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中国石油天然气集团有限公司企业标准
Q/SY020332022
压裂井场装备配置规范
Specifications of fracturing equipment arrangement for well site
2022—11—24发布
2023—02-01实施
发布
中国石油天然气集团有限公司
Q/SY02033—2022
前 言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件由中国石油天然气集团有限公司标准化委员会石油工程技术专业标准化技术委员会提出井归口。
本文件起草单位:川庆钻探工程公司,工程技术分公司(中油技服) 西部钻探工程公司、渤海钻探工程公司、长城钻探工程公司、大庆钻探工程公司、大庆油田公司、 工程技术研究院。
本文件主要起草人:杨文伟、杨晖、韩伟、王志喜、播鑫、木孟伟、李祥珍、李金橙、马闯、李天凡、通林、韩飞、赵琳、 高永亮。
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压裂井场装备配置规范
1范围
本文件规定了国内陆上压裂井场装备的组成和配置要求。 本文件适用于国内陆上压型井场常规动力压裂装备和电动压裂装备的配置。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件,不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 1589 汽车、挂车及汽车列车外廊尺寸、车 轴荷及质量限值 GB7258 机动车运行安全技术条件 GB50798 石油化工大型设备吊装工程规范 JB/T5943 工程机械 焊接件通用技术条件
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
工厂化压裂industrialfracturing 油气水井平台多井、区域多井等进行的批量压裂作业。
3.2
稳定工作压力 stable working pressure 施工作业达到最大排量时持续的工作压力
3.3
常规动力 conwentional power 使用内燃机为动力源。
3.4
高压管汇 high pressure manifold 用于连接压裂泵注设备和压裂井口之间高压元件的统称,包括各种直管。活动弯头,旋塞阀。单
向阀、安全阀,活接头总成,各种异形整体接头(包括弯头,三通,四通、六通、八通)等。
压裂井场装备组成
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本文件压裂井场装备包括以下设备设施:
压裂泵注设备:
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混砂设备:仪表设备:混配设备:储供砂设备:储供液设备:压裂高压管汇:其他配套设备。
5压裂设备配置要求
5.1通用要求
5.1.1 载荷应分布合理,无偏载现象。 5.1.2 应能适应作业环境温度一29C~45C, 作业环境湿度小于95%。寒冷地区作业时,控制系统,润滑油箱和液压油箱等应配备加热装置。 5.1.3设备应配置维修保养所需要的操作平台、工作梯 5.1.4暴露的运动部件及高温部件应配置安全防护装置:可能导致人 员伤害的部位应设置安全警示标识。 5.1.5橡胶管线宜安装防磨保护套。 5.1.6 设备应配置必要的照明系统。 5.1.7房体、控制箱、仪表箱及其他有电气元件的箱体具有良好的密封性能,有防雨水,防风沙、防震动措施。 5.1.81 设备应配置必要的灭火器 5.1.91 设备应配置数据接口成套装备之间的通信接口应一致,并开放数据采集接口。 5.1.10 电动压裂设备宜使用情装式。 5.1.11 低压活接头接口扣型应使用FIG206,高压活接头接口105MPa扣型应使用FIG1502或 FIG1505.140MPa扣型应使用FIG2002 5.1.12车载式设备应满足以下要求:
a)符合GB7258的要求: b)符合GB1589的要求 c)应有良好的越野性能, 适应油气田开场道路行驶亲 d)办理免征、公告和3C认证等。
5.1.13 撬装式设备应满足如下内容:
a)吊点应符合GB50798的要求 b)宽度不大于3m,高度不大于3m, 长康满足道路运输要书 c)整机重量不大于40000kg d)撬座强度满足设计要求: e)焊接部位无气孔、咬边、裂纹、未融合、未焊透、焊瘤、烧穿等缺陷。
5.1.14电动压裂设备应满足如下内容:
a)电机防护等级不低于IP33,变频器防护等级不低于IP42,其余设备设施防护等级不低于IP44 b)防爆区域内设备应满足防爆要求: c)配置接地装置,防雷击装置: d)非变频设备配置漏电保护装置:
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e)变频设备配置在线绝缘保护装置!)外部醒目位置配备供电警示灯和故障报警装置: g)设备运转时距离1m处噪声不大于95dB。
