页岩气开发过程中的压裂用水处理工艺进展
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水力压裂在页岩气开发中的应用研究水力压裂技术(Hydraulic Fracturing)在页岩气开发中起到了至关重要的作用。
本文将从水力压裂技术的原理和发展历程、在页岩气开发中的应用及效果、存在的问题和挑战以及前景展望等方面进行探讨和研究。
1. 水力压裂技术的原理和发展历程水力压裂技术是一种通过注入高压液体来产生裂缝和断裂而达到开采矿藏的目的的方法。
其基本原理是通过注入高压液体,在地下岩层中形成高压液体的压力,从而使岩石发生断裂和裂缝,以增加油气的产能和采集效率。
水力压裂技术的发展历程可以追溯到20世纪40年代,最早应用在煤层气开采中。
随着石油和天然气资源的逐渐枯竭和能源需求的增加,水力压裂技术逐渐应用于页岩气等非常规天然气资源的开发中。
2. 水力压裂技术在页岩气开发中的应用及效果水力压裂技术在页岩气开采中具有重要的应用和效果。
首先,通过水力压裂技术,可以使得页岩气储层中原本难以渗流的岩石变得可渗透性增强,从而提高了储层的产能和采集效率。
其次,通过压裂液注入,可以打破页岩储层中的层理结构,使得水平井和多水平井得以实施,大大提高了储层的开发潜力。
3. 存在的问题和挑战然而,在水力压裂技术应用中,也存在一些问题和挑战。
首先,压裂液的注入量和压力的控制需要严格的技术要求,过高的注入压力可能会引起岩层破裂,导致破裂裂缝扩展到非目标层位;过低的注入压力则可能会导致裂缝无法扩展到足够的范围。
其次,压裂液的化学成分和含有一定量的添加剂,可能对地下水环境产生潜在的影响和风险。
另外,水力压裂技术的成本相对较高,投资回报周期较长。
4. 前景展望尽管存在一些问题和挑战,但水力压裂技术在页岩气开发中的应用前景仍然十分广阔。
首先,随着技术的不断创新和进步,水力压裂技术在控制压裂液注入量和压力的精确度方面将更加精细化。
其次,研究人员将会进一步研究和开发环境友好型的压裂液,以减少对地下水环境的影响。
另外,整个水力压裂技术的成本也将随着技术的成熟和规模化的应用而逐渐降低。
水力压裂技术在页岩气开发中的应用近年来,页岩气开发一直备受关注。
作为一种非常重要的天然气资源,它可以很好地满足我们的能源需求。
然而,页岩气的开采并不是一件简单的事情。
它的开发需要依靠一些高端技术,其中最重要的就是水力压裂技术。
本文将从这一技术的应用角度,来探讨水力压裂在页岩气开发中的应用。
一、水力压裂技术简介水力压裂技术是一种通过高压水将岩石裂开的技术。
它是一种用于提高天然气、石油或其他矿物质开采率的方法。
该技术利用高压液体对岩石施加压力,从而形成裂缝,并将油气释放出来。
这些油气沿着裂缝移动,最终被收集起来。
二、水力压裂在页岩气开发中的应用1. 提高采收率页岩气的开采过程比较困难,因为天然气储存在岩石裂缝中,而且岩石的质地也很硬。
水力压裂技术可以帮助解决这个问题。
它可以通过高压水的作用,裂开岩石,形成裂缝,从而释放出页岩气,提高开采率。
2. 减少环境污染水力压裂技术可以比较好地减少环境污染。
它是一种非常干净的技术,不需要使用化学药品。
相比于常规开采方法,它可以极大地减少地面的废弃物和水污染。
3. 提高经济效益水力压裂技术可以大大提高页岩气的开采效率。
这将对经济效益产生积极的影响。
通过减少投入,提高产出,水力压裂技术可以带来可观的利润。
4. 实现能源安全随着全球化的发展,能源安全越来越受到关注。
水力压裂技术可以帮助实现能源安全。
它可以大大提高我们对国内矿产资源的依赖,减少对进口矿物质的需求。
三、水力压裂技术面临的挑战尽管水力压裂技术在页岩气开发中有很多好处,但它也面临着一些挑战。
这些挑战包括:1. 高成本水力压裂技术的成本非常高。
要使用这种技术,必须购买昂贵的压裂设备和材料。
对于一些没有足够预算和技术支持的企业来说,这可能会限制它们的发展。
2. 水资源紧缺水力压裂技术需要大量的水资源。
岩石裂隙需要用水冲洗,以便释放天然气。
考虑到一些地方水资源极为紧缺,使用水力压裂技术可能会让当地面临水资源短缺的风险。
页岩气压裂用滑溜水的研究及中试应用页岩气是一种常见的天然气资源,其开采过程需要进行压裂作业,以提高气体产量。
传统的压裂液使用水和化学添加剂,但这种方法存在环境污染和资源浪费的问题。
近年来,滑溜水作为一种新型的压裂液备受关注。
本文将就滑溜水的研究及中试应用进行探讨。
一、滑溜水的概念及特点滑溜水是一种由水和非离子表面活性剂组成的压裂液。
它的主要特点如下:1.低粘度:滑溜水的粘度比传统压裂液低,能够减小压裂液对岩石孔隙的阻力,提高压裂效果。
2.高渗透性:滑溜水通过减少表面张力的方式,能够更好地渗透到岩石裂缝中,提高气体产量。
3.环保:滑溜水不含有害化学添加剂,对环境无污染。
