2007年，中国最大整装海相气田——普光气田进入产能建设的关键阶段。与此同时，一个世界级难题也摆在了国人的面前。

普光气田可动用区域虽然是储量丰度高、物性较好的储层，但地层坚硬致密，具有“三高一深”特点，酸压施工难度大，技术要求高。当时，油田拥有的1000型、1400型和2000型常规压裂机组，无法满足川东北市场大酸量、大排量、高泵压的施工需要。面对市场需求和国内空白，江汉油田第四机械厂（以下简称江汉四机）再次迎接挑战，开始了更大型压裂装备的国产化、研制之路。

面对空白，敢“第一个吃螃蟹”

我国压裂装备发展是从零起步。2006年，拖挂式2500hp压裂机组作为大型压裂施工作业的主力机型，在国外已经得到广泛地推广和应用，当时我国还没有此类产品。而车装式2500hp压裂机组在全世界都还是一个空白。

针对施工区块的特点，江汉四机成立了2500hp压裂机组国产化研发课题组，确定要开发适应我国特殊道路状况，满足油田施工工艺要求，具有国际领先水平的车装2500hp压裂机组——压裂车的装机功率达到3000hp、压裂泵输出功率达到2500hp；配套混砂车、压裂仪器车和压裂管汇等；机组最高工作压力达到140MPa，并实现整套机组的自动控制。

作为国家“十一五”重点工程，2500型压裂机组的研制主要包括2500压裂车、混砂车、管汇车和仪器车的研究开发。中石化集团对此极为重视，提出要通过研制2500型压裂机组，突破大型成套压裂装备的研发，构建压裂作业现场数据分析平台，形成具有自主知识产权的大功率数控成套压裂装备技术，提高国产设备竞争力，满足油田需要。

2007年，成功中标“川气东送”工程2套2500型压裂机组后，江汉四机身兼重任。据江汉四机吴汉川总工程师介绍，当时，研制开发过程中主要面临四大挑战：“一是压裂泵输出功率要达到2500hp，并且重量和体积要满足车载安装要求。二是承载底盘的可靠性保证与压裂泵车整机重量控制和安全性保障。三是140MPa高压流体环形管汇的研制。四是输砂混配的连续性、均匀性和自动控制技术。”

面对压裂泵功率升级难题，技术研发小组经过大量研究，包括在泵头体材料及性能研究等一系列研究的基础上，运用三维仿真技术、数字一体化制造技术，创新研制出适合车载安装的2800hp、输出功率2500hp的五缸柱塞泵。功率增大，车配要求相应提高。通过对底盘承载能力、通过性以及集成技术研究，世界首创的车载式2500型压裂泵车在江汉四机诞生。该车整机结构紧凑，作业性能、行驶性能好，两套安全系统保障了使用更方便、可靠性和安全性更高。同时，江汉四机还研制出140MPa旋塞阀、活动弯头等高压流体元件，满足了成套压裂机组的配套要求，管汇的传输效率和使用寿命也得到提高。另外，结合国内外混砂工艺现状及其发展，这家企业大量研究后形成了液、气、电系统的自动控制方案，其在提高输砂混配的连续性、均匀性和自动控制方面，均表现出色。

功夫不负有心人，大型压裂装备的国内空白从此被突破，而“江汉四机人”做到了。”

攻关不止，昂首挑战新目标

2500型压裂泵车多项技术指标达到国际先进水平，已成为深层致密气藏勘探开发的必备利器。吴汉川介绍说，目前2500型压裂机组已完成施工作业2000井层以上，最高工作压力达到125兆帕，单机输出水功率2500马力，机组连续无故障工作时间超过4小时。

“该型压裂机组在我国西部四川盆地、青藏高原、新疆等重、难点井的压裂作业中发挥了关键作用。不仅解决了超高压深井压裂施工作业设备瓶颈，而且打破了国外垄断，降低进口同类产品设备成本40%。”

大型压裂装备的国产化初战告捷，但作为研发型企业，江汉四机没有就此停步。

为很快适应我国页岩气开发以及超大型压裂施工作业要求，自2010年起，这家企业又进入3000型压裂泵组的各项攻关。包括提供一整套包括压裂泵装置、混砂装置和仪表控制装置等压裂主力装置，及其大型压裂施工作业主要辅助配套装置，目标再次定为达到国内领先、国际先进水平。

此次技术攻关，在装备方面不仅包括研制超大功率主力压裂装备，还包括像液氮泵装置和连续输砂装置等辅助配套装置，提供一整套大型压裂施工作业装备解决方案，解决压裂施工作业设备瓶颈；在技术方面对压裂泵技术、输砂混配技术、自动控制技术和液氮泵技术等压裂核心技术的基础理论进一步深入研究；其它方面还包括试验检测技术和装置以及培训中心的建立等。

作为国家“十二五”重大专项的子课题，“3000型成套压裂装备研制及应用示范工程”项目——目前压裂泵等基础理论研究已经完成了中期评审，大部分将于2012年年底结题验收；项目所包含产品的设计方案已经通过了专家组的评审，其中压裂泵装置、混砂装置等即将投入样机试制。该课题的完成将整体提升国产压裂装备技术水平。

走在最前，求索中国自主创造

江汉四机的压裂装备从零起步。从国内首套800型、1000型，到1800型、2000型压裂机组，中国历经10年攻关，走完了国外先行者50年的压裂之路。

作为首套车载式2500型压裂机组的主设计师，以及“3000型压裂装备及应用”项目负责人，吴汉川被媒体誉为“走在压裂之路最前面的人”。他感触至深地说：“30多年从业经历使我认识到，中国的压裂装备要走在世界前列，必须拥有自主知识产权，掌握核心关键技术。”他认为，“努力缩小与国外差距达到相对的平衡，而平衡不是最终目标，只有不断的创新才能改变落后局面。”

吴汉川指出，随着页岩气勘探开发的兴起和压裂施工工艺的发展，压裂装备正朝着多元化发展，连续油管设备和液氮泵装置将得到更加广泛的应用，对压裂装备的计量检测和控制精度都提出了更高的要求；此外，压裂装备也将朝着更具经济性和环保性的方向发展，包括适应多井眼拉链式压裂施工、占地面积更小的设备，以及用于与压裂配套的安全环保装置等。

压裂作业在发展，创新研发无止境。随着我国非常规油气资源勘探开发进程加快，今后，压裂作业规模及作业量必将呈现增长态势，吴汉川表示，江汉四机将继续注重理论、基础研究，突出与现场工艺紧密结合，不断地研制市场需要的高端压裂新品，为国内外用户提供精良装备和超值服务。