T/CPI 11026-2024 全电动压裂装备配套及应用技术规范

ICS75.180.10

CCSE92CPI

团体标准

T/CPI11026-2024

全电动压裂装备配套及应用技术规范

Supportingandapplica“on阳hnicalspecifications

for缸Uyelectricfracturingunit

2024-07-01发布2024-09-01实施

中国石油和石油化工设备工业协会发布

目次

前言……………··………………·ill

1范围…·

2规范性引用文件…

3术语和定义……

4全电动压裂装备配套......…................……….......….................…................................2

4.1基本要求………........………......................................……...............……….......….2

4.2电动压裂泵送设备.........….........................................口，.................…........3

4.3电动混砂设备·..............................………3

4.4仪表设备…….................…··．．．．．．．．．．….......…，..........…·………….........…4

45电动混配设备…….......………......................................…….................................4

4.6电动供液（酸）设备.....................................................……….......….........4

4.7电动储供砂设备………..............................……………….5

4.8供配电系统…….......................................................……...................................5

4.9辅助配套设备…….......................…................………........................….........……6

5现场应用技术要求…….......................………...............….................…................…….7

5.1基本要求…….......………...............………...............….........….........….........……..7

5.2电源容量.........…......................………··…...........................................…..8

5.3设备配置………·...............................…..8

5.4井场布局.........................………………8

55电力准备…….......………...............................….........….................….........……··10

5.6设备安装调试………................……..........….........….........….........…···················10

5.7设备验收……···………···……11

5.8压裂………..............................……·12

5.9资料录取…….......………...............….........….........….........….........…·················12

5.10撤场………........…………........……….......….........….........….........….........………·12

6安全技术要求........…·…….......….........….................................….........…·················12

6.1基本要求…….......................………................…...............…….......….........……··12

6.2安全用电操作.................………...............……..........….........…........…….......……13

6.3应急处置…........…….......………··…………........………........….......………14

附录A（资料性）全电动压裂成套装备推荐配置表·..................................................······16

附录B（资料性）管汇参数推荐表…………··................................17

附录c（资料性）全电动压裂施工井场分区布置示意图………········19

附录D（资料性）上电前电气设备检查表.........………m

附录E（资料性）上电调试作业申请表........................…..........................…...................22

附录F（资料性）全电动压裂设备验收检查表………................….........………...............…··24

II

吉回

前

本文件按照GBff1.1-2020（（标准化工作导则第1部分g标准化文件的结构和起草规则tl））的

规定起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由中国石油和石油化工设备工业协会提出并归口。

本文件起草单位z中石化中原石油工程有限公司井下特种作业公司、中石化石油工程技术服务股

份有限公司、中石化石油工程技术研究院有限公司、中石油川庆钻探工程有限公司井下作业公司、中

石化四机石油机械有限公司、四川l宏华电气有限责任公司、烟台杰瑞石油装备技术有限公司、中石油

宝鸡石油机械有限责任公司、中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司。

本文件主要起草人z蒋廷学、张波、杨庆东、卢战区、李莉莉、宋永芳、庄立朋、肖兵、徐本

进、杨向同、李奎为、林鑫、王俊玉、朱孟伟、黄勇、练国春、曾雨辰、李华川｜、董富强、仲跻风、

吕亮、李心成、张文鹏、宋志龙、高超、高苗。

III

全电动压裂装备配套及应用技术规范

1范围

本文件规定了全电动压裂装备配套、现场应用技术要求和安全技术耍求。

本文件适用于陆上全电动压裂装备配套及应用．

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文

件，仅该日期对应的版本适用于本文件8不注目期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适

用于本文件。

GBff156标准电压

GBff37':17电气控制设备

GB厅5796.2梯形螺纹第2部分2直径与螺距系列

GB6245消防泵

GB15599石油与石油设施雷电安全规范

GB19156消防炮

GBff22343石油工业用天然气内燃机发电动机组

GBff24337-2009电能质量公用电网间谐波

GBff32821燃气轮机应用安全

GB厅36276--2023电力储能用铿离子电池

GBff40090---2021储能电站运行维护规程

GB50150电气装置安装工程电气设备交接试验标准

GB50169电气装置安装工程接地装置施工及验收规范

SY5436井筒作业用民用爆炸物品安全规范

SY，厅5727-2020井下作业安全规程

SY，厅6270---2017石油天然气钻采设备固井、压裂管汇的使用与维护

SYff6355-2017石油天然气生产专用安全标志

T/CPI110012021石油天然气钻采设备全电动压裂成套装备制造与配套技术规范

T/CPI11008-2021石油天然气钻采设备全电动压裂成套装备应用技术规范

T/CPI11011-2022石油天然气钻采设备电动混砂设备

T/CPI11012-2022石油天然气钻采设备电动压裂泵送设备

ASMEJANSIBl.5梯形螺纹（Acmescrew也reads)

