Dobra stymulacja
Stymulacja odwiertu to interwencja w odwiercie wykonywana w odwiercie naftowym lub gazowym w celu zwiększenia wydobycia poprzez poprawę przepływu węglowodorów ze złoża do odwiertu . Można tego dokonać za pomocą konstrukcji stymulatora odwiertu lub przy użyciu typu off-shore / statków wiertniczych, zwanych również „ statkami stymulacji odwiertu ”.
Czyszczenie formacji
Asortyment płuczki wiertniczej wpompowywany w odwiert podczas wiercenia i wykańczania może często powodować uszkodzenia otaczającej formacji poprzez wnikanie do skały zbiornikowej i blokowanie gardziel porów (kanałów w skale, przez które przepływają płyny zbiornikowe). Podobnie akt perforacji może mieć podobny efekt poprzez wyrzucanie zanieczyszczeń do kanałów perforacji. Obie te sytuacje zmniejszają przepuszczalność w pobliżu odwiertu, a tym samym zmniejszają przepływ płynów do odwiertu.
Prostym i bezpiecznym rozwiązaniem jest pompowanie rozcieńczonych mieszanin kwasów z powierzchni do odwiertu w celu rozpuszczenia szkodliwego materiału. Po rozpuszczeniu przepuszczalność powinna zostać przywrócona, a płyny złożowe wpłyną do odwiertu, oczyszczając resztki szkodliwego materiału. Po wstępnym zakończeniu często stosuje się minimalne ilości kwasu mrówkowego w celu oczyszczenia błota i uszkodzeń skóry. W tej sytuacji proces ten jest luźno określany jako „stymulacja studni”. Często grupy, które sprzeciwiają się produkcji ropy i gazu, nazywają ten proces „zakwaszeniem”, co w rzeczywistości polega na stosowaniu kwasów w dużych ilościach i pod wysokim ciśnieniem w celu stymulowania produkcji ropy.
W poważniejszych przypadkach pompowanie z powierzchni jest niewystarczające, ponieważ nie jest ukierunkowane na żadną konkretną lokalizację odwiertu i zmniejsza szanse na zachowanie skuteczności substancji chemicznej, gdy się tam dostanie. W takich przypadkach konieczne jest wykrycie substancji chemicznej bezpośrednio na jej cel za pomocą zwijanej rurki . Zwinięta rura jest prowadzona w otworze z narzędziem do natryskiwania na końcu. Kiedy narzędzie znajduje się w miejscu docelowym, substancja chemiczna pompuje się przez rurę i jest wyrzucana bezpośrednio na uszkodzony obszar. Może to być bardziej skuteczne niż pompowanie z powierzchni, chociaż jest znacznie droższe, a dokładność zależy od znajomości lokalizacji uszkodzenia.
Poszerzenie tuneli perforacyjnych i szczelin
W obudowanych uzupełnieniach otworów perforacje mają na celu utworzenie otworu w stalowej obudowie, aby można było wyprodukować zbiornik. Otwory są zwykle tworzone przez ukształtowane materiały wybuchowe, które przebijają obudowę i tworzą pęknięty otwór w skale zbiornikowej na niewielką odległość. W wielu przypadkach tunele utworzone przez działa perforacyjne nie zapewniają wystarczającej powierzchni i pożądane staje się utworzenie większej powierzchni w kontakcie z odwiertem.
W niektórych przypadkach potrzebna jest większa powierzchnia, jeśli zbiornik ma niską przepuszczalność. W innych przypadkach uszkodzenia spowodowane operacjami wiercenia i wykańczania mogą być na tyle poważne, że tunel perforacyjny nie przebije skutecznie uszkodzonej objętości w pobliżu otworu. Oznacza to, że zdolność przepływu płynów do istniejących tuneli perforacyjnych jest zbyt ograniczona. Jedną z metod uzyskania większej stymulacji jest przeprowadzenie hydraulicznego leczenia pęknięć przez perforacje.
Jeśli przepuszczalność jest naturalnie niska, to gdy płyn jest odprowadzany z najbliższego obszaru, płyn zastępczy może nie wpłynąć do pustej przestrzeni wystarczająco szybko, aby uzupełnić pustą przestrzeń, a więc ciśnienie spada. Odwiert nie może wówczas płynąć z szybkością wystarczającą, aby produkcja była ekonomiczna. W takim przypadku pogłębienie szczeliny hydraulicznej w głąb złoża pozwoli na osiągnięcie wyższych wskaźników wydobycia.
Stymulacja propelentem może być bardzo ekonomicznym sposobem na usunięcie uszkodzeń w pobliżu odwiertu. Propelenty to materiały o niskiej wybuchowości, które bardzo szybko generują duże ilości gazu w odwiercie. Ciśnienie gazu wzrasta w odwiercie, zwiększając napięcie w skale, aż staje się większe niż ciśnienie rozpadu formacji. Długość pęknięcia i wzór pęknięcia są w dużym stopniu zależne od rodzaju używanego narzędzia do stymulacji propelenta.
Szczelinowanie hydrauliczne
 |
| Fracking |
|---|
| Według kraju |
| Wpływ środowiska |
| Rozporządzenie |
| Technologia |
| Polityka |
Szczelinowanie (znane również jako szczelinowanie hydrauliczne, szczelinowanie hydrauliczne lub szczelinowanie hydrauliczne) to technika stymulacji odwiertu polegająca na szczelinowaniu formacji skalnych za pomocą cieczy pod ciśnieniem. Proces polega na wtryskiwaniu pod wysokim ciśnieniem „płynu szczelinującego” (głównie wody, zawierającego piasek lub inne środki podsadzkowe zawieszone za pomocą środków zagęszczających ) do odwiertu w celu utworzenia pęknięć w głębokich formacjach skalnych, przez które przepływa gaz ziemny , ropa naftowa i solanka będzie płynął swobodniej. Kiedy ciśnienie hydrauliczne jest usuwane z odwiertu, małe ziarna środka do szczelinowania hydraulicznego (piasku lub tlenku glinu ) utrzymują szczeliny w stanie otwartym.
Szczelinowanie hydrauliczne rozpoczęło się jako eksperyment w 1947 r., A pierwsze komercyjne zastosowanie miało miejsce w 1950 r. Od 2012 r. Na całym świecie wykonano 2,5 miliona „szczelinowania” w szybach naftowych i gazowych, z czego ponad milion w Stanach Zjednoczonych. na ogół niezbędne do osiągnięcia odpowiedniego natężenia przepływu w odwiertach gazu łupkowego , gazu zamkniętego , ropy zamkniętej i gazu z pokładów węgla . Niektóre pęknięcia hydrauliczne mogą powstawać naturalnie w niektórych żyłach lub groblach . Wiercenie i szczelinowanie hydrauliczne uczyniły Stany Zjednoczone głównym eksporterem ropy naftowej od 2019 r., ale wyciek metanu , potężnego gazu cieplarnianego , dramatycznie wzrósł. Zwiększona produkcja ropy i gazu w wyniku trwającego od dekady boomu na szczelinowanie doprowadziła do niższych cen dla konsumentów, przy niemal rekordowo niskim poziomie udziału wydatków na energię w dochodach gospodarstw domowych.
Szczelinowanie hydrauliczne jest bardzo kontrowersyjne. Jego zwolennicy opowiadają się za ekonomicznymi korzyściami szerzej dostępnymi węglowodorami , zastąpieniem węgla gazem ziemnym , który spala się czyściej i emituje mniej dwutlenku węgla (CO 2 ) oraz niezależnością energetyczną . Przeciwnicy szczelinowania twierdzą, że przeważają nad nimi skutki dla środowiska , które obejmują zanieczyszczenie wód gruntowych i powierzchniowych , hałas i zanieczyszczenie powietrza i wywoływanie trzęsień ziemi wraz z wynikającymi z tego zagrożeniami dla zdrowia publicznego i środowiska. Badania wykazały niekorzystne skutki zdrowotne w populacjach żyjących w pobliżu miejsc szczelinowania hydraulicznego, w tym potwierdzenie zagrożeń chemicznych, fizycznych i psychospołecznych, takich jak ciąża i poród, migrenowe bóle głowy, przewlekłe zapalenie zatok przynosowych, silne zmęczenie, zaostrzenia astmy i stres psychiczny . Aby uniknąć dalszych negatywnych skutków, wymagane jest przestrzeganie przepisów i procedur bezpieczeństwa.