二、滑溜水的研究进展滑溜水作为一种新型的压裂液,在国内外的研究中备受关注。
近年来,研究人员对滑溜水的性质、制备工艺、压裂效果等方面进行了深入探讨。
1.滑溜水的性质研究研究表明,滑溜水的表面张力、粘度、扩散系数等性质与非离子表面活性剂的种类、浓度、分子量等因素相关。
因此,研究人员需要在制备滑溜水时选择合适的非离子表面活性剂,并对其浓度和分子量进行调整,以获得最佳的压裂效果。
2.滑溜水的制备工艺研究滑溜水的制备工艺主要包括混合、稠化、调节pH值等步骤。
研究人员通过对不同工艺参数的调整,如混合时间、稠化剂种类和用量、pH值等,探讨了滑溜水的制备最佳条件。
3.滑溜水的压裂效果研究研究表明,滑溜水作为压裂液具有较好的效果。
与传统压裂液相比,滑溜水能够提高页岩气产量,并且对地下水资源和环境的影响较小。
此外,滑溜水还能够提高岩石强度和稳定性,减少岩石塌方和地震等灾害的发生。
三、滑溜水的中试应用滑溜水作为一种新型的压裂液,在国内外已经进行了多次中试。
在中国,滑溜水的中试主要集中在四川盆地、长庆油田等地区。
1.四川盆地滑溜水中试四川盆地是我国页岩气资源最为丰富的地区之一。
研究人员在该地区进行了滑溜水的中试研究,结果表明,滑溜水作为压裂液能够提高页岩气产量,并且对地下水资源和环境的影响较小。
页岩储层水力压裂裂缝扩展模拟进展一、本文概述随着全球能源需求的持续增长,页岩气作为一种重要的清洁能源,其开发与应用日益受到人们的关注。
页岩储层水力压裂裂缝扩展是页岩气开发过程中的关键技术,其模拟研究对于优化压裂工艺、提高页岩气采收率具有重要的指导意义。
本文旨在全面综述页岩储层水力压裂裂缝扩展模拟的最新研究进展,以期为相关领域的研究人员和技术人员提供有益的参考。
本文首先介绍了页岩储层水力压裂裂缝扩展模拟的研究背景和意义,阐述了水力压裂技术在页岩气开发中的重要作用。
接着,文章回顾了国内外在该领域的研究现状,包括裂缝扩展模型的建立、数值模拟方法的发展以及实际应用案例的分析等方面。
在此基础上,文章重点分析了当前研究中存在的问题和挑战,如裂缝扩展过程中的多场耦合作用、裂缝形态的复杂性以及模型参数的确定等。
为了推动页岩储层水力压裂裂缝扩展模拟研究的发展,本文提出了一些建议和展望。
应加强基础理论研究,深入探究裂缝扩展的物理机制和影响因素,为模型的建立提供更为坚实的理论基础。
应发展更为先进、高效的数值模拟方法,以更好地模拟裂缝扩展的复杂过程。
还应加强实验研究和现场应用,以验证和完善模拟模型,推动水力压裂技术的不断进步。
通过本文的综述和分析,相信能够为页岩储层水力压裂裂缝扩展模拟研究提供新的思路和方向,为页岩气的高效开发提供有力的技术支持。
二、页岩储层特性分析页岩储层作为一种典型的低孔低渗储层,其独特的物理和化学特性对水力压裂裂缝的扩展具有显著影响。
页岩储层通常具有较高的脆性,这是由于页岩中的矿物成分(如石英、长石等)和微观结构(如层理、微裂缝等)所决定的。
脆性高的页岩在受到水力压裂作用时,更容易形成复杂的裂缝网络,从而提高储层的改造效果。
页岩储层中的天然裂缝和层理结构对水力压裂裂缝的扩展具有重要影响。
这些天然裂缝和层理结构可以作为裂缝扩展的潜在通道,使得水力压裂裂缝能够沿着这些路径进行扩展,从而提高裂缝的复杂性和连通性。
水力压裂技术在页岩气开采中的应用前景分析引言:近年来,页岩气作为一种非常有前景的新型能源逐渐受到人们的关注。
为了实现高效率的页岩气开采,水力压裂技术成为了一种不可或缺的手段。
本文将对水力压裂技术在页岩气开采中的应用前景进行分析。
一、水力压裂技术的基本原理水力压裂技术是一种通过高压注水将岩石破碎并形成裂缝,以便释放清洁燃料的方法。
具体而言,该技术采用高压水射流将勘探井中的页岩破碎,使得天然气能够更容易地从岩石中释放出来。
水力压裂技术通常包括以下几个关键步骤:首先,需要选择合适的液体注入井中,常见的液体包括水、砂和添加剂。
其次,通过高压注水,将液体注入至井中,形成裂缝。
最后,释放压力后,裂缝中的水会返回地表,而页岩中的天然气则会逐渐流出,被收集起来。
二、水力压裂技术的优势1. 提高页岩气产量:通过水力压裂技术,可以破碎页岩岩石,增加气体透气性,从而提高天然气的产量。
2. 拓宽开采范围:水力压裂技术可以有效地增加页岩气的开采范围。
由于破碎岩石形成的裂缝,天然气可以更容易地流入井筒中,方便采集。
3. 降低开采成本:水力压裂技术可以通过一次性注入大量液体,一次性压裂多个产气层,从而减少开采周期,降低开采成本。
4. 环保可持续:相比传统开采方法,水力压裂会产生较少的排放物和二氧化碳,具有较好的环保可持续性。
三、水力压裂技术在页岩气开采中的应用前景1. 技术不断成熟:随着技术研究和实践经验的积累,水力压裂技术已经取得了显著进展,实现了从试验研究到商业应用的转变。
预计未来会有更多创新的水力压裂技术被应用于页岩气开采中,进一步提高开采效率。
