logo
专注油气领域
与独立思考者同行

利用废水压裂 环保与收益的新平衡点

废水压裂 环保与收益的新平衡点

长期以来,压裂工业都面对着巨大的挑战:有超过30亿桶淡水被应用于油气压裂操作,油气压裂产出超过250亿桶废水,超过230亿美元被用于购置、存储、处理废水,仅有不到2%的废水或回流水重复应用于压裂操作,这些为运营商带来了巨大的费用支出,也对环境造成了巨大危害。

在北美,用于压裂操作的淡水平均成本在3美元/桶左右。与这相比耗费更高的是压裂水的处理、存储和清理成本,这为运营商带来了很大的烦恼。显然,在压裂操作中重复使用采出废水的一个简单、有效的降低操作成本方案,这能同时降低新鲜淡水使用和废水处理的费用,对运营商具有莫大的吸引力。

BrineCare压裂液体系

贝克休斯的BrineCare压裂液产品能够根据井况帮助运营商快速确定合适的压裂液系统,操作非常简单,只需要收集生产水样品进行分析即可。根据样品分析结果中固体溶解量(TDS)和目标储层的温度,贝克休斯的压裂液专家能够快速高效的决定最佳BrineCare系统。

经过多年的研发与现场经验积累,贝克休斯的高效率压裂液BrineCare已在现场压裂操作中使用了上千次,取得了非常瞩目的效果。研发人员说:我们的团队知道如何将生产商的废水变为高性能压裂液,如果我们的筛选系统确认废水在进行压裂前需要处理,我们的专家就会制作一套特定的程序以处理重复用水。而且,处理的废水量能够刚好满足压裂操作需要,这样就能完美的平衡高质量压裂和低成本。

有了这些生产用重复利用水力压裂解决方案,你就可以精简HSE步骤,降低新鲜淡水使用成本和废水处理的费用,并同时得到超高性能的压裂液。

重复利用废水,简化压裂操作

贝克休斯BrineCare系列的定位是一套简单、易于操作的压裂液系统,能够根据现场特殊情况进行更加快速、有效的产出废水压裂操作。Brine Care系列共有四种产品,每种产品在使用前都经过预处理,能够轻松应对废水温度和固体溶解物(TDS)变化的问题,具有很高的可靠性。

  1. BrineCare™ I系统是一套可以在高PH环境下与硼酸盐混合使用的压裂液,能在多种油井增产实施过程中持续高性能表现;
  2. BrineCare™ II系统是一种高性能、高产量的瓜尔胶高分子聚合物、硼酸盐混合压裂液,能在多种油井增产实施过程中持续高性能表现;
  3. BrineCare™ III系统是一种高端高性能压裂液,能在多种生产井增产措施中有着有效表现,该系统可以与高精瓜尔胶分子衍生物和专利化学品混合使用于低PH环境;
  4. BrineCare™ IV系统能在多种生产井增产措施中有着有效表现,包括高温井,系统尤其对高温和高TDS混合水有较强耐用性。

贝克休斯的压裂液专家能帮助客户基于产出水的TDS、温度和现场井况挑选出最佳的BrineCare压裂液方案。其中安装好的BrineCare IV系统可使用于高达300000+ mg/L 的固体颗粒物浓度和150摄氏度的高温中,在一个项目里能节省大约80万美元的淡水购置成本和超过4万桶的淡水。

BrineCare系列对混合水(包括盐水)具有超高的适应性,能够帮助操作者实现下列操作:

  1. 最小化产出废水的处理成本;
  2. 最小化淡水用量;
  3. 适用于淡水缺乏地区;
  4. 可靠的操作性能;
  5. 提高HSE表现。

每一套BrineCare系统被设计配置了一个特定的温度/TDS范围,贝克休斯的工程师就可以根据该方法来将最有效的压裂液系统应用于每一个特定井况。

案例研究

在新墨西哥州Eddy县的Delaware盆地,一个运营商想要实施一个10级压裂操作,希望采用非常规的射孔完井。原计划压裂用淡水采用地表水,在淡水供应商处购买,然后通过管道或者卡车运到井场。为了降低水源成本、简化物流,运营商希望使用产出废水作为压裂液进行操作。对产出废水进行先期分析的结果显示TDS范围为250000ppm—300000ppm,废水温范为56–68摄氏度。面对如此恶劣的产出废水条件,重复利用的挑战是用废水来创建一个有效的压裂液系统以按照设计性能进行施工并确保对环境无污染。

根据现场情况,贝克休斯的工程师推荐了BrineCare 压裂液解决方案,通过使用该系统,运营商只需将产出废水进行稍加处理即可进行压裂操作,而不需要考虑固体溶解物浓度和温度变化的影响,简化了产出水净化流程,节约了时间和成本。BrineCare I与其他的BrineCare系统一起,专用于与产出废水一起使用。

推荐的压裂液体都经过特定工作环境的预测验,以确保能在设计压裂环境下安全使用。为保证操作精度,除了进行实验室测试,还要在正式使用前对压裂液进行现场测试。

最终,在三天时间内,共使用生产废水42913bbl,经过与BrineCare I混合后注入地下进行压裂操作。在操作过程中,压裂水质量完全在监测下按预期波动进行,尤其是当生产商开始从废水储罐底部抽水使用的时候。在接近压裂操作结束时,加入了一部分新鲜淡水以保证有足够的水量完成工作。事实证明,多级增产处理中所使用的多种化学添加剂没有影响BrineCare I 系统的性能。

综合考虑,Permian盆地使用淡水的总体成本包括水的购置、运输、从井场的回流运输和废水清理成本,总计达到每桶3–8美元。在Permian,现场产水大概有20-40%进行了回流,使用运营商的生产废水对该区块的井进行压裂能在淡水采购、运输等成本上节省超过35万美元,同时还保护了环境。

采用贝克休斯的废水压裂方案并开始实际生产后,在头5个月的生产中产出20156桶油和27931.5万立方英尺的天然气,这些数据与补偿井基本一致,而补偿井全部使用新鲜淡水压裂,节约成本效果明显。

随着环保法规的逐渐严厉,淡水应用受到的限制越来越多,贝克休斯BrineCare废水压裂系统的出现为水力压裂指明了新的方向,该类产品也必将会得到越来越多的重视。

来自/Baker Hughes  译者/滕云天  编辑/Lemon Zhang

英文原文请点击 (展开/收缩)

未经允许,不得转载本站任何文章:

评论 抢沙发