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需求背景

页岩气是一种赋存于超低孔超低渗的致密多孔介质的一种重要的非常规天然气资源，成分以CH₄为主，是近几年天然气行业较为热门的研究领域。目前，我国页岩气资源居世界第一，探明的可采储量为***×10¹² m³，具有广阔的开发前景。在美国页岩气革命影响下，我国页岩气开发力度突飞猛进,中石油、中石化等多家公司先后在四川长宁、威远、富顺、重庆永川、涪陵、大足等地兴建了多口整装页岩气田，年产能达135亿m³,这是中国页岩气革命的重要标志。

页岩气是一种新兴的清洁能源，需利用水力压裂技术改造其储层才能有效开采。压裂作业是一项高投入、高风险和高技术的超高压作业工程，该工程涵盖承压类特种设备（如压裂泵和压裂管汇）以及大量压裂液体和支撑剂材料，地面设备、压裂管汇承压普遍在70～100 MPa，极端条件下甚至会达到140 MPa的超高压，且现场作业人员设备密集、工况恶劣，一旦管汇系统发生故障或失效，容易喷射出超高压力液体，轻则损坏临近设备，污染环境；重则造成操作人员伤亡，带来巨大的经济损失和不良的社会影响。故开展超高压页岩气用压裂管汇智能产线开发及其关键技术研究，对提高压裂管汇关键零件的承压等级，保证密封性能、压裂安全运行、井场作业及周边人员的生命财产安全等具有十分重大的实践意义，必将在页岩气开采领域形成较好的示范。

需解决的主要技术难题

根据压裂管汇关键零件的结构特点、装配及压力密封要求，拟对整条生产线采用区域控制和工序设备控制相结合的多层级控制方式。其中信息管理具有智能制造数据的感知、采集、数据建立、生产数据报表、产品质量分析及设备管理等功能，以保证信息流与数据流的安全与畅通；区域控制具有负责接收生产指令、采集和发送制造数据的功能，保证各区域数据准确传递；设备控制则利用总线与I/O模块进行设备生产指令的下达与采集。

期望实现的主要技术目标

通过项目研究，建成一条针对超高压页岩气开采的压裂管汇智能制造生产线，能够极大地提高企业的技术水平与工艺装备水平，完善配套条件，能有效地保证本项目产品的研发和生产需要，提高企业经济效益与综合竞争力。项目实施投产后，预计年产超高压页岩气用压裂管汇≥100套，年产值≥2000余万元，税金≥180万元，新增就业人员6-10人。同时，项目新产品的研发，可有效地促进页岩气新兴能源的开采效率与利用率，并带动该行业实现每年产值不低于2亿元，必将产生极大的经济与社会效益

需求解析

解析单位：重庆市永川区 解析时间：2022-10-30

龙定海

重庆文理学院

教授

综合评价

技术需求清晰

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