2. 巨大的页岩气资源:全球范围内存在大量的页岩气资源,其中包括美国、中国等国家的潜在巨大储量。
水力压裂技术的应用可以帮助实现这些储量的有效开发,为能源市场提供更多清洁能源。
3. 技术改进的空间:目前的水力压裂技术仍然存在一些挑战,包括水资源消耗、地震风险等。
未来的研究将更加注重技术改进,解决上述挑战,并且提高技术的安全性和环保性。
页岩气开发水力压裂技术综述一、本文概述随着全球能源需求的日益增长,页岩气作为一种清洁、高效的能源,正逐渐受到广泛关注。
作为页岩气开发中的核心技术之一,水力压裂技术在提升页岩气开采效率和产量方面发挥着至关重要的作用。
本文旨在全面综述页岩气开发水力压裂技术的最新研究进展、应用现状以及未来发展趋势,以期为相关领域的科研人员、工程技术人员和政策制定者提供有益的参考和借鉴。
文章首先介绍了页岩气及其开发背景,阐述了水力压裂技术在页岩气开发中的重要性和意义。
接着,文章对水力压裂技术的基本原理和流程进行了详细阐述,包括压裂液的选择、压裂设备的设计与选型、压裂施工过程中的关键参数控制等方面。
在此基础上,文章重点综述了水力压裂技术在页岩气开发中的应用现状,包括压裂工艺的优化、压裂液体系的改进、压裂效果的评估等方面。
文章还对水力压裂技术面临的挑战和问题进行了深入分析,如环境保护、水资源利用、技术创新等方面的挑战。
文章展望了水力压裂技术在页岩气开发中的未来发展趋势,提出了加强技术研发、优化压裂工艺、提高压裂效率、强化环境保护等方面的建议。
通过本文的综述,旨在推动水力压裂技术在页岩气开发中的进一步发展,为实现清洁、高效的能源利用和可持续发展做出积极贡献。
二、页岩气开发概述页岩气,作为一种重要的非传统天然气资源,近年来在全球范围内受到了广泛的关注。
它主要赋存于页岩地层中,以游离态或吸附态存在,具有开采难度大、技术要求高的特点。
页岩气的开发对于满足全球能源需求、优化能源结构、减少环境污染等方面具有重要意义。
页岩气的开发过程主要包括勘探、钻井、完井、压裂、采气等阶段。
其中,水力压裂技术是页岩气开发中的核心技术之一。
通过向井筒内注入高压、大流量的压裂液,使页岩层形成裂缝,进而增大页岩气的渗流通道,提高采收率。
水力压裂技术的成功与否,直接关系到页岩气开发的效益和成本。
在全球范围内,北美地区的页岩气开发起步较早,技术成熟,产量稳居世界前列。
压裂返排液水处理再利用现状及进展近年来,压裂技术在页岩气、煤层气等非常规天然气勘探和开发中得到广泛应用,但压裂过程中产生的返排液水却成为了极大的难题。
返排液水中含有大量化学物质、微生物、重金属等对环境和人类健康有危害的成分,若不进行正确处理,将对环境造成不可挽回的破坏。
因此,水处理再利用已成为迫在眉睫的问题,同时也是各地勘探开发的“痛点”。
1. 压裂返排液水处理技术现状压裂返排液水主要包括地下水、压裂液、地层水等,其复杂组成对处理技术提出了严峻的挑战。
目前,压裂返排液水的处理技术主要包括物理法、化学法、生物法和复合法等。
(1)物理法处理:主要是利用膜分离、蒸发浓缩等技术将返排液水中的悬浮物、沉淀物、大分子有机物等进行分离和浓缩,分离后的液体符合排放标准。
但是其处理过程中低效、能量消耗大、废水浓缩或排放后需要进行二次处理等问题,限制了其应用。
(2)化学法处理:主要包括沉淀法、氧化还原法、离子交换法等,通过化学反应将液体中的有机、无机物分离出来。
但该方法在处理后的残渣不可避免地需要在安全处置,且消耗大量能源,如电、化学药品等。
(3)生物法处理:生物降解法是指利用微生物把有机物降解成CO2和水等无害物质的方法。
其工艺简单、成本低廉,从处理效果来看生物法可以达到对有机物的高效降解。
但是微生物降解过程受温度、pH值、含氧量等环境因素影响大,易受其他污染物影响,限制了其应用。
(4)复合法:将不同的技术手段结合起来,形成一套串联/并联、相互补充的处理工艺,可以最大化的发挥每一种处理方法的优势。
复合工艺可以根据实际情况,针对性地进行组合,使处理效果能够保证。
2. 压裂返排液水处理技术发展趋势(1)利用新型材料提高物理法处理效率:传统的物理法处理涉及过滤、沉淀和蒸发浓缩,在应对大量水处理时效率低下。
为此,研究人员提出了利用新型材料,针对不同情况,针对性提升物理法的净水效率,如改进过滤器、电解去离子、光催化技术等,这些方法能够在迅速去除压裂返排液中沉淀物、悬浮物的同时,消耗较少的能源,从而使整个处理过程更加清洁,有效降低了返排液水的污染物。
收稿日期:2014-03-19基金项目:国土资源部深部地质钻探技术重点实验室开放基金(519002310052)资助作者简介:李元灵(1990-),男(汉族),湖南人,中国地质大学(北京)在读硕士研究生,地质工程专业,主要从事非常规天然气地质勘探及开发研究工作,北京市海淀区学院路29号,learn24@163.com 。
