頁巖儲層孔隙度小、滲透率低,頁巖氣井完井后需要經(jīng)過儲層改造才能獲得理想的產(chǎn)量,而水力壓裂是頁巖氣開發(fā)的核心技術(shù)之一,頁巖氣開采水力壓裂技術(shù)已經(jīng)算不上是什么新鮮的技術(shù)了,在國內(nèi)目前已經(jīng)有應用了,網(wǎng)上有許多相關(guān)的資料和介紹,聚丙烯酰胺網(wǎng)也有許多頁巖氣開采水力壓裂技術(shù)的資料,本文要為大家分享的是視頻版的解頁巖氣開采水力壓裂技術(shù)介紹,在清晰度方面還是不錯的,感興趣的朋友可以看一下。
水力壓裂技術(shù)是各個油氣田開發(fā)過程中的重要增產(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)有多級壓裂、清水壓裂、水力噴射壓裂、重復壓裂和同步壓裂等。在美國頁巖氣開發(fā)中還使用過氮氣泡沫壓裂和大型水力壓裂,氮氣泡沫壓裂目前在某些特殊條件的頁巖壓裂作業(yè)中仍有使用,大型水力壓裂由于成本太高,對地層傷害大已經(jīng)停止使用。
水力壓裂技術(shù)特點及適用性
技術(shù)名稱
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技術(shù)特點
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適用性
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多級壓裂
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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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定位準確,無需機械封隔,節(jié)省作業(yè)時間
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尤其適用于裸眼完井的生產(chǎn)井
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重復壓裂
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通過重新打開裂縫或裂縫重新取向增產(chǎn)
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對老井和產(chǎn)能下降的井均可使用
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同步壓裂
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多口井同時作業(yè),節(jié)省作業(yè)時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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氮氣泡沫壓裂
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地層傷害小、濾失低、攜砂能力強
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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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對儲層無特別要求,適用廣泛
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頁巖儲層厚度薄,滲透率低,水平井加多級壓裂是目前美國頁巖氣開發(fā)應用最廣泛的方式。目前常用的技術(shù)有多級壓裂、清水壓裂、水力噴射壓裂、重復壓裂和同步壓裂等。在美國頁巖氣開發(fā)中使用過的儲層改造技術(shù)還有氮氣泡沫壓裂和大型水力壓裂,氮氣泡沫壓裂目前還使用在某些特殊條件的頁巖壓裂作業(yè)中,大型水力壓裂由于成本太高,對地層傷害大已經(jīng)停止使用。
水力壓裂給水處理帶來巨大挑戰(zhàn):頁巖氣井中回收的廢水含有碳氫化合物、重金屬、污垢以及化學鹽分,被外界普遍認為是最難處理的一類工業(yè)污水。在環(huán)保主義者眼中,水力壓裂不但浪費水資源,還會污染地下水,改變地應力誘發(fā)地震……在水資源匱乏、生態(tài)環(huán)境脆弱的中國,若要實現(xiàn)頁巖氣的大范圍開采,必須考慮并規(guī)避水力壓裂可能帶來的風險。
1)水力壓裂是頁巖氣開發(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,應根據(jù)儲層特征配制合適的壓裂液。常用的頁巖氣水力壓裂技術(shù)有多級壓裂、清水壓裂、水力噴射壓裂、重復壓裂和同步壓裂等。
2)多級壓裂技術(shù)特點是分段壓裂,多段壓裂,適用于產(chǎn)層較多,水平井段較長的生產(chǎn)井;清水壓裂成本低,對地層傷害小,適用于黏土含量適中,天然裂縫發(fā)育的儲層;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;重復壓裂多用于氣井開發(fā)中后期,初始壓裂效果下降時,對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)階段中國頁巖氣開發(fā)水力壓裂可以從兩個方面著手:一是老井的重復壓裂,二是新井的清水壓裂。對那些先前鉆井過程中有良好的頁巖氣顯示,經(jīng)過儲層改造獲得了一定產(chǎn)量的老井的頁巖層段使用現(xiàn)代的水力壓裂技術(shù)重新壓裂。對于新鉆的頁巖氣井,考慮到水力壓裂的技術(shù)特點和成本,對埋深在1 500 m 以淺的儲層或勘探淺井,適宜使用氮氣泡沫壓裂,對埋深在1 500~3 000 m 之間的儲層,適宜使用清水壓裂,對埋深在3 000 m 以下的儲層暫時不用考慮開發(fā)。
事實上,水力壓裂法自應用以來就備受爭議,此次公布的研究結(jié)果無疑又為其增添了引發(fā)地震的“新罪名”。美國地質(zhì)調(diào)查局也曾在2013年發(fā)布報告稱,美國中西部地區(qū)近10年來的地震頻發(fā),“幾乎可以肯定是人為的”,其中油氣開發(fā)過程中所使用的水力壓裂法和廢水回注就是主要“貢獻者”。
據(jù)了解,作為美國目前開發(fā)頁巖油氣最廣泛使用的作業(yè)方式,采用水力壓裂法生產(chǎn)油氣會產(chǎn)生大量廢水,而高壓回注是業(yè)界常見的廢水處理方式。水力壓裂和廢水回注之所以會誘發(fā)地震,是因為這兩種工業(yè)作業(yè)所采用的高壓地下注液方式會增加地震斷層上的孔隙壓力,增加的孔隙壓力會沿著斷層帶擴散,從而使局部及遠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致的第一場地震發(fā)生在美國俄亥俄州揚斯敦市。從2010年12月廢水處置井投入使用至2011年關(guān)閉期間,科學家共記錄了至少109次區(qū)域性地震,此前當?shù)貎H發(fā)生過一次3.9級地震。
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