ASMEJANSIBl.8短齿梯形螺纹（Stubacmescrew曲时s)

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

1

3.1

全电动压裂成套装备fullyelectricfracturingunit

由电动压裂泵送设备、电动混砂设备、仪表设备、电动混配设备、电动供液（酸）设备、电动储

供砂设备、供配电系统和辅助配套设备等组成，以电力作为动力，完成压裂液、支撑剂的泵注、集成

控制及数据采集、存储、显示、远程传输、地面流程自动化控制等工作的成套装备．

［来源zT/CPI11008-2021,3.1，有修改］

3.2

电动压裂泵送设备electricfracturingpu皿.pingequipment

由主电动机、传动、柱塞泵和控制等系统组成，用于产生高压流体的专用作业设备。

［来源zT/CPI11001-2021,3.2]

3.3

供配电系统powersupplyanddistribution可S胆m

用于为电动压裂成套装备提供电力的系统，主要由供电、变配电设备等组成。

［来源zT/CPI11001-2021,3.4]

3.4

分流管汇distributionmanifold

由压裂头、闸阀、高压三通、高压四通、高压直管等管汇元件组成，用于向井口输入流体的高压

管汇．

3.5

功率储备系敢powerreservingfactor

电动压裂泵送设备总功率与施工设计总功率的比值。

［来源zT/CPI11001-2021,3.13]

3.6

压裂激宇孪生系统fracturingdigitaltwinsys能m

利用物理模型、传感器数据，在虚拟空间中孪生压裂实体装备全生命周期过程的数字映射系统。

3.7

井场自动消防装置wellsiteautomaticfireprotectiondevice

由电动消防炮、火情探测、消防炮臂架升降、控制等系统组成，用于井场火灾作业的专用应急消

防装置。

4全电动压裂装备配套

4.1基本要求

4.1.1主要由电动压裂泵送设备、电动混砂设备、仪表设备、电动混配设备、电动供液（酸）设备、

电动储供砂设备、供配电系统和辅助配套设备等组成。全电动压裂成套装备推荐见表A.l.

