水平井多级分段压裂是页岩气增储上产的关键技术，主要依靠压裂泵车组来完成，而压裂泵车组施工费用通常占页岩气单井压裂总费用的35％～45％。压裂泵车组的运行质量、施工时效及运行成本直接影响页岩气区块开发的经济性。
国内页岩气井多位于川渝山区，施工井场面积、平整度等地面条件有限，为满足页岩气井高泵压大规模压裂，通常需要配备10~20台压裂泵车，现场施工组织难度较大。2015年之前，国内压裂泵车几乎全部是柴油驱动。页岩气勘探开发向深层和常压发展，对压裂设备提出了更高要求，电动压裂泵车应运而生，打破了柴油驱动压裂泵车组独占市场的格局。
国内电动压裂发展势头迅猛：2015年电动压裂尚不超过百段，2018年电动压裂超过1000段，2021年突破4000段。随着页岩气开发步入2.0时代，电动压裂应用范围将继续扩大。中国石化电动压裂多集中在川渝页岩气工区，随着电力资源逐步完善，未来两年电动压裂施工将达到50%以上，多井平台成为电动压裂主战场。
电动压裂技术是一项新的压裂技术，经过现场应用证明了其优势，但要大规模推广应用还存在不足，需要在设备配套、技术协同、过程管理等方面进一步发展和完善。
一是全面升级电动压裂系统。要升级井场电力系统和压裂配套设备能力。6000HP电动压裂泵由8~10台增为12~14台，电力系统的容量由25000千伏安升至35000千伏安，清水供水能力由每分钟10立方米升至16立方米，现场连续配液能力由每分钟8立方米升至20立方米，混砂供液能力由每分钟16立方米升至20立方米。要优化改进自动输砂装置，提高输砂效率。加砂方式由人工添加改为电力自动输砂，采用双仓式一体化连续输砂装置、螺旋绞龙式连续输砂装置，输砂效率可提升30%以上。要推广电子监控设备，实现流程自动化、决策信息化。压裂施工指挥方式由初期控制压裂泵进行数据检测逐渐换代为集成部分设备控制，最终升级为电动仪表控制中心，可对电动压裂泵、混砂、混配、供砂实现远程集中控制、监控，实现流程自动化；同步研发远程监控决策系统，可实时监测每台压裂设备的参数和施工参数，用手机即可远程实时查看每台压裂设备的参数和各项施工参数，可跨专业全体系协同工作及远程指导。
二是科学细化压裂井场布置。电动压裂配套电气设备的增加及压裂提速的需求，打破了原有现场布局模式；泵送射孔与压裂施工共用一套供液流程，无法进行模块化划分；压裂提速增加了物流车辆进场频次，原有物流通道无法满足现有需求。为避免井场电缆被碾轧，应合理设计运/转砂通道、换泵头通道，提高物流运行效率。施工前要对高压变电区进行勘察并硬化地面，除了对强度有要求，还需考虑川渝地区山区、多水、防潮的影响，保障安全用电。可将井场设备分为变电、高压作业、混砂等10个作业模块布置，高压电模块须集中封闭式管理。针对每个模块，从连接、接口、占地面积等方面进行梳理，形成作业指导规范，保障布局优化更加合理。
三是合理优化交叉施工工序。根据生产任务安排，提前制订压裂运行计划，采取“拉链式压裂+独立泵送”的施工模式，同时实时优化交叉压裂井位和井段组合，保障压裂提速。要建立独立泵送流程，并将桥塞泵送橇的控制流程移出高压区，以保障施工安全，同时配备独立仪表车，可实现压裂—泵送同步，减少或消除泵送—压裂交叉等待时间，提高压裂效率。
四是持续强化施工过程管理。强化过程管理，就是在完成压裂部署后，对后续推进情况实施跟踪、协调、调度、干预的一系列管理措施。例如压裂设备维护保养，初期在压裂、泵送施工作业全部完成后集中进行检修维护，现在泵送施工独立进行，压裂后即可维护保养压裂设备，无须等待泵送，可有效提高压裂速度。加强新技术、新工艺、新工具的引进和应用，如将泵送桥塞射孔联作分段压裂工艺优化为泵送可溶桥塞分段压裂工艺，再升级为无限级固井滑套分段压裂工艺，可以完全消除泵送桥塞、射孔的工作环节。采用泵送桥塞射孔联作分段压裂工艺压裂速度为每天2～3段，采用泵送可溶桥塞分段压裂工艺可加快为每天4～6段，而采用无限级固井滑套压裂工艺每天8～12段。另外，以柴油发动机为动力的压裂设备数量众多，搬迁安装需要12天，而电动压裂通过设备橇装化、模块化、便捷化和标准化，搬迁安装时间缩短至7天。
电动压裂技术在国内页岩气井压裂中逐步得到应用，为深层和常压页岩气的低成本压裂施工提供了技术手段。全电动压裂技术仍需不断升级、完善、改进和推广，才能真正实现绿色新能源页岩气的低碳开发，优化我国能源结构，保障国家能源安全，推动碳达峰、碳中和目标早日实现。
