油田とガス田の開発における装置の重要な要素である形成の油圧破砕のための機器は、非伝統的な石油およびガス資源の効果的な抽出に不可欠な役割を果たします。
世界の需要の絶え間ない成長の条件では、シェールガスや密集したオイルなどの非伝統的な層の集中的な発達、形成の油圧画分のための機器の技術レベルと運用効率は、石油およびガス開発の経済効率とコースに直接影響します。この記事では、技術原則、主要機器コンポーネント、技術開発動向、業界アプリケーションの観点から、フォーメーションの油圧破砕のための機器の主な利点と高度な開発について体系的に説明します。
技術原則と基本的な機能
層の油圧画分の技術には、層の高圧下での流体ポンピング、岩の亀裂の作成と膨張が含まれます-マニホールドでは、石油とガスの透過性が増加します。形成の油圧画分のための機器の主な機能{-その流れと圧力の高圧と正確な制御下で流体を生成します。層の従来の油圧延長により、装置は、形成の油圧損失の圧力を超える圧力下で、井戸（通常は水ベースの混合物、たとえば石英砂などの水ベースの混合物）を井戸（通常、水ベースの混合物）にポンプで送り込み、亀裂ネットワークを作成します。このプロセスでは、出力に安定した高圧を確保し、流れを正確に調整し、信頼性が高く、長く継続的な動作を確保するために機器が必要です。
機器と技術仕様の主なコンポーネント
層の給水用の最新のシステムは、通常、高圧ポンプユニット、砂メンバー、液体を貯蔵するためのタンク、マニホールドシステム、インテリジェントコントロールユニットで構成されています。油圧パワーのポンプユニットは、システムエネルギーの供給源です。基本的に、機器は、1〜3m³/minの容量と140 MPaを超える最大作業圧力を備えた3つの-または5つのシリンダープランジャーポンプを使用します。新世代のポンピングユニットは、最適化されたクランクシャフト材料（たとえば、高強度合金鋼）とシーリング技術（たとえば、ピストンタングステンカーバイドリング）のおかげで、耐摩耗性とサービス寿命を大幅に増加させます。
砂ミキサーは、油圧爆発とプロパントの油圧の均一な混合を提供します。その設計は、高速液体で作業する可能性とコンポーネントの比率の正確な制御とのバランスを提供する必要があります。自動化された砂の混合システムは、リアルタイムで砂成分（プロパントの体積濃度）の比を制御し、砂の供給の速度を動的に調節し、±2％以内の混合の均一性を保証します。
高圧液体の輸送を保証するコレクターのシステムは、染色体合金鋼などの圧力に耐える材料で作られるべきです。主要な接続には、安全な動作を確保するために、油圧が急速に取り外し可能な化合物と圧力センサーが装備されています。一部の高級機器モデルには、各ブランチの圧力変動をリアルタイムで追跡し、漏れに関する早期警告を提供できる知的コレクター管理システムが装備されています。
技術開発動向
現在、層の油圧画分の機器は、圧力、知的化、より環境に優しい開発の増加に向けて発展しています。高圧機器の分野では、シェールガスの超高まったシャフト（4,500メートル以上）の開発のニーズを満たすために、大手国際企業は、最大150 MPaの作業圧力でポンプユニットを生産し、構造の補強のための対応する高密集シーリング材料と技術を開発しました。
知的技術の使用は、機器の効率を大幅に向上させました。モノのインターネット（IoT）に基づくリモート監視システムは、ポンプの圧力、生産性、サンドストーニー係数など、リアルタイムで200以上のパラメーターを収集できます。機械学習アルゴリズムを使用して、機器の故障を予測し、作業パラメーターを最適化します。たとえば、米国の石油堆積物で人工知能アルゴリズムを使用すると、層の形成の効率が18％増加し、プロパンの深さが12％減少しました。
環境設計は、水の消費と環境汚染の削減を目的としています。閉じたサイクルの油圧ラインは、逆流体の流れの処理と再使用のための処理のために、ウェルへの水の流れを40％以上減らすために減少します。層の油圧画分の電力機器は、ディーゼルエンジンの代わりにリチウム電池またはネットワーク電力を使用します。これにより、騒音レベルが20 dB減少し、窒素酸化物の排出量が90％減少し、都市近くの環境脆弱な地域での石油とガス堆積物の開発により適しています。
業界と問題への応用
層の油圧画分の機器は、シェールガス、密な岩の油、石炭層のメタンなどの非伝統的な油とガス田の開発に広く使用されています。たとえば、中国の四川盆地のシェールガス堆積物では、国内生産の油圧電源プラントのクラスターの展開により（各システムには12 - 16ポンプが含まれています）、商業開発目標を達成することが可能になりました200 000立方メートルの井戸にただし、-の業界は以前は技術的な問題に直面しています。{-では、装備と材料は、高温（150度以上）および高圧に対して十分な抵抗がありません。 -では、複雑な層（たとえば、高電圧勾配を持つコレクターなど）の層の油圧画分を監視するための2番目の正確な技術には、画期的な開発が必要です。第三に、機器のモダリティがないため、プラトーや砂漠などの特別な動作条件に適応しません。
将来、材料科学の分野（たとえば、セラミックに基づいた複合材料の使用）、デジタルダブルテクノロジー（生産計画を最適化する仮想モデリング）、および新しいエネルギー源（水素燃料要素への電源）（電源供給）（水素燃料要素への電源）の統合と革新のおかげで、油圧式フラクションのための機器（油圧式）がグローバルエネルギーを促進します。