4.1.2配置基本要求应符合TIC凹11008---2021中4.2的规定。

4.1.3在海拔高于1000血的环境下工作时，供配电及变频驱动设备应按海拔每升高100皿降容1%

使用．

4.1.4压裂数字孪生系统应具备设备运行状态监测、数据统计及分析、健康诊断等功能。

4.1.5设备输入电压应符合GB厅156的规定．

4.1.6设备接地应符合GB50169的规定。

4.1.7设备防雷应符合GB15599的规定。

2

4.2电动压裂泵送设备

4.2.1设备的型式、型号及表示方法应符合T/CPI11012却22中4.1、4.2的规定。

4.2.2设备推荐基本参数见表1,

表1电动压裂泵送设备推荐基本参数表

参数名称设备主要参数

最大输出水功率186022403730447052205960

kW(hp)(2500)(3000)(5000)(6000)(7回归）(8回归）

工作压力等级

105,140105140,175

MPa

标称电压

v6，。、33001140、3300、6000/6600

注工作压力等级10到的对应最高工作压力103.5MPa,140MPa对应最高工作压力138阳＇a,175MPa对应最

高工作压力172.SMPa,

4.2.3设备主要部件包括z运载底盘或撬架、主电动机、变频控制房、高压电气设备、传动系统、柱

塞泵、散热系统、液压系统、吸人管汇、排出管汇、安全系统、操作控制系统、电路系统及计算机

系统。

4.3电动混砂设备

4.3.1设备应符合T/CPI11011-2022中4.2的规定．

4.3.2设备推荐基本参数见表2,

表2电动混砂设备推荐基本参数表

电动混砂设备系列代号HS16DHS20DHS24DHS32DHS40D

额定清水流量

1620243240

m’'Imm

最大输砂量

10回归1150013000145002田泪。

kg/皿n

额定排出压力

;;.0.3

MPa

标称电压

v380、“泪、690、1140

注最大输砂量是支撑剂体积密度为1酬地胆3时的计算值

4.3.3设备主要部件包括z电动机、控制系统、吸入系统、排出系统、输砂系统、混合系统、添加剂

系统及运输底盘或撬架。

4.3.4设备宜在不小于额定清水流量80%的工况下连续稳定运行化。

4.3.5设备额定清水流量大于16皿3/min时，宜配置Tr260或以上接口，接口规格见表B.l,

4.3.6设备应能与电动储供砂设备联动控制。

4.3.7设备应具备数采模块与第三方软件通信功能。

4.3.8宜具有远程监控和升级功能．

3

4.4仪表设备

4.4.1设备宜符合T/CPI11001-2021中9.5的规定。

4.4.2设备网络数据传输间距应不小于lOOm。

4.4.3设备应设置手动总紧急停机开关、压裂变频驱动设备分闸开关。

4.4.4设备应具备数采模块与第三方软件通信功能．

4.5电动混配设备

4.5.1设备推荐基本参数见表3.

表3电动混配设备推荐基本参数表

参数名称参数值

额定配液量（清水）46810121620

m'IIIllil

额定配液浓度（粉水质量比）

01~06

%

额定排出压力

注0.2

MPa

标称电压

v380、600、690、1140

4.5.2设备宜符合T/CPI11008-2021中4.7的规定。

4.5.3设备吸人和排出的接口见表B.2.

4.5.4设备液体添加系统应配置流量计量装置，输送量连续可调．

4.5.S设备干粉添加系统应配置电子称重计量装置。

4.5.6设备应显示各电动机运转参数、排出流量和总量、吸人流量和总量、料粉流量和总量、化学添

加剂（液添）流量和总量、管汇压力和粉料浓度等．

4.5.7设备应具备干粉浓度、液体化学添加剂浓度和液位自动控制功能。

4丘8设备应具备本地和远程控制功能，并可自由切换。

4.5.9设备应能与混砂设备联动控制。

4.5.10设备应具备数采模块与第二方软件通信功能。

4.5.11设备宜具有远程监控和升级功能。

4.6电动供液（酸）设备

4.6.1设备宜符合T/CPI11008-2但1中4.10的规定。

4.6.2电动供液设备推荐基本参数见表4.

4.6.3设备吸人和排出的接口规格见表B.20

4.6.4设备排出管汇应配置电磁流量计。

4.6.S设备应显示电动机运转参数、流量、总量和排出压力。

4.6.6设备应具备自适应压力调节功能。

4.6.7设备应能与混砂设备联动控制。

4.6.8设备应具备本地和远程控制功能，并可自由切换。

4.6.9设备应具备数采模块与第三方软件通信功能。

4

4.6.10设备宜具备远程监控和升级功能。

表4电动供液（酸）设备推荐基本参敏表

参数名称电动供液设备参数值电动供酸设备参数值

额定流量

6-204-20

m'ilDlD

额定排出压力;;.0.3

MPa

标称电压

380600、690

v

4.7电动储供砂设备

4工1设备主要部件包括2上料系统、储砂装置、下料系统和控制系统。

4.7.2设备应符合T/CPI11008-2021中4.8的规定。

4工3储砂装置不宜少于4个仓，单仓最大出砂能力不宜小于4.0m3/min0

4.7.4设备应实时显示储仓内剩余砂量。

4.7.5设备应具备自动控制功能。

4.7.6设备应能与混砂设备联动控制。

4.7.7设备应具备本地和远程控制功能，并可自由切换．

4.7.8设备应具备数采模块与第三方软件通信功能。

4.7.9设备宜具备远程监控和升级功能．

4.8供配电系统

4.8.1基本要求

4.8.1.1井场电网宜采用llOkV、35.kV或lOkV专线。

4.8.1.2井场lOkV电路在以下供电质量的情况下，电动压裂设备应能正常运行z

a）三相供电电压偏差不超过标称电压的土7%，短时（在不超过0.5s的时间内）交流电压的偏差

不超过标称电压的±10'/oI

b）频率波动不超过±2%，频率的变化速度每秒不超过±1%。

4.8.1.3用电设备谐波电压限值应符合GB厅24337-2009中第4章的规定。

4.8.2供电形式

供电形式宜采用下列一种或两种组合方式2

a｝电网供电，

b｝燃气发电供电s

c｝储能装置供电。

4.8.3变配电设备

4.8.3.1变配电设备包括35kV开闭所、35.kV/lOkV电力变压器和lOkV开闭所。

4.8.3.2变配电设备应符合GB/T3797的规定，

4.8.3.3单台35kV/10kV电力变压器容量应不小于12500kV·A0

5

4.8.4燃气发电设备

4.8.4.1采用燃气轮机为动力源的发电设备应符合GB/f32821的规定。

4.8.4.2采用往