第九章 水力压裂
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或许所有的美国人都在受益于“水力压裂法”,尽管半数以上的人可能没有听说过这个名词。
在今时今日,美国各级政府、企业对页岩油产业的发展寄予了厚望。
美国页岩油资源极其丰富,在科罗拉多州、犹他州和怀俄明州,被锁在页岩之中的油存量达上万亿桶以上,而正是凭借“水力压裂法”,以前根本不可能企及的大量页岩油正在被开采。
这种技术方法,在测量时首先取一段基岩裸露的钻孔,用封隔器将上下两端密封起来;然后注入液体,加压直到孔壁破裂,随之记录压力随时间的变化,并用印模器或井下电视观测破裂方位。
根据记录的破裂压力、关泵压力和破裂方位,利用相应的公式算出原地应力的大小和方向。
该方法于20世纪50年代就被科学家在理论上进行论证,60年代加以完善,在分析了压裂液渗入的影响后,开始作出大量野外和室内实验工作。
由于水力压裂法操作简便,且无须水力压裂法知道岩石的弹性参量,而得到广泛应用。
由于页岩油在美国的战略资源地位和自身需求,美国已进行很多水力压裂法地应力测量,德国、日本和中国现在也已相继开展此项工作。
资料显示,目前利用此法已能在5000米深处进行测量。
[1]页岩气开发过程中所采用的水力压裂法要加入化学物质,在每次压裂完成后,要对水进行获取和重新利用。
水力压裂法向来存在争议,但是这种页岩气开采技术在争议中却得到迅速发展。
当越来越多水体污染案例同水力压裂法相关联时,美国众议院能源和商业委员会出手了。
2010年7月19日,能源和商业委员会主席亨利·韦克斯曼联手该机构下属的能源和环境小组组长爱德华·马基联名致信给美国10个主要页岩气开发商,要求它们提交水力压裂法应用全程中涉及到的化学物质细节。
8月6日,限期“交卷”。
这个要求出台的背景是,全球天然气需求旺盛,美国引领页岩气开发技术并努力让页岩气开采遍地开花。
/a4_50_59_01300000955595129844599646376_jpg.html?prd=zhengwenye_ left_neirong_tupian美国宾夕法尼亚州一页岩气开采现场取水处当前,美国页岩气开采的热门地点是纽约州和宾夕法尼亚州,这两个地方也是美国马塞卢斯页岩(Marcellus shale)的集中区域。
水力压裂技术
水力压裂技术是一种将深层油气藏岩石的裂缝或孔隙扩展的一种技术,用于提高储层
的孔隙度和渗透率,以提高油气产量。
水力压裂技术最初发展于 20 世纪 50 年代,其原
理是利用高压水在岩石中形成微米级岩石裂缝,从而使石油和天然气易于向外渗出和流动。
水力压裂技术通常用于地层测试或发现新的油田,也可以派生出油气勘探、开采、输送、
储存等一系列相关技术和工艺。
水力压裂技术一般包括三个基本步骤:一是在目标层位灌注高压水,从而在岩石中形
成裂缝;二是通过注入操作助剂,增大灌注压力,进而拓宽并扩大已有的裂缝;三是通过
注入填料、压裂液以及砂颗粒等助剂,保持裂缝扩大的状态,防止岩体被关闭,持续改善
储层的渗透性。
水力压裂技术具有丰富的应用前景,可以有效提高油气储层的渗透性,从而提高产量。
它相对于其他技术来说有着较高的稳定性,可以有效提高油气藏的利用率,改善储层的渗
透性。
同时,水力压裂技术安全可控,利用广泛,可作为一种全新的技术手段来提高储层
的发掘率,在现代油气开采中发挥着不可替代的作用。
水力压裂设计的原则与内容
水力压裂设计的原则与内容
压裂设计的原则是:
1、最大限度发挥油层潜能和裂缝的作用;
2、使压裂后的生产井和注入井达到最佳状态;
3、压裂井的有效期和稳产期长。
压裂设计的方法是根据油层特性和设备能力,以获取最大产量或经济效益为目标,在优选裂缝几何参数基础上,设计合适的加砂方案。
压裂设计方案的内容包括:
1、裂缝几何参数优选及设计;
2、压裂液类型、配方选择及注液程序;
3、支撑剂选择及加砂方案设计;
4、压裂效果预测和经济分析等;
5、区块整体压裂设计的采收率和开采动态分析等。
水力压裂技术研究现状及发展趋势一、引言水力压裂技术是一种通过高压水将岩石裂开的方法,以便在其中注入液体或气体。
该技术广泛应用于石油和天然气勘探和生产领域。
本文旨在通过对水力压裂技术的现状和发展趋势进行研究,以了解该技术的最新进展和未来发展方向。
