Hydraulisk spräckning

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 25 september 2022; verifiering kräver 1 redigering .

Hydraulic fracturing ( hydraulic fracturing , engelska  hydraulic fracturing ), eller fracking ( fracking ) är en av metoderna för att intensifiera driften av olje- och gaskällor och öka injektionsbrunnarnas injektivitet . Metoden består i att skapa en starkt ledande spricka i målformationen för att säkerställa flödet av den producerade vätskan ( gas , vatten, kondensat , olja eller deras blandning) till botten av brunnen .

Efter hydraulisk sprickbildning ökar brunnsflödet som regel kraftigt. Metoden gör det möjligt att "återuppliva" lediga brunnar, där olje- eller gasproduktion med traditionella metoder inte längre är möjlig eller olönsam. Dessutom används metoden för närvarande för att utveckla nya oljereservoarer, vars utvinning av olja med traditionella metoder är olönsam på grund av låga produktionshastigheter . Den används också för utvinning av skiffergas och tät sandgas.

Vanligtvis är oljeserviceföretag specialiserade på hydraulisk sprickning och andra metoder för att intensifiera oljeproduktionen.

Teknik

Tekniken för hydraulisk sprickbildning i oljeproduktion innefattar insprutning av en sprickvätska (gel, i vissa fall vatten eller syra vid sur sprickning) i brunnen med hjälp av kraftfulla pumpstationer vid tryck som är högre än spricktrycket i den oljeförande formationen. För att hålla sprickan öppen, som regel, i sedimentära bergarter (SGR) används ett proppant , i karbonatbergarter används syra, som korroderar väggarna i den skapade sprickan. Emellertid kan proppant också användas i karbonatreservoarer.

Vid produktion av okonventionell gas möjliggör sprickbildning att porerna i täta stenar kan kopplas samman och möjliggöra frigöring av naturgas. Under hydraulisk frakturering pumpas en speciell blandning in i brunnen . Vanligtvis består den av 99% vatten och sand (eller proppant ), och endast 1% av kemikalier. Sammansättningen av kemikalier är öppen. Bland dem är till exempel ett gelningsmedel, vanligtvis av naturligt ursprung, såsom guargummi (mer än 50 % av kemikaliesammansättningen), en korrosionsinhibitor (endast för syraspräckning), friktionsreducerande medel, lerstabilisatorer, en kemisk förening som tvärbinder linjära polymerer, en hämmare av bildandet av sediment, demulgeringsmedel , thinner, biocid (ett kemiskt medel för att döda bakterier), förtjockningsmedel. [ett]

På grund av fysikens komplexitet och otillgängligheten för direkt observation av processen för hydraulisk sprickutveckling, används specialiserad programvara för att bedöma de tekniska parametrarna under hydraulisk sprickbildning och de geometriska dimensionerna hos de skapade sprick -hydrauliska sprickningssimulatorerna .

För att förhindra läckage av hydraulisk sprickvätska från brunnen till mark eller grundvatten använder stora serviceföretag olika metoder för reservoarisolering, såsom konstruktioner av flera kolumner och användning av tunga material i cementeringsprocessen.

Hälsofara

Kemikalier som används vid hydraulisk sprickbildning hamnar i dricksvattnet, och detta leder till en ökning av sannolikheten för ett antal sjukdomar hos människor som bor i närheten. I en studie på möss fick gravida honor förorenat vatten att dricka, vilket ledde till en allvarlig försämring av avkommans immunitet [2] .

Problem

Det finns situationer där hydraulisk sprickbildning leder till det förväntade resultatet (ökning av brunnsflödeshastigheten), men tillsammans med detta kommer inte bara olja utan även tillhörande vatten in i brunnen (till exempel i händelse av en oförutsedd överträdelse av tätheten av en närliggande reservoar med vatten), vilket leder till ett vattenavbrott i nivåhopp och kan förneka den positiva effekten av metoden.

Historik

Världens första hydrauliska spräckning krediteras Halliburton i USA 1947 . Industrivatten användes som sprickvätska i det ögonblicket och flodsand användes som proppmedel. Senare användes hydraulisk frakturering också i Sovjetunionen ; De teoretiska grunderna för metoden utvecklades av de sovjetiska forskarna Khristianovich S. A. och Zheltov Yu. P. ( 1953 ), deras forskning hade en betydande inverkan på utvecklingen av den hydrauliska sprickningsmetoden i världen.

För första gången i världen utfördes hydraulisk sprickbildning av en kolsektion (för utvinning av metan från kollag ) 1954 i Donbass [3] .

Hydraulisk sprickning används också i utvecklingen av okonventionella fält: för produktion av gas från kompakterade sandstenar, samt skiffergas och lätt olja från lågpermeabilitetsbergarter (hydraulisk sprickning i flera steg i utökade horisontella brunnar ).

Idag används den hydrauliska sprickningsmetoden ganska ofta av både statliga och privata gruvbolag som en metod för att intensifiera olje- och gasproduktionen.

Användningen av hydraulisk sprickbildning i Ryssland

De privata oljebolagen Yukos och Sibneft använde hydraulisk frakturering på sina fält. Ett antal journalister och experter hävdade då att denna metod för oljeutvinning är barbarisk och leder till plundring av fyndigheter. Liknande kritiska uttalanden gjordes av Rosnefts president , Sergey Bogdanchikov [4] .

