作为非常规油气资源，页岩油气以其低渗透、流动性差等特点，被业界称为最难开采的油气资源之一。压裂是页岩油气开采的一项有效手段，如何从石头缝里“挤”出油气，如何有效推动页岩油气规模效益和绿色开发，需要科技创新来作支撑。随着国内页岩油气压裂规模化扩大，高效经济和绿色环保等要求，给装备应用和压裂工程带来了新的挑战。
加强页岩油气勘探开发
油气增储上产，关系着国家能源安全。为进一步做好原油稳产增产，需要突破资源接替、技术创新和成本降低等多重难题，在页岩油等新的资源接续领域寻求战略突破。
1月27日，国家能源局在北京组织召开2021年页岩油勘探开发推进会，全力推动页岩油勘探开发，将加强页岩油勘探开发列入“十四五”能源、油气发展规划，并提出一系列措施推动页岩油绿色开发。中国石油、中国石化等石油企业也积极行动起来，大力推动页岩油勘探开发。
3月8日，我国首个国家级页岩油示范区——新疆油田吉木萨尔国家级陆相页岩油示范区8口水平井同时展开拉链式压裂作业，首批自主产能井建设全面启动。
4月7日，中国石油西南油气田公司“足203H2-1井”顺利完钻，完钻井深7318米，垂深4306.84米，水平段长2852米，创中国页岩气井最深和深层页岩气水平段最长两项新纪录。这也是中国石油首口突破7000米的页岩气水平井。
截至4月12日，我国陆上最大水平井平台——长庆油田华H100平台钻井作业在甘肃陇东高质量推进，已完钻骨架井2口、导眼井3口、水平井12口，正钻水平井4口。该平台以“大井丛、多层系、立体式、工厂化”建设思路，创新我国页岩油效益开发模式。
不仅仅是页岩油，页岩气作为“十四五”天然气领域增储上产的重要力量，也在政策和市场的引导及驱动下，不断取得勘探开发的技术突破。
电动压裂装备引领行业变革
随着页岩油气勘探开发的稳步推进，科技创新日益成为实现页岩油气开发从“高成本挑战”变为“低成本优势”的关键。
在日前召开的ECF2021第六届油气技术装备线上研讨会上，上海联合非常规能源研究中心理事长周晓莱在致辞中提到，新冠肺炎疫情发生后，油气行业发生了巨大变化，油价从2020年3月份最低的负37美元反弹到最近的60美元左右，疫情的发生，使能源转型提速。
“面对风云变幻的国际形势，我国能源安全形势依然严峻，未来油气增储主要是非常规油气，尤其是页岩油气。随着国内页岩油气压裂规模化扩大，高效经济和环保的要求，给装备应用和压裂工程带来新的挑战。”周晓莱介绍，当前，油服行业触底反弹，又一场油气行业的盛宴正在进行中。
“电动压裂装备引领行业变革，解决了功率提升难、依赖进口的局面。”中国石化石油机械股份有限公司高级专家吴汉川表示，目前在川渝地区有近十套机组参
与工程施工，有效提升了工程施工效率，降低了工程费用，而柴驱压裂装备应用受到挑战，电动化装备将成为我国未来页岩油气开发的利器。同时，电动压裂也需要高压电等方面的专业人员，因此，人才培养也应是油气公司关注的重点。
绿色、高效、安全是压裂工程关注重点
据介绍，北美页岩油气压裂工程，规模化开发、工艺优化、装备与物流系统配套，使压裂作业效率大幅提升。对于油服公司来说，其市场竞争核心是降低运营成本，通过提升效率动用系数、新技术新装备应用和专业化服务来提高作业效率。
“目前，国内电动压裂装备应用超过100万水马力，占服役压裂装备市场的22%，由于电动压裂工程及装备应用的特殊性，因此电动压裂大多以租赁服务为主。”吴汉川对我国压裂工程与装备面临的难题进行了分析。
吴汉川表示，中国石油和中国石化已建成和规划未来几年页岩气开发所需电力资源，未来2年电动压裂在川渝地区页岩气开发领域比例将达到40%以上，4井以上平台将全部采用电动压裂施工。高端压裂装备的发展方向是标准化核心部件、自动化装备集成、连续重载装备研制、数字化运维管理。
“未来压裂工程关注的重点是绿色、高效、安全，装备将围绕高可靠性、智能化发展，川渝地区页岩气开发采用电动压裂已得到广泛认可，该地区投入柴驱压裂装备的可能性小，电动化装备将成为我国未来页岩气开发的利器。”吴汉川认为，我国电动压裂装备研发和应用表明，装备技术需要与工程协同，核心部件可靠性研究还存在难题和挑战，这也为装备制造企业压裂装备的创新升级和技术攻关指明了方向。
“压裂装备正面临着高可靠性、低作业成本、绿色环保、安全生产等挑战。”宝石机械中油国研特种车辆研究所所长戴启平表示，宝石机械近期重点在全井场压裂装备最优成套集成、高效大功率电驱压裂装备研制以及提高压裂装备的自动化、智能化技术水平等方面进行科研攻关。
宏华集团资深首席专家刘祖林也表达了相同的观点。“目前降本增效依然是重中之重，而液体和支撑剂费用降本空间小，同时施工费用的降本空间也不大。未来，降本的方向是在地面装备和压裂技术配套。在压裂泵方面，也需要科研人员加强此方面科技研发工作，降低压裂泵的重量，达到更高的标准。”刘祖林建议。
