝備有限公司、蘭州通用機器制造有限公司、大港中成裝備制造公司都在研制壓裂裝備。此外，吉艾科技等企業(yè)也開始進軍壓裂設(shè)備市場。

煙臺杰瑞石油服務集團股份有限公司副總裁姜曉寶表示，他們較早進行了頁巖氣技術(shù)儲備和先期應用，積累了一定的經(jīng)驗，比照美國每年新增700-800臺壓裂車的需求量來看，預計中國未來頁巖氣大規(guī)模開發(fā)后壓裂車的需求量將十分可觀。他們在2012年年產(chǎn)100多臺壓裂車的基礎(chǔ)上，2013年已經(jīng)進行了產(chǎn)能儲備。

需解決新技術(shù)帶來的新問題

據(jù)了解，我國從上世紀70年代開始引進國外小型壓裂機組，但壓裂裝備的設(shè)計與制造技術(shù)被歐美等國公司所壟斷。上世紀80年代末，江漢四機通過技貿(mào)結(jié)合方式從美國引進壓裂機組設(shè)計制造技術(shù)后，這種格局才被打破。

近幾年，國內(nèi)生產(chǎn)的壓裂設(shè)備迅速替代了進口，國產(chǎn)壓裂設(shè)備占據(jù)了國內(nèi)市場的主體，并逐步進入國際市場。

吳漢川表示，實驗平臺是衡量裝備制造業(yè)的水平的標志之一。經(jīng)過幾年的發(fā)展，國內(nèi)壓裂設(shè)備已經(jīng)建立了三方面實驗平臺：一是對材料和基礎(chǔ)實驗建立的實驗平臺；二是針對壓裂裝備的關(guān)鍵部件以及檢測方面建立的實驗平臺；三是達到國際最高水平的混合實驗平臺。這些實驗平臺有力推動了壓裂設(shè)備的研制。

業(yè)內(nèi)人士透露，隨著國內(nèi)油氣田深層開發(fā)，地層壓力越來越大，油井越來越深，大型壓裂施工成為發(fā)展方向，這對壓裂設(shè)備提出了更高要求。此外，壓裂新技術(shù)的廣泛使用，如注氮氣、二氧化碳壓裂等，要求解決溫度劇變和腐蝕等問題，這要求壓裂設(shè)備在實現(xiàn)大功率、大排量的同時，還必須提高材料性能。國產(chǎn)壓裂裝備要真正趕超世界先進水平，就必須面對這些市場需求新變化，解決新問題。

吳漢川認為，應圍繞著未來非常規(guī)油氣的開發(fā)，進行大系統(tǒng)的研究，包括裝備、控制系統(tǒng)以及技術(shù)和服務等各個方面。