Samtidigt använde Rosneft också i stor utsträckning den hydrauliska sprickningsmetoden: från och med 2009-2010 var Rosneft bland de största kunderna till Schlumberger oljefältsserviceföretag , som specialiserat sig på hydraulisk sprickbildning. I början av november 2006, vid oljefältet Priobskoye , som drivs av LLC RN-Yuganskneftegaz (ett dotterbolag till det statliga företaget Rosneft, som fick kontroll över Yukos huvudtillgång, Yuganskneftegaz ), med deltagande av specialister från Newco Well Service , största ryska hydrauliska sprickningen av en oljereservoar. 864 ton proppant ( proppant ) pumpades in i formationen. Operationen varade i sju timmar och sändes live via Internet till Yuganskneftegaz kontor [5] . För närvarande utför Rosneft mer än 2 000 hydrauliska spräckningsoperationer per år, de allra flesta nya brunnar tas i drift med denna metod [6] [7] .

Under 2016 genomförde Gazprom Neft , för första gången i Ryssland, först en 18-stegs och sedan en 30-stegs hydraulisk sprickbildning i horisontella brunnar på Yuzhno -Priobskoye-fältet i Khanty-Mansiysk autonoma Okrug. [åtta]

Frakturförbud och deras upphävande

I juli 2011 antog det franska parlamentet en lag som förbjuder användningen av hydraulisk sprickteknik i landet. I oktober 2013 beslutade det franska konstitutionella rådet, i ett beslut om en stämningsansökan från det amerikanska företaget Schuepbach Energy LLC , att lagen om förbud mot användning av hydraulisk sprickteknik från den 13 juli 2011 inte strider mot landets konstitution. [9] .

Användningen av hydraulisk sprickbildning vid prospektering av naturgas från skifferstenar förbjöds av det bulgariska parlamentet i januari 2012 [10] .

I september 2013 införde den holländska regeringen ett tillfälligt förbud mot användning av hydraulisk sprickteknik för gasproduktion [11] . I december 2014 antog Mark Ruttes regering en resolution om att förlänga förbudet mot användning av hydraulisk sprickteknik i Nederländerna till 2016 [12] .

I USA förbjöd myndigheterna i delstaterna Vermont (2012) och New York (december 2014) gasproduktion genom hydraulisk sprickbildning på deras territorium [13] .

Under 2014 hävde Storbritannien ett förbud mot utvinning av skiffergas genom hydraulisk sprickning, som infördes efter två små jordbävningar 2011 nära Blackpool, orsakade av utvinning av skiffergas [14] . Ett liknande beslut fattades av de sydafrikanska myndigheterna i september 2012 [15] .

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Kemisk användning i hydraulisk spräckning . Hämtad 23 augusti 2012. Arkiverad från originalet 14 augusti 2012.
  2. ↑ University of Rochester Medical Center. Fracking av immunsystemet : Studie kopplar fracking-kemikalier till immunobalans  . ScienceDaily (1 maj 2018). Hämtad 5 maj 2018. Arkiverad från originalet 6 maj 2018.
  3. ↑ Metan som råmaterial Arkivexemplar av 14 juli 2012 på Wayback Machine , NG-Energy, 2007
  4. ↑ Till och med namnet har sålts. Yukos ryska tillgångar gick under klubban. Men detta är inte slutet på historien // SmartMoney, nr 30 (71), 13 augusti 2007
  5. ↑ Den största hydrauliska sprickningen i Ryssland utfördes på Rosneftfältet i Yugra Arkivkopia daterad 20 februari 2020 på Wayback Machine 2006
  6. ↑ Hydraulisk frakturering : Rosnefts produktionsmetoder förblir "koloniala "  
  7. ↑ Tal av presidenten för Schlyubmerzhe Oilfield Service Company i Khanty-Mansiysk arkivkopia daterad 27 oktober 2020 på Wayback Machine // advis.ru   (Åtkomstdatum: 11 juni 2010)
  8. ↑ Den första 30-stegs hydrauliska sprickningen i Ryssland . Neftyanka (15 juli 2016). Hämtad 10 augusti 2016. Arkiverad från original 6 augusti 2016.
  9. ↑ Gaz de schiste : les Sages valident l'interdiction de la fracturation hydraulique Arkiverad 2 januari 2017 på Wayback Machine // France24, 11/10/2013  (fr.)
  10. ↑ Bulgarien förbjuder skiffergasborrning med 'fracking'-metoden Arkiverad 28 mars 2017 på Wayback Machine // BBS News, 19 januari 2012 
  11. ↑ Nederländerna sätter ett tillfälligt förbud mot fracking före ytterligare forskning Arkiverad 22 oktober 2014 på Wayback Machine // 20 september  2013
  12. ↑ Holländskt frackingförbud förlängt till 2016 Arkiverad 4 mars 2016 på Wayback Machine // Interfax Natural Gas Daily, Annemarie Botzki, 11 december  2014
  13. ↑ Gov. Cuomo Makes Sense on Fracking Arkiverad 26 maj 2018 på Wayback Machine // The New-York Times, 17 december 2014 (betald källa  ) ; New York, Citing Health Risks, Moves to Ban Fracking Arkiverad 5 mars 2016 på Wayback Machine // USNews, dec. 17, 2014  (engelska)
  14. ↑ Storbritannien tillåter skiffergasproduktion efter tre års förbud Arkiverad 4 mars 2016 på Wayback Machine // Slon.ru, 2014-07-28
  15. ↑ Sydafrika lyfter frackingförbud Arkiverad 26 maj 2018 på Wayback Machine // The Wall Street Journal, sept. 7, 2012 (betald källa)  (eng.) : "Sydafrika, ... införde ett moratorium för hydraulisk sprickbildning - en procedur som kallas fracking"

Litteratur

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger