Zur Lösung technischer Probleme bei der Konfiguration von elektrisch-dieselbetriebenen Hybrid-Fracking-Geräten zur Umgestaltung tiefer Kohleflöz-Gaslagerstätten wurde am Beispiel der Konfiguration der elektrisch-dieselbetriebenen Hybrid-Fracking-Geräte der Plattform Ji Shen 11-7A im Daning-Jixian-Block am östlichen Rand des Ordos-Beckens ein konkretes Konfigurationskonzept vorgeschlagen. Dieses umfasst die Berechnung der Leistung der Fracking-Pumpeneinheit, die Netzkapazitätsberechnung unter Berücksichtigung von Leistungsverlusten in den Übertragungsleitungen und der Leistung von Hilfssystemen, die Transport- und Mischkapazität von Sandanlagen, die Berechnung der Zuführleistung des Niederdruck-Sammelsystems sowie Funktionen des Hochdruck-Sammelsystems und der Instrumentenplattform. In Kombination mit den Anforderungen an die Fracking-Bauarbeiten und der Geräteleistung wurde eine Berechnungsmethode für die Konfiguration elektrisch-dieselbetriebener Hybrid-Fracking-Geräte für tiefes Kohlegas vorgeschlagen und an drei Bohrungen der Plattform angewendet. Die Ergebnisse zeigen, dass die entwickelte Methode die Anforderungen an hohen Druck, große Fördermenge, hohen Sandanteil, große Sandmengen und 24-stündige kontinuierliche Fracking-Operationen für tiefes Kohlegas erfüllt. Bei einem Leistungsreservenfaktor von 1,3 für die Pumpeneinheit beträgt der Leistungsüberschussfaktor 1,46; die beantragte Netzkapazität von 19.000 kVA ist größer als die Gesamtkapazität des Leitungsbedarfs von 18.269 kVA und erfüllt somit die Stromversorgungsanforderungen; die Kapazitäten der Sandtransport-, Misch- und Niederdruck-Zuführgeräte entsprechen ebenfalls den tatsächlichen Anforderungen. Das Fracking der Plattform Ji Shen 11-7A begann am 10. März 2024 und endete am 31. März 2024. Der Betriebsdruck lag zwischen 55~75 MPa, die Fördermenge zwischen 19~20 m³/min, die Fördermenge im Risikobereich zwischen 14~16 m³/min, der Sandanteil zwischen 6%~24% und die maximale Fördermenge einer einzelnen Pumpe betrug 2,0 m³/min. Das kumulierte Gesamtvolumen der drei Bohrungen betrug 73.926,7 m³, das Gesamtvolumen der elektrisch gepumpten Flüssigkeit 36.458,1 m³ und die kumulierte elektrische Energie 719.200 kW⋅h. Es wurden 34 Fracking-Abschnitte an den drei Bohrungen abgeschlossen, wodurch die Umgestaltung des Horizontalbrunnens der "ersten elektrisch-dieselbetriebenen Hybridplattform für tiefes Kohlegas in China" realisiert wurde. Die Forschungsergebnisse können eine Berechnungsmethode für die Konfiguration elektrisch-dieselbetriebener Hybrid-Fracking-Geräte für tiefes Kohlegas bereitstellen und haben eine gewisse Bedeutung als Referenz für die Konfiguration von Fracking-Geräten in anderen chinesischen Öl- und Gasfeldern.

tiefes Kohlegas; elektrisch-dieselbetriebenes Hybrid-Fracking; Gerätekonfiguration; Betriebsmodus; Daning-Jixian-Block