深层煤层气全燃气发电全电动压裂工艺技术与装备配置——以沁水盆地晋煤2井组为例

摘要

为了解决深层煤层气全燃气发电储层改造中压裂工艺技术和装备配置的技术问题，以沁水盆地晋中区块晋煤2井组为例，结合压裂施工工艺要求与装备作业能力，提出了深层煤层气全燃气发电全电动压裂装备一体化配置方法。应用结果表明：从压裂泵与泵组、燃料系统、燃气发电机组、发输变配电系统、变频房与变频技术、电动输砂储砂装置、电动混砂撬、低压供液系统、高压管汇系统和仪表撬等装备方面提出了具体配置要求，在晋煤2井组4口定向井进行了成功应用。所形成的配套方法基本满足深层煤层气大液量、大排量、大砂量和连续加砂压裂作业的要求，在满足泵组功率储备系数不小于1.4的条件下，功率冗余系数为1.16；燃气发电输出电网功率21 120 kW，大于用电终端功率20 774 kW；输砂储砂装置满足单段最大砂量900 m³的施工要求；电动混砂撬满足最大砂比13%的加砂要求。晋煤2井组从2025年3月27日开始施工至2025年4月12日结束，一般施工压力44.0～59.1 MPa，最大施工排量16～20 m³/min，砂比3%～12%，单段最大液量14 023.43 m³，单段最大砂量900.40 m³。累计总液量170 212.94 m³，用气量1 150 708 Nm³，发电量2 505 700 kW·h，平均发电效率2.18 kW·h/Nm³，完成了4口定向井16段压裂施工。全燃气发电全电动压裂方案实现了深层煤层气24 h低噪音作业、绿色低碳和经济开发。

关键词

深层煤层气 / 全燃气发电 / 全电动压裂 / 装备配置 / 沁水盆地 / 晋中区块 / 晋煤2井组

基金资助

四川省科技成果转移转化示范项目“150 MPa超高压深层页岩气压裂成套智能装备示范应用及产业化”(2024ZHCG0064)