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        頁巖氣壓裂液及其壓裂技術(shù)的研究探析

        2020-07-06 03:18:33潘金石
        科技風(fēng) 2020年18期
        關(guān)鍵詞:頁巖氣壓裂液探析

        潘金石

        摘 要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步,人們對(duì)于能源的需求也逐漸增加,頁巖氣就是一種新型能源,它屬于環(huán)境友好型能源,在現(xiàn)階段的能源產(chǎn)業(yè)中,發(fā)揮著重要作用,但是頁巖氣的開發(fā)流程是比較繁瑣的,需要應(yīng)用到水利壓裂技術(shù)。本文我們就將對(duì)頁巖氣壓裂技術(shù)進(jìn)行具體的研究,并且結(jié)合國內(nèi)外頁巖氣能源的發(fā)展進(jìn)行分析,要想促進(jìn)頁巖氣壓裂技術(shù)的發(fā)展,在實(shí)際開發(fā)工作期間,就應(yīng)選擇與其配套的壓裂液。

        關(guān)鍵詞:頁巖氣;壓裂液;壓裂技術(shù);研究;探析

        在富有機(jī)質(zhì)泥頁巖及其夾層中,頁巖氣以游離或者吸附的形態(tài)存在,由此可見,頁巖氣與常規(guī)能源是不同的,它具有自身的特殊性,所以在對(duì)其進(jìn)行開發(fā)與利用期間,與常規(guī)能源的形式也不盡相同,甲烷是頁巖氣的主要成分之一,它具有清潔性這一特點(diǎn),屬于高效能源資源?,F(xiàn)階段,美國對(duì)于頁巖氣能源開發(fā)進(jìn)行了積極的研究,并且發(fā)明了一系列的先進(jìn)技術(shù),這對(duì)于世界頁巖氣市場(chǎng)來說都是至關(guān)重要的。

        1 對(duì)滑溜水壓裂液的發(fā)展歷程進(jìn)行具體分析

        我們將極少量的減阻劑、表面活性劑、黏土穩(wěn)定劑,以及合理量的支撐劑加入到清水當(dāng)中,滑溜水壓裂液由此產(chǎn)生,我們?cè)诠ぷ鳟?dāng)中,也把它叫做減阻水壓裂液。早在1950年這種減阻水方式就被應(yīng)用到了油氣藏壓裂中,但是由于后期交聯(lián)聚合物凝膠壓裂液的出現(xiàn),減阻水壓裂液逐漸在人們視野中淡去。我們近年來通過不斷的調(diào)查與探究,可以了解到,由于人們對(duì)能源需求的增加,非常規(guī)油氣藏的開采技術(shù)得到了飛速發(fā)展,而減阻水壓裂液也再次回到了人們的視野,被得以強(qiáng)化與完善。美國的學(xué)者在探究期間,對(duì)傳統(tǒng)減阻水壓裂液進(jìn)行了完善,從而發(fā)現(xiàn)這種壓裂液對(duì)于頁巖氣能源的開發(fā),具有重要意義。但是我們通過數(shù)據(jù)的分析可以了解到,早期減水阻壓裂液中是不含支撐劑的,但是在實(shí)際應(yīng)用期間,裂縫倒流能力明顯不足,由此加入了支撐劑。現(xiàn)階段,頁巖氣壓裂施工中使用的減阻水壓裂液成分,主要就是水與支撐劑,其含量在總比中占到了百分之九十九,而其余添加劑則只占總比的百分之一左右。

        2 具體分析新時(shí)期的頁巖氣壓裂液及技術(shù)

        目前,一些發(fā)達(dá)國家對(duì)于頁巖氣壓裂開采技術(shù)研究是比較多的,但是在實(shí)際工作期間,還存在一定的問題有待解決,因此我們應(yīng)積極實(shí)踐,從而促進(jìn)其技術(shù)效果的提升,下面我們將對(duì)頁巖氣壓裂液及技術(shù)進(jìn)行具體分析。

        2.1 具體分析混合壓裂及其技術(shù)

        清水壓裂液相對(duì)來說,經(jīng)濟(jì)方面的成本是比較低的,并且具有造縫能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),但是也具有濾失大的劣勢(shì)。而混合壓裂液則可以很好的解決這一問題,從而使清水壓裂液濾失大、攜砂能力差這一問題得到顯著改善。下面我們將對(duì)該壓裂液的技術(shù)步驟進(jìn)行探究。要想實(shí)現(xiàn)混合壓裂液的使用,首先我們應(yīng)將滑溜水泵入,使清水的造縫能力得到充分利用,之后將交聯(lián)凝膠前置液泵入,這樣可以使凝膠的作用與支撐劑的作用得到更好的發(fā)揮,并且是支撐劑沉降作用得到控制,在這樣的情況下,支撐劑會(huì)在壓裂液中均勻的分散,從而使壓裂效果得到保障。與清水壓裂相比,混合壓裂液具有更好的造縫能力,并且其攜砂能力也得到了提升。除此之外,混合壓裂液在儲(chǔ)層傷害方面也具有一定優(yōu)勢(shì),該技術(shù)將清水壓裂與凝膠壓裂的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合,不僅可以達(dá)到節(jié)約用水的效果,還能夠使儲(chǔ)層傷害得到有效控制。