页岩气开采压裂液技术进展李元灵1,杨甘生1,朱朝发1,2,杨海雨1(1.中国地质大学〈北京〉国土资源部深部地质钻探技术重点实验室,北京100083;2.武警黄金第四支队,辽宁辽阳111000)摘要:页岩气是一种分布广泛且储量丰富的非常规能源,但由于其储层具有孔隙度小及渗透率低等特性,一直以来页岩气未得到大规模开采。
直到近20年,页岩气开采技术才得到飞速发展,这主要得益于水力压裂技术的进步。
压裂液是水力压裂的重要组成部分,其性能的优劣直接影响水力压裂施工的成败。
通过调研国内外文献,结合国内外压裂液技术的发展历程,分析了页岩气开采中几种常用压裂液的优点、适应性及存在的问题,综述了两类新型的无水压裂技术。
结合我国页岩气储层的特殊性及压裂技术发展的现状,提出了适于我国页岩气开采的压裂液技术发展的建议,并特别强调了在页岩气开发初期重视环保的重要性。
关键词:页岩气;水力压裂技术;压裂液;无水压裂中图分类号:TE357.1+2文献标识码:A文章编号:1672-7428(2014)10-0013-04Development of the Fracturing Fluid Applied in Shale Gas Extraction /LI Yuan-ling 1,YANG Gan-sheng 1,ZHU Chao-fa 1,2,YANG Hai-yu 1(1.Key Laboratory on Deep Geodrilling Technology of the Ministry of Land and Resources ,China Uni-versity of Geosciences ,Beijing 100083,China ;2.No.4Detachment of the Gold Army ,CAPF ,Liaoyang Liaoning 111000,China )Abstract :As an unconventional energy ,shale gas is widely distributed with abundant reserves.However ,because of the low porosity and low permeability in reservoir ,shale gas has not been large-scale extracted.Until the past 20years ,shalegas mining technology is developing rapidly ,which is mainly due to the progress of hydraulic fracturing technology.Fractu-ring fluid is an important part of the hydraulic fracture treatment and its performance directly affects the success of hydraulic fracturing.Based on the investigation of domestic and abroad literatures ,combining with the developing course of fracturing fluid technology in China ,the advantages ,adaptability and existing problems of several commonly used fracturing fluids in shale gas exploitation are analyzed ,and 2new anhydrous fracturing technologies are summarized.Combined with the partic-ularity of the shale gas reservoir and fracturing technology development status in China ,suggestions suitable for China's shale gas fracturing fluid technology development are put forward and the importance of paying attention to environmental protection in the preliminary stage of shale gas is emphasized.Key words :shale gas ;hydraulic fracture treatment ;fracturing fluid ;anhydrous fracturing页岩气储量丰富,分布广泛。
