壓裂技術改造的目標旨在提高設備的耐久性，優化支撐劑充填效率。壓裂新工藝的目標則在于降低維護成本，減少環境破壞。“ 石油天然氣工業減少非生產時間（NPT） 和增加非常規資源生產的目標， 正在推進水力壓裂技術的演化。特別是當運營商達到非常規生產的自然物理極限時，對優化壓裂工藝的需求不斷增強”EvercoreISI 石油服務設備和鉆井公司的高級常務董事JamesWest 表示。

       West 表示， 運營商還致力于提高設備的耐久性，以應對更為苛刻的壓裂作業。這包括發動機技術和傳動技術的進步。許多服務公司也在其設備中實施預測分析，以更好地進行維修作業。West 表示，希望新一輪的技術進步能夠解決壓裂泵的問題，由于泵送的是腐蝕性物質，使得壓裂泵磨損較快。West 解釋說：“ 設備的平均壽命從四年至五年上升到七年。”除此之外，目前的定價水平還不被支持，設備回報率低于大多數公司的資本成本，這是由于維修費用較大造成的。

在這里，鉆井承包商與幾家公司談論最近的壓裂技術進展，其中包括支撐劑和轉向劑的革新。

簡單耐用
 

       2018 年，PackersPlus 公司正在尋求一種更簡單、成本更低的方法，來創造裂縫。該公司在現場測試完井系統，提供套管鉆孔和無套管中多分段數，而這不需要磨銑段塞或球座。

PackersPlus 公司的TrxQuixPi4套管已在2016 年1 月份推出， 旨在解決射孔集群帶來的儲層改造低效問題。近年來，石油和天然氣公司轉向每個井段中多個射孔群集，希望通過改變射孔的大小或密度來獲得流體分布。

       利用擠水工藝技術，即完井工程與材料科學相組合，在工具的彈性極限內發揮作用，QuickPORTIV 套管可以在一個井眼中打開多個入口點，從而允許井筒中流體均勻地分布。它的射流用碳化鎢加強，以確保在壓裂改造過程中的入口點不被沖蝕。如果用普通鋼材套管，最初的流體在改造過程中往往會沖刷掉，所以井下的射孔不會進一步得到處理。”

   
 降低成本，增強耐用性

       We i r 石油天然氣公司認為壓裂技術的未來主要取決于降低設備的維修總成本。“今天我們看到的變化是周期的約束。”We i r 公司的壓力泵組工程和產品管理經理瓦格納說：“目前在較高壓力下長時間地泵送更多的砂會對設備造成損害。”

       在經濟低迷時期，公司董事會也采取了強有力的措施來降低成本。瓦格納說：“但這種推動不僅僅是為了減少設備支出，而是為了找到更有效的方法來完成工作。”“經濟衰退迫使行業花費大量時間去了解設備正常運行時間與可靠性，以及影響效率和應對油價下跌的能力。”

       為了滿足這一需求，Weir 石油天然氣公司在2017 年的海洋技術大會上推出了簡化Frac Iro 系統。該系統旨在減少水力壓裂現場設備的數量。該系統包括預裝組件，減少了裝配時間和所需的現場技術人員數量。它還有77-in. SPM 隔離閥和定向閥，其中包括用于安全遠程操作的液動裝置，將管道連接的數量從100 減少到12，滲漏的可能性減少了88%。與其他設計相比，該系統可以減少大約70% 的管道侵蝕。今年， 該公司推出首個7-in.旋塞閥和7-in. 止回閥。這些閥門首次安裝在設備上。

       該系統由垂直的歧管、OSLfrac 連接和Frac 組成，這減少了所需的連接數量。壓裂連接組件減少非生產事件和人力成本，同時提高安全性。

       今年，該公司計劃推出幾項新的密封閥和旋塞閥，以防止泄漏，允許進行更安全、更長久的操作，還有 2250 XL 泵和新的流體端技術。此外，Weir 石油天然氣公司正在與客戶合作，幫助他們更有效地使用他們的數據，允許客戶與Weir公司的算法進行交互，使他們當前的系統更加智能化。“我們正在與客戶合作，我們對組件故障期間發生的事情是有預先了解的，這使我們客戶的現有系統能夠比以前執行更多的功能。”
 

優化支撐劑充填
 

       CARBO 的全球工程總監特里·帕利希（Terry Palisch）表示，目前他們仍在努力了解有多少支撐劑被油氣藏消耗。現在石油天然氣行業必須將重點放在非常規油井的長期產能上。在這種環境下，成本削減依然是關鍵，該公司看到了客戶對基于砂產品的巨大轉變。然而，這一轉變也引發了關于可持續發展和把2,000~3,000 萬磅的砂輸送到井中的矛盾。例如，在一些地區缺乏高質量的砂，以及在壓裂過程中使用化學品，都面臨著挑戰。處理返排水也帶來了挑戰，如運送砂到施工地點所需的卡車數量也是問題。

       通過用低密度陶瓷支撐劑CARBOAIR 替代砂體， 該公司認為運營商可以在井筒中進一步運輸支撐劑， 比通常使用的水會少 25%~30%，從而減少了水力壓裂作業對環境的影響。CARBOAIR 在2017 年作為新的支撐劑被推出。CARBOAIR 是一種超低密度陶瓷支撐劑，具有化學工程的內部孔隙度和2.0 的比重， 與砂相比， 可提供30%~40% 較慢的沉降速率。根

據CARBO 的研究，該支撐劑減少了水消耗，降低了返排處理成本。目前，支撐劑檢測技術是在井筒中使用伽馬射線技術或中子測井技術，可以看到含有放射性的或非放射性的示蹤劑。然而，這種技術只能在18~24in. 的井筒內檢測支撐劑的位置。它是用井筒里的一個測井曲線來測量的，這可以在任何深度的儲層中進行。

       QUANTUM 技術旨在發現導電性的支撐劑，到目前為止，支撐劑的深度達到10,000ft，盡管目前我們還不知道它的極限是多少，但它可以用位于井口周圍表面的傳感器測量。

       CARBO 公司利用電磁、表面電場和磁場傳感器等方法，以及一種特殊配方的支撐劑，在西德克薩斯、馬塞勒斯和斯塔克油井進行試驗。CARBO 目前正在進行第五次試驗，并希望這是對該支撐劑進行的最后實地試驗。