视频讲解页岩气开采水力压裂技术

页岩气水力压裂法

页岩储层孔隙度小、渗透率低,页岩气井完井后需要经过储层改造才能获得理想的产量,而水力压裂是页岩气开发的核心技术之一,页岩气开采水力压裂技术已经算不上是什么新鲜的技术了,在国内目前已经有应用了,网上有许多相关的资料和介绍,聚丙烯酰胺网也有许多页岩气开采水力压裂技术的资料,本文要为大家分享的是视频版的解页岩气开采水力压裂技术介绍,在清晰度方面还是不错的,感兴趣的朋友可以看一下。

水力压裂技术是各个油气田开发过程中的重要增产措施之一,压裂裂缝可以增大泄流面积,从而提高单井油气产量。目前常用的技术有多级压裂、清水压裂、水力喷射压裂、重复压裂和同步压裂等。在美国页岩气开发中还使用过氮气泡沫压裂和大型水力压裂,氮气泡沫压裂目前在某些特殊条件的页岩压裂作业中仍有使用,大型水力压裂由于成本太高,对地层伤害大已经停止使用。

水力压裂技术特点及适用性

技术名称
技术特点
适用性
多级压裂
多段压裂,分段压裂。技术成熟,使用广泛
产层较多,水平井段长的井
清水压裂
减阻水为压裂液主要成分,成本低,但携砂能力有限
适用于天然裂缝系统发育的井
水力喷射压裂
定位准确,无需机械封隔,节省作业时间
尤其适用于裸眼完井的生产井
重复压裂
通过重新打开裂缝或裂缝重新取向增产
对老井和产能下降的井均可使用
同步压裂
多口井同时作业,节省作业时间且效果好于依次压裂
井眼密度大,井位距离近
氮气泡沫压裂
地层伤害小、滤失低、携砂能力强
水敏性地层和埋深较浅的井
大型水力压裂
使用大量凝胶,完井成本高,地层伤害大
对储层无特别要求,适用广泛

页岩储层厚度薄,渗透率低,水平井加多级压裂是目前美国页岩气开发应用最广泛的方式。目前常用的技术有多级压裂、清水压裂、水力喷射压裂、重复压裂和同步压裂等。在美国页岩气开发中使用过的储层改造技术还有氮气泡沫压裂和大型水力压裂,氮气泡沫压裂目前还使用在某些特殊条件的页岩压裂作业中,大型水力压裂由于成本太高,对地层伤害大已经停止使用。

水力压裂给水处理带来巨大挑战:页岩气井中回收的废水含有碳氢化合物、重金属、污垢以及化学盐分,被外界普遍认为是最难处理的一类工业污水。在环保主义者眼中,水力压裂不但浪费水资源,还会污染地下水,改变地应力诱发地震……在水资源匮乏、生态环境脆弱的中国,若要实现页岩气的大范围开采,必须考虑并规避水力压裂可能带来的风险。

1)水力压裂是页岩气开发的核心技术之一。天然裂缝发育是水力压裂成功的重要条件,应根据储层特征配制合适的压裂液。常用的页岩气水力压裂技术有多级压裂、清水压裂、水力喷射压裂、重复压裂和同步压裂等。

2)多级压裂技术特点是分段压裂,多段压裂,适用于产层较多,水平井段较长的生产井;清水压裂成本低,对地层伤害小,适用于黏土含量适中,天然裂缝发育的储层;水力喷射压裂不受完井方式限制,尤其适用于裸眼完井的水平井,但受压裂井深和加砂规模的现实;重复压裂多用于气井开发中后期,初始压裂效果下降时,对于初次压裂效果不理想的井同样适用;同步压裂适用于两口或多口距离相近,水平井段大致平行的井。

3)现阶段中国页岩气开发水力压裂可以从两个方面着手:一是老井的重复压裂,二是新井的清水压裂。对那些先前钻井过程中有良好的页岩气显示,经过储层改造获得了一定产量的老井的页岩层段使用现代的水力压裂技术重新压裂。对于新钻的页岩气井,考虑到水力压裂的技术特点和成本,对埋深在1 500 m 以浅的储层或勘探浅井,适宜使用氮气泡沫压裂,对埋深在1 500~3 000 m 之间的储层,适宜使用清水压裂,对埋深在3 000 m 以下的储层暂时不用考虑开发。

事实上,水力压裂法自应用以来就备受争议,此次公布的研究结果无疑又为其增添了引发地震的“新罪名”。美国地质调查局也曾在2013年发布报告称,美国中西部地区近10年来的地震频发,“几乎可以肯定是人为的”,其中油气开发过程中所使用的水力压裂法和废水回注就是主要“贡献者”。

据了解,作为美国目前开发页岩油气最广泛使用的作业方式,采用水力压裂法生产油气会产生大量废水,而高压回注是业界常见的废水处理方式。水力压裂和废水回注之所以会诱发地震,是因为这两种工业作业所采用的高压地下注液方式会增加地震断层上的孔隙压力,增加的孔隙压力会沿着断层带扩散,从而使局部及远处的断层带都受其影响。

有资料显示,水力压裂废水处理井导致的第一场地震发生在美国俄亥俄州扬斯敦市。从2010年12月废水处置井投入使用至2011年关闭期间,科学家共记录了至少109次区域性地震,此前当地仅发生过一次3.9级地震。

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