页岩气开发水力压裂技术综述唐颖,唐玄,王广源,张琴TANG Ying,TANG Xuan,WANG Guang-yuan,ZHANG Qin中国地质大学(北京)/海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京100083Key Laboratory of Marine Reservoir Evolution and Hydrocarbon Accumulation Mechanism,Ministry of Education/China University of Geosciences (Beijing ),Beijing 100083,China摘要:世界页岩气资源丰富,但由于页岩地层渗透率很低,目前还没有广泛开发。
水力压裂技术是页岩气开发的核心技术之一,广泛用于页岩储层的改造。
介绍了水力压裂作业的压裂设计、裂缝监测、压裂液配制和添加剂选择,以及常用的压裂技术,包括多级压裂、清水压裂、同步压裂、水力喷射压裂和重复压裂。
结合国外页岩气开发的实例和国内压裂技术的应用情况,分析了各种压裂技术的适用性。
研究认为,清水压裂是现阶段中国页岩气开发储层改造的适用技术,开采长度(厚度)大的页岩气井,可以使用多级分段清水压裂技术。
同步压裂技术是规模化的页岩气开发的客观需要。
关键词:页岩气;开发技术;水力压裂;工艺技术;清水压裂中图分类号:P618.1文献标志码:A文章编号:1671-2552(2011)02/03-0393-07Tang Y,Tang X,Wang G Y,Zhang Q.Summary of hydraulic fracturing technology in shale gas development.Geological Bulletin of China,2011,30(2/3):393-399Abstract:Shale gas resource in the world is rich,but it hasn't been developed at so far because of extremely low permeability.Hy -draulic fracturing technology,as one of the core technologies in shale gas development,is currently widely used in shale reservoirs re -construction to increase production.This paper introduces hydraulic fracturing operation including fracturing design,fracture monitor -ing,fracturing fluids preparation and additives option,as well as fracturing technology including multi-stage fracturing,water fractur -ing,simultaneous fracturing,hydrojet fracturing,refracturing and so on in use and experiment in shale gas development in the USA.It analyzes the applicability of various fracturing techniques on the base of shale gas development case in foreign country and domestic fracturing technology.This paper holds that water fracturing is suited for China shale gas development at this stage,and water multistage fracturing could be used in thick shale reservoirs.Simultaneous fracturing is necessary of the large-scale shale gas development.Key words:shale gas;development technology;hydraulic fracturing;technology;water fracturing收稿日期:2010-11-16;修订日期:2010-12-01资助项目:国家自然科学基金项目《碎屑岩盆地天然气聚集主要机理类型及条件转换》(批准号:40472073)、《页岩气聚集机理与成藏条件》(批准号:40672087)和国家专项《全国油气资源战略选区调查与评价》(编号:GX2009)作者简介:唐颖(1986-),男,在读硕士,从事非常规天然气地质勘探与开发技术方面的研究工作。
