美国2021年压裂作业大趋势：变革求生
ECF国际页岩气论坛 今天
以下文章来源于压裂那点事 ，作者PY斯基

2020年对油气行业是灾难性的一年，整个油气行业的从业者也鉴证了负油价的历史。对水力压裂市场的冲击是毁灭性的，许多压裂队伍上半年几乎没有作业，下面这张图片曾在油服圈疯传。

作 者 | PY斯基

虽然疫情有所控制，石油的需求有所改善，但是油服部门仍将过得非常艰难。因为油公司彻底转变了运营模式，以前不惜一切代价快搞生产，现在更注重现金流。同时油公司还积压了大量库存井(DUC, Drilled but uncompleted, 钻完未压井, 也叫库存井)。在这些库存井没有转为生产前，整个压裂行业可能不会有太大起色。据Westwood Energent称，目前整个二叠纪盆地，总共也只有18-20支压裂队在作业。油公司提出了更高的效率和效益要求，同时还要实现ESG（简言之社会责任）目标，服务公司唯有变革创新，创造出效率更高、碳排放更小的装备和技术，才能与油公司的一起赚钱(生存)。

2021年总体作业量趋势

压裂市场在2020年中期触底，秋冬末开始反弹，但是甲方的资本资支出仍处低位，只有油气价格稳定了，投资计划才能排上日程。目前压裂市场正在经历新常态，油公司非常谨慎，不再专注增产，对资本的使用日趋严格。压裂市场规模仍是供大于求，都在成本线附近挣扎，所以整个油气行业在恢复，但是偏谨慎。油公司也极力避免与服务商签长约，为了保持支出灵活性，现在是发放工作量包(work package)来安排作业。所以未来页岩行业会/压裂行业会经历一个漫长的爬坡期，油服只有不断推出创新的技术和系统，提高效率和ESG目标，才能获得油公司青睐，努力生存。

电动和双燃料车 - E-frac and dual-fuel

由于油公司的重心和运营模式的转变，将现金流和ESG目标放在首位，那么服务商业也要做类似的转变，提供各种技术工具，帮助减少碳排放，减少作业痕迹，不然就很过得非常艰难。

电动和双燃料压裂泵证明可以减少燃料的消耗，也可以利用现场多余的天然气来减少排放。新进加入电动压裂的玩家国民油井(NOV)表示，一台车可以提供5000HP，燃油成本降低90%，综合估算总成本降低40%。(未透露细节)

（NOV的电驱压裂泵系统）

环球压力泵（UPP）在双燃料技术领域一直处于领先地位，它在2013年首次推出了自己的系统。UPP的机队配备2250HP和2500HP五缸泵，在最佳范围内运行时，可减少高达54%的柴油消耗。

（UPP双燃料压裂作业现场）

目前大约60%的水力压裂行业使用的是双燃料系统，e-frac仍处于起步阶段。但e-frac技术会演变得非常快，主要还是经济性原因，如果与油公司签长约，成本优势将非常明显。十年前双燃料也不普遍，但现在已经非常普遍了。

全自动压裂作业 - Fully automated frac

除了上面提到向e-frac和双燃料发电系统转变，真正革命性的转变，可能是全自动压裂作业。

关于全自动压裂作业，众说纷纭，可能确实还有一段路要走，但是几乎大家都同意，至少在某种程度上的压裂自动化是可以实现的。(无人驾驶也分5个层次）

HAL认为全自动压裂就在眼前，他们于2020年10月发布了SmartFleet系统。在该系统的报告中指出，SmartFleet通过地下传感连接到储层，可以连续实时监测分簇有效性和裂缝几何尺寸。并应用测量数据进行智能调整，改善裂缝扩展。SmartFleet还提供现场视觉、三维裂缝形态、预测裂缝扩展和井间相互作用等功能。

HAL完全有能力将地面、地下、指挥控制和裂缝模拟的放在一个平台上，也具有相应的软件和技术人才做这件事。博主觉得这项工作是非常有意义的，值得国内公司借鉴，而且这项工作也只能由大型服务公司来完成。(Liberty和Slb合并后也有会做一体化智能施工平台，Liberty看上了Slb的客户和软件基础)

UPP的PTEN+系统提供全天候监控，每个设备配备传感器，提供实时数据流，用于监测设备指标和健康状态，同时也能完成自动化的远程操控。例如自动化混砂车，配置了全传感器，远程完成混砂车的所有控制、配合加砂加药功能。因此未来压裂队人员配置也会有相应的压缩。目前自动压裂系统只处在Level1-Level2之间，只是局部的有限自动化。但未来一定会是全自动压裂，3-5人或者无人化一定是大趋势。

同步压裂 - Simul-frac（此部分争议较大，请酌情阅读！！）

前面从设备、成本的角度谈了变革，在作业施工方面也可以大作文章，提高效率。拉链式压裂是行业标准，即交替压裂相邻两口井。现在，油公司正在试验两口邻井同步压裂。

传统拉链式压裂，可以认为是同时对2口井操作，现在同步压裂2口井，另外2口井在做准备，那么其实是4口井同时在操作。效率是提高了，但服务公司的工作强度增加不只一倍。同时要保障4口井的后勤、供液、供砂、管理和作业工作。而且不能保证每口井的每段作业都顺利，应急处理也比以前复杂和难了。因此看似简单的改变，后面的配套和管理工作还得细化。

但是同步压裂也有一些条件。

首先井场和库存井要有保证，4口井以上的井场比较合适。

其次同步的2口井，钻完井和储层情况都不一样，压裂设计需要相互考量，而不是分开做。最后是压裂结果，同步压裂两口井的施工规模会减少，裂缝形态、SRV、井间干扰的情况与进行拉链压裂都会不一样。同步压裂，具体结果有好有坏，部分公司尝试了继续做，部分公司尝试后放弃，部分公司仍在观望，也有公司专门为同步压裂定制井场。

目前使用同步压裂大部分是出于经济上的考虑，作为一项新课题，虽然HAL几年前就开始试验了，目前油公司也越发感兴趣，但是结果仍存较大不确定性...

来源：压裂那点事