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压力传感器在压裂车中的作用

  固井车、压裂车是油气田开发的固井和压裂施工中的重要设备,压裂车用于用于向井内注入高压、大排量压裂液,将地开并把支撑剂挤入裂缝,也可用于水力喷砂、煤矿高压水力采煤、船舶高压水力除锈等作业。根据具体情况,压裂车能进行单机作业,或者联机作业。常规油气田如中东地区,因自身压力较大容易自喷,压裂设备仅在年限较久因压力变小时使用,一般而言3-5台压裂车以30-50MPa的压力就可以满足单井压裂需要。而页岩气由于压力较低不会自喷,都需要实施多级压裂改造,单井压裂可能需要多达16台以上的压裂车。

  国内页岩气开发难度较美国更大,多分布在山区,地表条件复杂,黏土和矿物含量更高,演示内空气阻力更大,同时,油气深埋在3000米甚至更深的地表以下,进一步提高了国内压裂设备技术和质量上的要求。

  美国是主要生产压裂设备的国家,厂商有哈里伯顿、道威尔·斯伦贝谢、B·J公司、西方公司、斯图尔特·斯蒂纹森等公司。加拿大有戴尔公司。法国有道威尔公司。加拿大公司主要也是使用美国部件组装,性能与美国公司产品相差很小。

  随着国内技术不断发展,进口设备的技术优势已经被逐渐追平,进口设备价格又高于国产,同时进口设备的一些工艺主要面对是国外油气田的工况。比如美国当地的油田大部分道路平坦,施工作业压力较低,而我国压裂工程通常施工压力高,所以进口设备的适应性并不比国产设备好。近年来,在国产设备发展迅速的冲击下,进口设备已经逐渐退出国内市场,据统计,目前进口设备的市场占有率不超过10%。

  国内压裂设备行业主要企业有中石化四机厂、杰瑞集团、宝石机械(中石油)、中油科昊、南阳二机、北方重工、三一重工、山东科瑞等。国内页岩气产业尚处于成长阶段,压裂设备需求逐年递增。我国是页岩气储量大国,页岩气可开采资源量高达21.8万立方米,目前探明率仅4.97%。在未来,页岩气的开发力度将会逐渐加大,从而直接带动页岩气开采核心设备的增长。

  在压裂车进行压裂工艺时,需要压力传感器来监测压裂泵的工作压力,以保障正常生产以及作业安全。而压力传感器实际上接触的介质成分比较复杂,包括水、沙、原油、泥浆、压裂液。根据地质和岩层的不同情况,压裂作业会采用不同的压裂液,包括水基压裂液、油基压裂液、酸性压裂液等。因此,压裂车压力传感器必须具有良好的耐腐蚀性能及耐磨损性能。

  压裂车大部分采用柴油发动机驱动压裂泵进行压裂作业,过程中,会不断的有较大的振动,这就要求压裂车压力传感器具备良好的抗振动能力,首先防止因振动导致压力传感器松动产生安全事故,其次是要求压力传感器能够在振动下保持测量的精度。

  现阶段,也有一些电驱动的压裂设备,与柴油发动机驱动不同的是,电驱压裂设备会产生更大的电磁干扰,从而对压力传感器的信号传输造成不利影响,因此,压裂车压力传感器必须要有良好的抗干扰能力。

  很重要的一点是,油田作业环境属于易燃易爆环境,这种环境下,所有的设备及仪表必须是防爆的,根据国家相关规定,这种场合的设备及仪表要取得国家认可的防爆证书。

  国内油田开发的早期过程中,压裂设备包括相关的传感器及仪表都来自于进口,来源主要是美国品牌,比如威创、霍尼韦尔、GP50。而随着国内技术的发展与成熟,国家对国产化的日益重视,国产压裂车压力传感器成为一个良好的选择。相对于进口品牌,国产压裂车压力传感器具备更低的成本、更短的交货周期、更快的售后响应。同时,由于近年来,中美之间不断的贸易摩擦,以及因新冠疫情导致的国际贸易不便,国产压力传感器更是成为了一个重要的选择。

  长沙钛合深耕传感器领域十多年来,推出的压裂车压力传感器PPM-T293系列已经广泛服务于四川、甘肃、山东、辽宁等多个地区的油田行业客户,为广大油田企业降低成本,创造价值。长沙钛合的压裂车压力传感器规格齐全,从低压5000psi到高压20000psi,从1502由壬安装到2002由壬和2202由壬,满足用户在不同工况和不同设备下的需求。长沙钛合将继续致力于为油气田开发及油田装备提供提供更优质、更高性价比的传感器产品,为中国的油田事业做出贡献力量。

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