页岩气压裂供水工程方案一、前言随着石油资源的逐渐枯竭和环保压力的增大,页岩气作为一种新型的可再生能源备受关注。
页岩气开采是一项复杂的工程,其中最重要的环节之一就是页岩气的压裂供水工程。
本文将针对页岩气压裂供水工程进行详细地介绍和方案设计。
二、概述页岩气是一种嵌藏于页岩中的天然气,其开采方式主要是通过水力压裂技术。
水力压裂是将注水管道连接到井下岩心,通过高压水将岩石裂解成块状或粉末状,以释放出嵌藏在其中的天然气。
因此,水力压裂工程中供水工程的重要性不言而喻。
三、页岩气压裂供水工程流程1. 供水前期准备在进行水力压裂作业之前,需要对供水工程进行前期准备工作。
首先需要现场勘察,确定供水点的位置、井筒深度和周边环境情况。
其次,需要评估压裂作业的供水需求,以确定供水设备的规格和数量。
最后,需要制定供水工程的施工方案和安全措施,以确保供水作业的安全顺利进行。
2. 供水设备选型供水设备的选型是供水工程中的重要环节。
一般来说,供水设备应该具备以下特点:首先,设备应具有一定的供水流量和压力,以满足水力压裂作业的需求。
其次,设备应该具有高效的过滤和分离功能,可以有效地清除水中的杂质和固体颗粒,以保证水质的纯净和稳定。
再次,设备应该具有自动化控制功能,可以根据压裂作业的需要进行自动调节和运行。
最后,设备应该具有可靠的安全保护措施,以防止供水过程中的意外事故和泄漏。
3. 供水管道布置供水管道的布置是供水工程中不可忽视的一环。
一般来说,供水管道应该尽可能地缩短供水距离,以减小管道阻力和降低能耗。
此外,管道应该具有良好的耐腐蚀性和耐高压性,以适应供水工程的复杂环境和高压水的输送需要。
最后,管道的布置应该考虑到地形和地貌的变化,以充分利用地形地势,降低土建工程的成本和提高供水效率。
4. 供水水源选择供水水源的选择是供水工程中的关键问题。
一般来说,供水水源应该具备以下特点:首先,水源的水质应该符合水力压裂作业的要求,可以达到高压水的洁净度和稳定性。
利用水力压裂技术的页岩气开发研究随着全球能源需求的不断增长,人类对于能源的需求和获取也变得越来越迫切。
资源的紧缺和能源的需求带来了能源行业的巨大变革,许多本来无法开采的能源矿藏也成为了被关注的焦点。
其中,页岩气就是一种新兴的能源,而利用水力压裂技术开采页岩气是当今许多国家的能源产业发展的主要方向之一。
一、页岩气的概念和特点页岩气是一种在页岩层中由有机质转化而来的天然气,其存在形态通常是页岩裂隙中的气体、吸附气体和自生气体。
页岩气具有地埋深度浅、分布广、储量大、地质条件复杂等特点。
由于后勤补给方面的优势以及环保性更好的特点,页岩气被不少发达国家视为“未来的能源之星”。
二、水力压裂技术的原理水力压裂技术是一种将高压水或者其他液体注入到井孔中,使井壁裂缝发生扩展,并形成坚固的孔隙构造,以提高井壁透水性的技术。
它是开采页岩气的关键技术。
水力压裂技术可以使页岩岩石产生裂缝,形成高效的气体渗透道路,从而释放大量埋藏在页岩层中的气体。
三、水力压裂技术的优势和挑战水力压裂技术在页岩气开采过程中具有很多优势。
首先,它可以大幅度提高页岩气井的产量。
其次,水力压裂技术可以在水平井上实现多级压裂,提高效率。
此外,该技术可以提高产油气井的产出顶岩率,从而实现长周期高产。
然而,水力压裂技术也带来了一系列的挑战。
首先,每次水力压裂都需要大量的水资源,而插针可能污染地下水资源。
其次,水力压裂技术本身的成本也比较高,加剧了能源产业的成本压力。
最后,水力压裂技术也可能导致地震和地表变形等一系列环境问题。
四、页岩气开发的行业现状目前,全球页岩气开发的局面比较乐观。
美国、加拿大、澳大利亚等国家在页岩气开采方面已经取得了令人瞩目的成就。
美国页岩气是目前全球页岩气开发的典范,截止到2019年,其页岩气产量已经占到了全美天然气产量的70%以上。
在中国,页岩气开发也在逐渐进展。
2018年,中国页岩气总产量达到了178亿立方米,占全国天然气总量的比重也在不断扩大。
关于页岩气开发水力压裂技术的综述摘要:当前,在全世界具有含量丰富的页岩气,然而由于页岩地层具有较低的渗透率,因此还未得到全面开发。
在开发页岩气方面,应用较为广泛的技术即为水力压裂技术,可用于改造页岩储层。
本文主要介绍了几种页岩气开发水力压裂技术,并结合页岩气在国外的开发情况,及水力压裂技术在我国的使用情况,对几种压裂技术的适用特点进行了探讨,以供参考。
关键词:页岩气;水力压裂技术;清水压裂;重复压裂;同步压裂技术当前世界上蕴藏着较为丰富的页岩气资源,然而就其勘探和开发来说,仍未得到广泛研究,究其原因,则是因为页岩基质具有较低的渗透率,增大了勘探和开发的难度。