二、水力压裂技术的基本原理1.1 原理介绍水力压裂技术是一种将高压水注入地层中,以产生足够的裂缝来释放储层中的天然气或石油的方法。
该技术可以通过在井口附近钻孔并注入高压水来实现。
当高压水进入地层后,它会向外扩张,并在地层中形成裂缝。
这些裂缝可以增加储层中可供采集的天然气或石油量。
1.2 水力压裂技术的主要步骤(1)井口附近钻孔;(2)注入高压水;(3)形成地层中的裂缝;(4)释放储层中的天然气或石油。
三、水力压裂技术的现状2.1 技术应用范围水力压裂技术广泛应用于石油和天然气勘探和生产领域。
在美国,该技术已被广泛应用于页岩气和页岩油的开采。
2.2 技术发展历程水力压裂技术最早是在20世纪40年代开发出来的。
当时,该技术主要用于增加储层中可供采集的天然气或石油量。
随着时间的推移,该技术得到了不断改进,并被广泛应用于各种类型的储层中。
2.3 技术优势和不足之处水力压裂技术具有以下优势:(1)可以提高储层中可供采集的天然气或石油量;(2)可以增加能源产量;(3)可以减少对进口能源的依赖;(4)可以创造就业机会。
但是,该技术也存在一些不足之处:(1)可能会对环境造成负面影响;(2)可能会导致地震活动;(3)可能会对地下水资源造成污染。
四、水力压裂技术的发展趋势3.1 技术改进和创新随着技术的不断发展,水力压裂技术将继续得到改进和创新。
例如,可以通过改变注入液体的化学成分来提高效率,并减少对环境的影响。
3.2 研究新的能源资源随着传统石油和天然气储层的逐渐枯竭,研究新的能源资源将成为未来水力压裂技术发展的重点。
例如,可以研究深层天然气、页岩气和煤层气等资源。
3.3 加强环保措施由于水力压裂技术可能会对环境造成负面影响,因此加强环保措施将成为未来该技术发展的重点。
水力压裂技术
水力压裂技术是一种能够有效提高油气产量的地质勘探辅助技术。
一、水力压裂技术简介
1.水力压裂技术是一种通过用大量液体以高压施加压力,将储层岩石纵向、横向或斜向地分裂,使油气储层内孔、构造释放效果良好的施工技术。
2.水力压裂技术以其技术效果显著、成本低廉、对地质环境影响小等特点,已成为油气工业中比较流行的勘探技术和钻井施工技术之一。
二、水力压裂技术的原理
1.原理一:岩石的压强特性是在真空条件下的极限吸水压强;
2.原理二:液体介质的施压作用比岩石压强体积力作用大;
3.原理三:射流压力随着注液速率的改变和液面的变化而改变。
三、水力压裂技术的操作步骤
1.准备:改变井口状态,将井内的液体抽掉,并由准备顶管和裂缝钢管完成井内准备工作;
2.打液:使用高压液压器,向井内注入高压水和外加剂;
3.关停:施工完成后将井口关闭;
4.返液:经过一段时间的流体停留后,逐步抽出返液;
5.解堵:在抽出液体后,通常还需要使用特殊器材进行清堵;
6.注气:施工完毕解堵后,将井内注入低温压缩空气,催流伤油气到井口。
四、水力压裂技术的应用
1.水力压裂技术以延伸释放原有储层压力、增大渗透率和改善分布状态等,有
效提高油气产量,拓宽油气可采范围;
2.水力压裂技术可以在油藏上把缝体内的水冻结下来限流,抑制油藏的水蔓延,阻断有害水的扩散;
3.水力压裂技术应用于井盖层上可以促使井内孔隙发育,增加原有油气藏储层
底板井段压裂柱面积,提高油气密度和油气产量;
4.水力压裂技术也可以解决管网供水受污染的问题,把被污染的水更新后用于
工业和农业生活用水等。
水力压裂名词解释
水力压裂是一种将碳氢化合物储层中的油气排出的技术。
其过程是将水压注入储层井中,并利用压力开裂储层岩石,使储层内的油气流入、突出生产井的过程。
水力压裂主要原理是利用高压水流体在岩石中产生的冲击力、剪切力和压缩力,致使岩石产生微裂纹,使储层段的渗透性有效提高,从而增加油气排出储层的通道。
水力压裂的基本操作步骤主要包括:首先,按照设计要求定位压裂井,然后将压裂井内的钻杆拔出,节流料内加入水泥浆,将水泥浆注入压裂井往套管内推进,浇注水泥,等待干固后,使用各种压裂装置向压裂井内注入大量高压水,产生巨大压力,致使岩石剪切、裂缝增大,从而改变岩石裂缝结构,最后从压裂井中提取废水,并将压裂井内的钻杆重新放回,完成整个水力压裂过程。
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