压裂车主要由重载汽车底盘、发动机、传动箱、压裂泵、液压系统、润滑系统、冷却系统、吸入管汇及排出管汇、仪表控制系统等组成。2000型压裂车较大工作压力为103MPa,额定输入功率为1470kW;2500型压裂车较大工作压力为140MPa,额定输入功率为2058kW。现阶段,部分页岩气井较高施工泵压已达120MPa,2000型压裂车的较高施工泵压为103MPa,难以满足现有施工要求。
目前国内主要采用2500型或3000型的压裂车进行组合,通常需要16台以上压裂车组同时运转(车组总水马力在4-5万)。但现场应用中,3大问题愈发突出:
(1)我国压裂施工(尤其是页岩气)时间长,施工压力高,压裂设备需要耐高压、长时间连续作业,存量设备很难胜任,往往不是缺压裂设备,而是缺能“有效工作”的压裂设备;
(2)我国目前商业开发页岩气区块位于山区,施工井场面积很有限,动辄十几台压裂车组摆放成本相对较高,而且尤其开采存在很高风险性,常出现山地拱平后,预产量不及预期,沉没成本相对较高的情况;
由于页岩气储藏环境复杂,施工区域的地理环境和道路条件要求压裂车具有高度的运移性、安全性和适应性,其外型尺寸和重量受到严格限制,需要以大功率压裂车来提高压裂效率、降低压裂成本,传统柴油机驱动的压裂车输出功率很难超过 2 237 kW,因而使压裂车的大型化发展陷入两难的境界。涡轮驱动压裂车可在限定的尺寸和重量要求下使单台压裂车的输出功率达2 982 ~ 4475 kW,道路通过性和灵活性大幅提升,可有效解决大型压裂车“上牌难、上路难、上山难”的难题。
目前,从总体来看,我国适用于页岩气、煤层气等非常规油气资源的压裂车制造技术与欧美等发达国家相比,还存在较大差距。美国、加拿大非常规油气资源开采市场成熟度较高、压裂车设备制造技术产业化历史悠久,仍是世界石油生产压裂车主要的消费市场,同时也是掌握核心技术的企业所在国。但是通过技术引进等方式,中国本土压裂车制造企业已经逐渐掌握整车制造技术,并且在国内压裂车市场上占据主流。