        2.2 具體分析纖維壓裂及其技術(shù)

        經(jīng)過學(xué)者們的不斷研究,發(fā)明出了全新的壓裂液,我們把它叫做纖維壓裂液,它的構(gòu)成原理就是,將纖維物質(zhì)加入到壓裂液當(dāng)中,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)石英砂等支撐劑懸浮狀態(tài)的改善,在這樣的情況下,進(jìn)行工作,更加有利于促進(jìn)裂縫長(zhǎng)度的有效形成,并且可以防止增加稠化劑后粘度不均勻現(xiàn)象,使壓裂液的導(dǎo)流能力也得到有效提升。對(duì)于纖維壓裂液及壓裂技術(shù)方面的研究,海丁頓公司所作出的貢獻(xiàn)是杰出的,在后來,美國相關(guān)學(xué)者對(duì)頁巖氣開發(fā)技術(shù)研究期間,也表面了該壓裂液及壓裂技術(shù),在頁巖氣的開采與發(fā)展具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),我們通過相關(guān)數(shù)據(jù)的分析,可以了解到,在將纖維加入到壓裂液當(dāng)中后,相對(duì)于清水壓裂體積更大、長(zhǎng)度更長(zhǎng)。由此可見,隨著頁巖氣能源的發(fā)展與普及,纖維壓裂液及壓裂技術(shù),更加受到人們的重視,并且其性能在應(yīng)用當(dāng)中,能夠占有更多優(yōu)勢(shì),對(duì)于頁巖氣能源的順利開采具有重要意義[1]。

        2.3 具體分析高速通道壓裂液及技術(shù)

        斯倫貝謝公司在2010年期間推出了一款關(guān)于頁巖氣開采的新型技術(shù),那就是高速通道壓裂液及壓裂技術(shù),該技術(shù)的原理就是,在支撐裂縫內(nèi)部對(duì)開放性流動(dòng)通道進(jìn)行開放,并且對(duì)高速通道網(wǎng)絡(luò)內(nèi)填充支撐劑,在這樣的情況下,裂縫倒流能力將迅速提升。在高速通道壓裂技術(shù)當(dāng)中,壓裂液不僅能夠加入支撐劑,還可以合理的加入一些纖維材料,而工作人員可以通過專業(yè)混配設(shè)備,對(duì)高速率沖泵入井下的支撐劑進(jìn)行操控。在泵送程序后,支撐劑收縮后就會(huì)呈現(xiàn)柱狀,并且整體保持裂縫開啟狀態(tài),支撐劑被高速滲流通道圍繞,并且對(duì)其進(jìn)行貫通連接。除此之外,由于通道壓裂液及壓裂技術(shù)的特殊性,在經(jīng)過高速通道壓裂作業(yè)后,我們可以獲得更高的導(dǎo)流能力,這些通道會(huì)從井筒向裂縫尖端延伸,在這樣的情況下,裂縫的導(dǎo)流能力會(huì)得到根本的改變,從而促進(jìn)油氣采收率的提升。并且,我們通過調(diào)查與分析可以了解到,高速通道壓裂液及壓裂技術(shù),相對(duì)來說具有廣泛的適應(yīng)性,能夠使用與各種頁巖氣藏[2]。

        3 結(jié)語

        綜上所述,隨著人們對(duì)能源需求的日益增長(zhǎng),頁巖氣這一新型能源也逐漸進(jìn)入人們的視野,但是現(xiàn)階段頁巖氣壓裂液以及壓裂技術(shù)中,還存在一定的問題,要想促進(jìn)頁巖氣開采技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,我們應(yīng)加強(qiáng)對(duì)其的研究力度,本文我們對(duì)國內(nèi)外壓裂液及壓裂技術(shù)進(jìn)行了具體分析,并且研究了各種壓裂液的特點(diǎn),希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)學(xué)者的研究,提供一定的借鑒[3]。

        參考文獻(xiàn):

        [1]孫則朋,王永莉,吳保祥.滑溜水壓裂液與頁巖儲(chǔ)層化學(xué)反應(yīng)及其對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)的影響[J].中國科學(xué)院大學(xué)學(xué)報(bào),2018,35(5):712-719.

        [2]孫寶江,王金堂,孫文超,非常規(guī)天然氣儲(chǔ)層超臨界CO2壓裂技術(shù)基礎(chǔ)研究進(jìn)展[J].中國石油大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2019(5):82-91.

        [3]龔蔚,袁燦明.威遠(yuǎn)龍馬溪組頁巖氣藏加砂壓裂異常原因分析及對(duì)策[J].油氣井測(cè)試,2019(5):33-38.

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