而页岩气井钻井的出现,也并未较好的改变这一现状。
提升页岩气产量的最主要原因,则是水平钻井技术及水力压裂技术的进步。
结合全世界页岩气工业发展情况来看,美国的发展时期最早,其发展速度和年产量也居世界首位。
相比于美国,中国在页岩气开发方面则处于最初的成长阶段,因此,中国可借鉴美国的页岩气开发技术。
本文重点介绍了页岩气开发水力压裂技术及其适用特点,并就其具体应用做了探讨,内容如下。
1.页岩气水力压裂技术及其适用特点1.1多级压裂技术多级压裂技可称为分段压裂技术,主要利用限流技术或者封堵球对储层不同层位进行分隔。
这种技术可依据储层特点,采取相应的施工方式,具有较为明确的目标和压裂效果。
多级压裂包含滑套封隔器分段压裂和可钻式桥塞分段压裂两种方式。
当前,美国在开发页岩气井时,采取的开采方式大都为水平井和多级压裂技术相结合的方式,具有较为明显的增产效果。
2006年,美国Newfield公司在开发一部分Woodford页岩井时,采取了5~7段式的分段压裂技术,最终总结出,相比于早年阶段的压裂水平井,增加压裂井段,有利于改善页岩气开采效果。
在当前的页岩水平井多段压裂中前沿中,多级滑套封隔器分段压裂是一种应用较多的完井方式,它可适用于水平井或者直井中,并在不使用桥塞分隔的情况下,对多个层段进行同时压裂。
介绍页岩气是一种未开发的重要能源资源,其采提需要使用到压裂技术。
而压裂技术对大量的水资源需求巨大,因此供水方案在页岩气开发中尤为重要。
本文将介绍一种高效可行的页岩气压裂供水方案。
供水方式页岩气压裂作业一般分为两种供水方式:水泵直供和储水池供水。
水泵直供水泵直供是指将水直接从水源泵送到压裂井口进行供水。
这种方式具有供水快速、设备简单等优点,但也存在一些问题。
首先,由于页岩气井的位置通常位于偏远地区,水源可能有限,直供可能无法满足供需。
其次,水泵直供需要占用大量的水泵设备,给现场操作带来一定的困难。
储水池供水储水池供水是指在页岩气井附近建立一个储水池,提前用水泵将水源泵入储水池中,然后再从储水池中提取水进行压裂供水。
这种方式具有如下优点:储水池可以收集并储存大量的水源,从而确保供水的稳定性;储水池可以用于调节水压,保证供水的均匀性;储水池还可以用于处理泥浆和废水,减轻对环境的影响。
但是,储水池建设需要占用一定的面积,并且需要投入更多的设备和人力,增加了成本和难度。
水源选择供水方案的关键是选择合适的水源。
页岩气压裂作业一般使用的水源有地下水、河水和湖水等。
地下水地下水是一种常见的供水来源,其具有较高的水质和稳定性。
地下水一般使用井水泵进行提取,然后输送至压裂井口。
选择地下水作为供水来源的优点是水质相对较好,不容易受到其他因素的影响,稳定性较高。
但是,地下水资源通常有限,需要确保供水能够满足作业需求,避免影响周边的用水。
河水河水是供水的另一种常见来源。
河水供水方式一般是将河水抽取至储水池中,然后再进行供水。
河水作为供水来源的优点是资源相对丰富,可以满足大量的水需求。
但是,河水的水质可能不够理想,需要进行处理,以防止对压裂作业造成不良影响。
湖水湖水供水方式类似于河水。
湖水一般需要进行处理,去除其中的杂质,以保证供水的质量。
湖水作为供水来源的优点是相对稳定,且水质相对较好。
但是,湖水供水需要一定的处理设备和工艺,增加了供水成本和操作难度。
页岩气压裂返排废水处理研究页岩气可以借助于热成熟作用,或者是在某些生物作用下形成天然气,该能源属于清洁能源之一。
一般来说,页岩气主要分布于地势平坦的区域,存储地点主要集中在烃源岩之中,具备较强的稳定性。
在开采过程中,决不能进行随意迁移,应保证其相互作用之后就地存储,让区域有机质含量更加丰富。
1页岩气开采现状及压裂返排废水特点1.1我国目前页岩气的开采现状。
在我国,页岩气储量最为丰富的区域集中在重庆涪陵一带,相关数据显示,该区域已经生产页岩气10亿m3,页岩气储量还能供全国使用200多年。
从2005年开始,我国效仿美国的技术和经验,在国内开展大范围的勘探和开发工作,发现我国很多区域的页岩气储量极为丰富,如塔里木、四川盆地、东北平原等等。
到了2009年,我国与壳牌公司达成合作,建设了我国第一个页岩气开采项目,取得了不错的效果。
截止到2012年,我国对页岩气能源进行了合理划分,形成172种矿产,相关投资主体更是多种多样,如国资、外资等,并注重对新技术的开发和应用,确保页岩气开发工作深入开展。
现如今,我国有80%的气田实现了现代化开发,进一步降低了页岩气的开采成本,而且在产出和产量提升上发挥出了重要作用。
1.2压裂返排。
废水的特点在具体页岩气钻井操作过程中,主要包括3个操作阶段,即钻探、水力压裂和返排。
从实际操作过程中可以看出,水力压裂作业耗水量极高,每口气井需水量为19000m3,所需的水罐车大约为1000车次。