Istnieje znaczna niepewność co do skali wycieku metanu związanego ze szczelinowaniem hydraulicznym, a nawet istnieją dowody na to, że wyciek może zniwelować korzyści płynące z emisji gazów cieplarnianych gazu ziemnego w porównaniu z innymi paliwami kopalnymi. Na przykład raport Funduszu Obrony Środowiska (EDF) podkreśla ten problem, koncentrując się na wskaźniku wycieków w Pensylwanii podczas szeroko zakrojonych testów i analiz, który wyniósł około 10%, czyli ponad pięć razy więcej niż podano. Ten wskaźnik wycieku jest uważany za reprezentatywny dla przemysłu szczelinowania hydraulicznego w Stanach Zjednoczonych. EDF niedawno ogłosiło misję satelitarną w celu dalszej lokalizacji i pomiarów emisje metanu .
Wzrost aktywności sejsmicznej po szczelinowaniu hydraulicznym wzdłuż uśpionych lub wcześniej nieznanych uskoków jest czasami spowodowany głębokim zatłaczaniem pozostałości po szczelinowaniu hydraulicznym (produkt uboczny odwiertów szczelinowanych hydraulicznie) oraz wytwarzanej solanki formacyjnej (produkt uboczny zarówno szczelinowanej, jak i nieszczelinowanej ropy i gazu studnie). Z tych powodów szczelinowanie hydrauliczne podlega międzynarodowej kontroli, w niektórych krajach jest ograniczone, aw innych całkowicie zakazane. Unia Europejska przygotowuje przepisy, które pozwoliłyby na kontrolowane stosowanie szczelinowania hydraulicznego.Podnoszenie studni
Niektóre techniki stymulacji niekoniecznie oznaczają zmianę przepuszczalności poza odwiertem. Czasami polegają one na ułatwieniu przepływu płynów do odwiertu, który już wszedł. Winda gazowa jest czasami uważany za formę stymulacji, zwłaszcza gdy jest używany tylko do uruchamiania odwiertu i wyłączania go podczas pracy w stanie ustalonym. Częściej jednak podnoszenie jako stymulacja odnosi się do próby wydobycia ciężkich cieczy, które nagromadziły się na dnie, albo przez wnikanie wody z formacji, albo przez chemikalia wstrzykiwane z powierzchni, takie jak inhibitory kamienia kotłowego i metanol (inhibitor hydratów). Ciecze te znajdują się na dnie studni i mogą działać jak ciężar powstrzymujący przepływ płynów zbiornikowych, zasadniczo działając w celu zabicia studni . Można je usunąć przez cyrkulację azotu za pomocą zwijanej rurki .
Dobrze stymulacja naczyń
W ostatnich czasach, ze względu na tymczasowy charakter stymulacji odwiertów, do stymulacji odwiertów głębinowych używano wyspecjalizowanych statków wiertniczych , zwanych „statkami do stymulacji odwiertów”. Firmy offshore, takie jak Norshore i Schlumberger, obsługują flotę takich wyspecjalizowanych statków. Znane również jako „wielofunkcyjne statki wiertnicze”, statki te zastępują konwencjonalną platformę wiertniczą , co skutkuje znacznymi oszczędnościami kosztów. Niektóre WSV, takie jak „ Norshore Atlantic ”, są w stanie wykonywać wiele zadań, w tym operacje bez pionów w segmentach wód płytkich i tonicznych, wiercenie kompletnych szybów naftowych i przeprowadzanie całkowitej likwidacji podwodnej (P&A). Są również w stanie wykonać wstępne wiercenie górnych odcinków otworów w głębokich wodach oraz operacje ingerencji w odwiert za pomocą pionów renowacyjnych.