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压裂液耗水多、成本高?WaterSure药到病除

压裂液耗水多、成本高?WaterSure药到病除

世界虽然掀起了页岩气热潮,但是欧洲各国却对待页岩气的态度迥异。与常规天然气开采相比,页岩气开采增加了水力压裂过程,在水力压裂过程中,主要涉及水资源的利用、压裂液对地下水和地质的影响以及返排压裂液排放对地表水的影响。

水力压裂用水量巨大,通常单级压裂需要使用约3,769桶水,一口井如果压裂30级,总共将耗费约113,100桶清水。压裂后返出地面的废水,必须经过处理并注入到地下的存储井中。

每口需要压裂的井都需要重复上述过程,但威德福认为压裂措施可以采用更高效的作业方式:全新设计的WaterSure流体系统,可以使用地层产出水或返排水进行压裂,且不影响压裂效果。

事实证明,重复利用废水作为增产流体用于多种井况是可行的,该技术不仅节约了当地的淡水资源,而且降低了成本。

压裂液中的悬浮物和细菌可以抑制压裂效果并伤害地层,将这些不利物质清除后,再向压裂液中添加环保胶凝剂和交联剂,便可以得到干净、低残留、不受返排液中添加剂影响的压裂液。这种压裂液可以使用盐、溶解总固体、二价离子以及硼含量均较高的水直接配置。WaterSure流体具有与淡水相当的导流能力和渗透率特性,有利于保护地层免受伤害。石油圈原创www.oilsns.com

在不影响压裂增产效果的前提下,WaterSure流体系统可以100%使用地层产出水或返排水(过不过滤均可)。在淡水供应紧张或水质较差的作业区域,使用WaterSure系统可以节约淡水资源,降低用水成本。石油圈原创www.oilsns.com

WaterSure流体可以在高温环境下,维持要求苛刻的粘度值,足以保证长时间携带支撑剂。

应用范围石油圈原创www.oilsns.com

  • 淡水资源受限、水质较差或处理水成本较高的作业区域;
  • 井底温度范围43℃-148℃的作业环境;石油圈原创www.oilsns.com
  • 硼含量400ppm、总溶解固体含量307,000ppm、二价离子含量30,000ppm的水;
  • 氯和盐含量较高的水。石油圈原创www.oilsns.com

技术特点石油圈原创www.oilsns.com

WaterSure流体可以使用各种类型的水:淡水、过滤或未过滤的地层产出水或返排水。操作人员可以100%使用地层产出水或返排水,可以自由选择是否过滤悬浮固体。

WaterSure使用三种添加剂优化压裂效果:交联剂、pH值调整剂和胶凝剂,不受温度波动、返排液中的添加剂及水质变化的影响,可以在淡水和产出水或返排水之间进行切换。

将二氧化氯(ClO2)添加到WaterSure流体中,有效避免了细菌使井下变成酸性环境,从而提高地层的渗透率、湿度和孔隙度。

同时,WaterSure流体中的胶凝剂采用低分子量聚合物配制而成,可获得更高的粘度值。

其他特点:石油圈原创www.oilsns.com

  • WaterSure流体不受抑制凝胶水化离子的影响,缩短了水化时间;
  • WaterSure流体与大多数化学品兼容;石油圈原创www.oilsns.com
  • 对剪切的不敏感性可以防止WaterSure液体在流动初期提前遭到破坏;
  • 过硫酸铵分解剂可使WaterSure流体根据温度和用量以可控的间隔进行分解;
  • 测试表明,使用WaterSure系统后,地层渗透率得到极大的恢复(超过84%),从而将地层受到伤害的风险降至最低。

技术优势石油圈原创www.oilsns.com

  • 节约淡水资源,压裂作业更环保;石油圈原创www.oilsns.com
  • 避免运输淡水相关的诸多问题,如等停、物流、成本和油耗;
  • 减少废水处理作业量,无需再钻探和维护存储废水的井;
  • 仅通过使用一种交联剂和一种低成本的常规凝胶剂,就可以重复利用地层产出水或返排水,降低了完井成本;
  • 降低了对过滤的要求;石油圈原创www.oilsns.com
  • 可以可靠地运用于不同的井况;石油圈原创www.oilsns.com
  • WaterSure流体具有接近淡水的导流能力和渗透率特性,因此压裂效果与100%使用淡水压裂一样。

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WaterSure流体处理工艺

1.过滤悬浮固体石油圈原创www.oilsns.com

在作业者的作业现场可能没有过滤产出水所需的设备,威德福与Omni水处理公司(Omni Water Solutions)合作提供这些设备。现场只需进行简单的化学处理甚至无需化学处理,Omni系统便可以将产出水中影响压裂效果的的全部悬浮固体过滤掉,将水净化至15微米到亚微米级别。

由于干扰离子、盐度、硼、钙和氯化物对WaterSure流体性能没有影响,因此无需去除这些成分,从而降低了处理费用。过滤后的废弃物可以采用环保的方式进行处理。

2.氧化石油圈原创www.oilsns.com

过滤掉悬浮固体后,需要向过滤水中添加对环境无任何危害的二氧化氯(ClO2),杀死将井下环境变成酸性的细菌,同时有利于降低油藏压力、提高地层渗透率、湿度和孔隙度,提高产能的同时,不影响井下pH值的平衡,不与大多数有机物和氨反应。

3.准备压裂石油圈原创www.oilsns.com

最后,向过滤后的水中添加环保胶凝剂和交联剂,形成具有良好支撑剂运输能力和导流能力的流体。WaterSure流体可以使用含盐量高于300,000 ppm、二价离子浓度为5000-30000 ppm、以及硼含量大于400ppm和氯含量185,000 ppm的水。

此外,该流体在38℃-149℃的温度范围内性能表现良好。通过加入专用的交联剂,WaterSure流体可以维持良好的粘度值,足以在高温高压的井底环境下,长时间有效携带支撑剂。

来自/Weatherford    译者/白小明    编辑/Leia

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