5.2压裂泵注设备 5.2.1基本要求 5.2.1.1 设备应能本地控制联网通信远程集中控制。 5.2.1.2设备应配置独立超压保护系统。 5.2.1.3 设备应配置声光报警装置。 5.2.1.4设备宜配置不锈钢阀箱和长寿命易损件。 5.2.1.5设备应配置盘泵工具、检泵工具及工具箱 5.2.1.6设备低压管汇应设置吹扫接口,采用倾斜式设计和布局,接口通径宜为4in,应配置供液压力传感器。 5.2.1.7压裂泵排出接口通径应为3i。 5.2.1.8每2台设备宜配置1套远程操作控制箱,每台设备应配置控制线缆和线缆卷盘,线缆长度不小于50m 5.2.1.9柱塞泵动力端润滑系统应使用齿轮泵柱塞密封圈润滑系统宜来用电动脂润滑泵 5.2.2 常规动力压裂泵注设备 5.2.2.1 最大输出水功率宜不小于2000hp。 5.2.2.2 防冻液,润滑油等连接橡胶管线应加装防护,与涡抢增压器等高温部位进行物理隔离,排气管应安装隔热套。 5.2.2.32000型及以上压裂设备台上发动机宜配置自动灭火装置。 5.2.2.4 2500型及以上压裂设备液力端承压等级应为140MPa,其余压力等级宜为105MPa 5.2.2.5 压裂泵宜配置5缸柱基泵,冲程宜不小手10m 5.2.2.6 2000型以上压裂设备应使用4桥及以上底盘。 5.2.3 电动压裂泵注设备 5.2.3.1 设备最大输出水功率宜为5000hp,6000lp或7000hp 5.2.3.2 设备连续工况输出功率不小于泵最大输人功率60%。 5.2.3.3 电机宜使用变频交流异步电机,功率,扭矩满足施工要求 5.2.3.4 压裂泵应配置5缸柱塞泵,1台压裂泵设备只配1台柱塞泵。 5.2.3.5 5000型冲程不小于10im,6000型和7000型冲程不小于11过。 5.2.3.6设备应有过载保护,电机扭矩监测,电机/柱塞泵等部件的故障报警功能。 5.2.4压裂泵注设备配置
压裂泵注设备配置应满足附录A的要求。
5.3 混砂设备
5.3.1基本要求 5.3.1.1最大排量宜不小于16m/min。
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5.3.1.2 应有本地控制和远程控制功能,所有施工参数应能远程传输。 5.3.1.3 吸人,排出离心泵宜为机械密封,最大排出压力不小于0.5MPa 5.3.1.4 混合搅拌罐、管汇系统宜采用优质不锈钢材料。 5.3.1.5 吸人和排出管汇可通过阀门互换,有独立直通管汇 5.3.1.6 吸人管汇,排出管汇应各配置1个流量计 5.3.1.7 吸人泵到混合搅拌罐配置不锈钢弹阀及伺服系统1套。 5.3.1.8 操作控制室配置LED照明、冷暖空调和座椅。 5.3.1.9 所有仪表应为公/英制,可随意切换。 5.3.1.10 控制系统应具备三种可切换的模式和三种自动功能:
手动控制模式:自动控制模式;网络自动控制模式自动砂浓度控制功能:自动化学添加剂控制功能自动液位控制功能。
5.3.2 216m/min混砂设备 5.3.2.1 吸人离心泵额定排量不小于 16m/min (介质为清水)。 5.3.2.2 排出离心泵额定排量不小于16m/min(介质为清水)。 5.3.2.3 输砂系统应配置2个12im变速螺旋输送器,砂斗带滤网,额定输砂能力不小于10000kg/min。 5.3.2.4 应配置不少于2套十粉加剂系统。 5.3.2.5 应配置不少于4套液体添加剂系统,其中2套可作为上液泵。 5.3.2.6 应配置2个不锈钢带计量液体标加剂罐。 5.3.2.7 吸人,排出管汇应配置不少于1个带蝶阀的8im活接头接口(配活接头堵盖),不少于10个带蝶阀的4in活接头接口(配活接头堵盖)。 5.3.3 20m/min混砂设备 5.3.3.1 吸人离心泵额定排量不小于20m/min(介质为清水)。 5.3.3.2 排出离心泵额定排量不小于20m/min(介质为清水) 5.3.3.3 输砂系统宜配置3个12in变速螺旋输送器,砂斗带滤网,额定输砂能力不小于11500kg/min 5.3.3.4 应配置不少于2套干粉添加剂系统。 5.3.3.5 应配置不少于6套液体添加剂系统,其中2套可作为上液泵。 5.3.3.6 应配置2个不锈钢带计量液体添加剂罐 5.3.3.7 可使用闭式混砂泵,额定排量不小于20m/miml(介质为清水),额定排出压力不小于 0.6MPa. 5.3.3.8吸人,排出管汇各配置不小于2个带蝶闷的8im活接头接口(配活接头堵盖),不小于12个带蝶阀的4i活接头接口(配活接头堵盖)。 5.3.4常规动力混砂设备 5.3.4.1 常规动力混砂设备宜配置车载式,最大排量为16m/min或20m/min 5.3.4.2 2混合搅拌罐容积不小于1.5m,应配置电子液位计,搅拌器。
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