頁(yè)巖儲(chǔ)層孔隙度小、滲透率低,頁(yè)巖氣井完井后需要經(jīng)過(guò)儲(chǔ)層改造才能獲得理想的產(chǎn)量,而水力壓裂是頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的核心技術(shù)之一,頁(yè)巖氣開(kāi)采水力壓裂技術(shù)已經(jīng)算不上是什么新鮮的技術(shù)了,在國(guó)內(nèi)目前已經(jīng)有應(yīng)用了,網(wǎng)上有許多相關(guān)的資料和介紹,聚丙烯酰胺網(wǎng)也有許多頁(yè)巖氣開(kāi)采水力壓裂技術(shù)的資料,本文要為大家分享的是視頻版的解頁(yè)巖氣開(kāi)采水力壓裂技術(shù)介紹,在清晰度方面還是不錯(cuò)的,感興趣的朋友可以看一下。
水力壓裂技術(shù)是各個(gè)油氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重要增產(chǎn)措施之一,壓裂裂縫可以增大泄流面積,從而提高單井油氣產(chǎn)量。目前常用的技術(shù)有多級(jí)壓裂、清水壓裂、水力噴射壓裂、重復(fù)壓裂和同步壓裂等。在美國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)中還使用過(guò)氮?dú)馀菽瓑毫押痛笮退毫?,氮?dú)馀菽瓑毫涯壳霸谀承┨厥鈼l件的頁(yè)巖壓裂作業(yè)中仍有使用,大型水力壓裂由于成本太高,對(duì)地層傷害大已經(jīng)停止使用。
水力壓裂技術(shù)特點(diǎn)及適用性
技術(shù)名稱
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技術(shù)特點(diǎn)
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適用性
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多級(jí)壓裂
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多段壓裂,分段壓裂。技術(shù)成熟,使用廣泛
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產(chǎn)層較多,水平井段長(zhǎng)的井
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清水壓裂
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減阻水為壓裂液主要成分,成本低,但攜砂能力有限
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適用于天然裂縫系統(tǒng)發(fā)育的井
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水力噴射壓裂
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定位準(zhǔn)確,無(wú)需機(jī)械封隔,節(jié)省作業(yè)時(shí)間
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尤其適用于裸眼完井的生產(chǎn)井
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重復(fù)壓裂
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通過(guò)重新打開(kāi)裂縫或裂縫重新取向增產(chǎn)
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對(duì)老井和產(chǎn)能下降的井均可使用
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同步壓裂
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多口井同時(shí)作業(yè),節(jié)省作業(yè)時(shí)間且效果好于依次壓裂
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井眼密度大,井位距離近
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氮?dú)馀菽瓑毫?/div>
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地層傷害小、濾失低、攜砂能力強(qiáng)
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水敏性地層和埋深較淺的井
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大型水力壓裂
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使用大量凝膠,完井成本高,地層傷害大
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對(duì)儲(chǔ)層無(wú)特別要求,適用廣泛