压裂返排废水的特点主要集中在以下几方面。
1.2.1组分复杂。
在压裂返排废水组分研究上,主要与以下几方面因素有关:压裂液配液情况、压裂液的化学成分、地层水质和返排液等等。
其中,水基压裂液极为常见,主要成分有交联剂、降阻剂和杀菌剂等等。
除了上述添加剂之外,水基压裂液还含有很多烃类化合物、油脂等等。
一般情况下,压裂返排废水自身含有较高的盐量和TDS,而且还涉及到一些重金属和放射性物质,分布范围极广,容易对相关工作的开展产生影响[1]。
页岩气开发过程中的水处理技术探讨李玉春【摘要】页岩气开发普遍采用水力压裂开采方式,开发过程中会产生大量压裂返排液,压裂返排液中悬浮物、总溶解固体、金属离子和有机物等含量都较高,并且组成成分复杂,这些因素都决定着处理后的水是否能够有效再利用;然而目前压裂返排液回收再利用的基本方法由于没有彻底解决清除盐和其他化学成分的问题,还存在一定局限性.针对压裂返排液进行净化处理的主要方法有过滤法、化学沉淀法、热技术法、膜过滤技术法等.美国的废水管理方法主要包括尽可能降低生产废水量、循环回收利用气井作业过程中的水、在生产场地采用储水罐或储水池、对作业外水进行处理和再利用.相比于美国,我国页岩气起步较晚,经验欠缺,故为了确保我国页岩气的长期开采,不仅要选择合适的水处理方案,而且还应启动相应的监管工作,才能减小其对环境造成的污染和破坏.%The hydraulic fracturing method is widely used in shale gas development and huge amounts of fracturing flowback fluid is produced in the development process. The flow-back fluid usually contains high content of suspended particles, total dissolved solids, metalic ions and organic matter and its composition is complex. All of these determine whether the treated water can be reused effectively.However, the basic method so far for fracturing flu-id recycling still has some limitations, for it can not completely solve the problem of disposal salt and other chemical constituents. The major purification methods of fracturing fluid are filtering method, chemical precipitation, thermal technology, membrane filtration, etc. The wastewater management methods in America mainly include minimizing wastewater pro-duction, recycling water produced ingas well operation process, using storage tanks or res-ervoirs in production area and recycling operating pared with the United States, the shale gas production in China starts late and is inexperience. Thus, in order to ensure the long-term exploitation of shale gas in China,not only appropriate water treatment technolo-gy should be chosen but also the corresponding supervision work should be started, so as to reduce the pollution and damage caused to environment.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2016(035)001【总页数】4页(P8-11)【关键词】页岩气;返排液;水处理技术;水监管【作者】李玉春【作者单位】大庆油田工程有限公司【正文语种】中文页岩开发需耗用和产生大量的水。