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頁(yè)巖儲(chǔ)層厚度薄,滲透率低,水平井加多級(jí)壓裂是目前美國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)應(yīng)用最廣泛的方式。目前常用的技術(shù)有多級(jí)壓裂、清水壓裂、水力噴射壓裂、重復(fù)壓裂和同步壓裂等。在美國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)中使用過(guò)的儲(chǔ)層改造技術(shù)還有氮?dú)馀菽瓑毫押痛笮退毫眩獨(dú)馀菽瓑毫涯壳斑€使用在某些特殊條件的頁(yè)巖壓裂作業(yè)中,大型水力壓裂由于成本太高,對(duì)地層傷害大已經(jīng)停止使用。
水力壓裂給水處理帶來(lái)巨大挑戰(zhàn):頁(yè)巖氣井中回收的廢水含有碳?xì)浠衔?、重金屬、污垢以及化學(xué)鹽分,被外界普遍認(rèn)為是最難處理的一類工業(yè)污水。在環(huán)保主義者眼中,水力壓裂不但浪費(fèi)水資源,還會(huì)污染地下水,改變地應(yīng)力誘發(fā)地震……在水資源匱乏、生態(tài)環(huán)境脆弱的中國(guó),若要實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣的大范圍開(kāi)采,必須考慮并規(guī)避水力壓裂可能帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。
1)水力壓裂是頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的核心技術(shù)之一。天然裂縫發(fā)育是水力壓裂成功的重要條件,應(yīng)根據(jù)儲(chǔ)層特征配制合適的壓裂液。常用的頁(yè)巖氣水力壓裂技術(shù)有多級(jí)壓裂、清水壓裂、水力噴射壓裂、重復(fù)壓裂和同步壓裂等。
2)多級(jí)壓裂技術(shù)特點(diǎn)是分段壓裂,多段壓裂,適用于產(chǎn)層較多,水平井段較長(zhǎng)的生產(chǎn)井;清水壓裂成本低,對(duì)地層傷害小,適用于黏土含量適中,天然裂縫發(fā)育的儲(chǔ)層;水力噴射壓裂不受完井方式限制,尤其適用于裸眼完井的水平井,但受壓裂井深和加砂規(guī)模的現(xiàn)實(shí);重復(fù)壓裂多用于氣井開(kāi)發(fā)中后期,初始?jí)毫研Ч陆禃r(shí),對(duì)于初次壓裂效果不理想的井同樣適用;同步壓裂適用于兩口或多口距離相近,水平井段大致平行的井。
3)現(xiàn)階段中國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)水力壓裂可以從兩個(gè)方面著手:一是老井的重復(fù)壓裂,二是新井的清水壓裂。對(duì)那些先前鉆井過(guò)程中有良好的頁(yè)巖氣顯示,經(jīng)過(guò)儲(chǔ)層改造獲得了一定產(chǎn)量的老井的頁(yè)巖層段使用現(xiàn)代的水力壓裂技術(shù)重新壓裂。對(duì)于新鉆的頁(yè)巖氣井,考慮到水力壓裂的技術(shù)特點(diǎn)和成本,對(duì)埋深在1 500 m 以淺的儲(chǔ)層或勘探淺井,適宜使用氮?dú)馀菽瓑毫?,?duì)埋深在1 500~3 000 m 之間的儲(chǔ)層,適宜使用清水壓裂,對(duì)埋深在3 000 m 以下的儲(chǔ)層暫時(shí)不用考慮開(kāi)發(fā)。
事實(shí)上,水力壓裂法自應(yīng)用以來(lái)就備受爭(zhēng)議,此次公布的研究結(jié)果無(wú)疑又為其增添了引發(fā)地震的“新罪名”。美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局也曾在2013年發(fā)布報(bào)告稱,美國(guó)中西部地區(qū)近10年來(lái)的地震頻發(fā),“幾乎可以肯定是人為的”,其中油氣開(kāi)發(fā)過(guò)程中所使用的水力壓裂法和廢水回注就是主要“貢獻(xiàn)者”。
據(jù)了解,作為美國(guó)目前開(kāi)發(fā)頁(yè)巖油氣最廣泛使用的作業(yè)方式,采用水力壓裂法生產(chǎn)油氣會(huì)產(chǎn)生大量廢水,而高壓回注是業(yè)界常見(jiàn)的廢水處理方式。水力壓裂和廢水回注之所以會(huì)誘發(fā)地震,是因?yàn)檫@兩種工業(yè)作業(yè)所采用的高壓地下注液方式會(huì)增加地震斷層上的孔隙壓力,增加的孔隙壓力會(huì)沿著斷層帶擴(kuò)散,從而使局部及遠(yuǎn)處的斷層帶都受其影響。
有資料顯示,水力壓裂廢水處理井導(dǎo)致的第一場(chǎng)地震發(fā)生在美國(guó)俄亥俄州揚(yáng)斯敦市。從2010年12月廢水處置井投入使用至2011年關(guān)閉期間,科學(xué)家共記錄了至少109次區(qū)域性地震,此前當(dāng)?shù)貎H發(fā)生過(guò)一次3.9級(jí)地震。
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