เทคโนโลยีการแตกหักแบบไฮดรอลิกใหม่ น้ำมันและก๊าซ: เทคโนโลยีใหม่

เทคโนโลยีนี้เคยทำให้งานมีความเข้มข้นและเพิ่มผลผลิตในบ่อน้ำมันมานานกว่าครึ่งศตวรรษ อาจเป็นประเด็นถกเถียงที่ร้อนแรงที่สุดในหมู่นักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม นักวิทยาศาสตร์ ประชาชนทั่วไป และบ่อยครั้งแม้แต่คนงานในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ด้วยซ้ำ ในขณะเดียวกัน ส่วนผสมที่ถูกสูบเข้าไปในบ่อระหว่างการแตกหักแบบไฮดรอลิกประกอบด้วยน้ำและทราย 99% และมีรีเอเจนต์ทางเคมีเพียง 1% เท่านั้น

สิ่งที่รบกวนการฟื้นตัวของน้ำมัน

สาเหตุหลักที่ทำให้ผลผลิตของหลุมต่ำ ควบคู่ไปกับการซึมผ่านตามธรรมชาติของชั้นหินที่ไม่ดีและการเจาะที่มีคุณภาพต่ำ ก็คือความสามารถในการซึมผ่านของโซนใกล้หลุมเจาะของชั้นหินที่ลดลง นี่คือชื่อของพื้นที่ของการก่อตัวรอบหลุมเจาะที่อยู่ภายใต้อิทธิพลที่รุนแรงที่สุดของกระบวนการต่าง ๆ ที่มาพร้อมกับการก่อสร้างบ่อน้ำและการดำเนินการที่ตามมาและขัดขวางสมดุลเริ่มต้นทางกลและสถานะทางเคมีกายภาพและเคมีของ การก่อตัว การเจาะเปลี่ยนการกระจายตัว ความเครียดภายในในหินที่อยู่รอบๆ ผลผลิตที่ลดลงของหลุมในระหว่างการเจาะยังเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการซึมผ่านของของเหลวในการเจาะหรือการกรองเข้าไปในโซนก้นหลุมของการก่อตัว

สาเหตุของประสิทธิภาพการผลิตต่ำของหลุมอาจเป็นเพราะการเจาะที่มีคุณภาพต่ำเนื่องจากการใช้เครื่องเจาะที่ใช้พลังงานต่ำโดยเฉพาะในหลุมลึกซึ่งพลังงานของการระเบิดของประจุจะถูกดูดซับโดยพลังงานของแรงดันอุทกสถิตสูง

ความสามารถในการซึมผ่านที่ลดลงของโซนก้นหลุมของการก่อตัวก็เกิดขึ้นในระหว่างการทำงานของบ่อซึ่งมาพร้อมกับการละเมิดสมดุลทางเทอร์โมบาริกในระบบอ่างเก็บน้ำและการปล่อยก๊าซอิสระพาราฟินและสารแอสฟัลต์เรซินจากน้ำมัน ,อุดตันพื้นที่รูพรุนของอ่างเก็บน้ำ การปนเปื้อนที่รุนแรงของโซนการก่อตัวของก้นหลุมยังสังเกตได้จากการแทรกซึมของของไหลทำงานเข้าไปในช่วงต่างๆ งานซ่อมแซม- การเร่งความเร็ว หลุมฉีดเสื่อมสภาพเนื่องจากการอุดตันของพื้นที่รูพรุนของชั้นหินด้วยผลิตภัณฑ์ที่มีการกัดกร่อน ตะกอน และผลิตภัณฑ์น้ำมันที่มีอยู่ในน้ำที่ฉีดเข้าไป จากผลของกระบวนการดังกล่าว ความต้านทานต่อการกรองของเหลวและก๊าซเพิ่มขึ้น อัตราการไหลของหลุมลดลง และความต้องการเกิดขึ้นสำหรับอิทธิพลเทียมบนโซนก้นหลุมของการก่อตัวเพื่อเพิ่มผลผลิตของหลุมและปรับปรุงอุทกพลศาสตร์ การเชื่อมต่อกับรูปแบบ

เทคโนโลยีแฟร็กกิ้ง

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการคืนสภาพน้ำมัน เพิ่มความเข้มข้นในการทำงานของน้ำมันและ บ่อน้ำก๊าซและการเพิ่มการฉีดของหลุมฉีดจะใช้วิธีการแตกหักแบบไฮดรอลิกหรือการแตกร้าว เทคโนโลยีประกอบด้วยการสร้างการแตกหักที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าสูงในการก่อตัวของเป้าหมายภายใต้อิทธิพลของของไหลที่จ่ายเข้าไปภายใต้ความกดดันเพื่อให้แน่ใจว่าของไหลที่ผลิตขึ้นจะไหลลงสู่ก้นบ่อ หลังจากการแตกหักแบบไฮดรอลิก อัตราการผลิตของบ่อน้ำตามกฎจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วหรือการเบิกจ่ายลดลงอย่างมีนัยสำคัญ เทคโนโลยีการแยกส่วนด้วยไฮดรอลิกทำให้สามารถ "ฟื้น" บ่อน้ำว่างที่การผลิตน้ำมันหรือก๊าซโดยใช้วิธีการแบบดั้งเดิมไม่สามารถทำได้หรือไม่ทำกำไรอีกต่อไป

การแตกหักด้วยไฮดรอลิก (HF) เป็นหนึ่งในวิธีที่สำคัญที่สุด วิธีที่มีประสิทธิภาพการเพิ่มผลผลิตของบ่อน้ำเนื่องจากไม่เพียงนำไปสู่การเพิ่มความเข้มข้นของการผลิตปริมาณสำรองที่อยู่ในเขตระบายน้ำของบ่อน้ำเท่านั้น แต่ยังช่วยให้ขยายโซนนี้อย่างมีนัยสำคัญภายใต้เงื่อนไขบางประการด้วยการแนะนำโซนที่มีการระบายน้ำไม่ดีและ interlayers เข้าสู่การผลิต - และด้วยเหตุนี้ จึงสามารถบรรลุการนำน้ำมันขั้นสุดท้ายกลับมาใช้ใหม่ได้มากขึ้น

เรื่องราววิธีการแตกหักแบบไฮดรอลิก

ความพยายามครั้งแรกในการเพิ่มความเข้มข้นของการผลิตน้ำมันจากบ่อน้ำมันเกิดขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 1890 ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งการผลิตน้ำมันกำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วในขณะนั้น ได้มีการทดสอบวิธีการกระตุ้นการผลิตจากหินที่คับแคบโดยใช้ไนโตรกลีเซอรีน แนวคิดนี้คือการใช้การระเบิดของไนโตรกลีเซอรีนเพื่อบดขยี้หินหนาแน่นในบริเวณก้นหลุมของบ่อน้ำ และรับประกันว่าน้ำมันจะไหลลงสู่ก้นบ่อเพิ่มขึ้น ใช้วิธีนี้ได้สำเร็จมาระยะหนึ่งแล้ว แม้ว่าจะมีอันตรายอย่างเห็นได้ชัดก็ตาม

การแตกหักด้วยไฮดรอลิกที่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์ครั้งแรกเกิดขึ้นในปี 2492 ในสหรัฐอเมริกา หลังจากนั้นจำนวนการแตกหักก็เริ่มเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในช่วงกลางทศวรรษที่ 50 จำนวนการดำเนินการแตกหักด้วยไฮดรอลิกสูงถึง 3,000 ครั้งต่อปี ในปี 1988 จำนวนการดำเนินการแตกหักด้วยไฮดรอลิกทั้งหมดเกิน 1 ล้านครั้ง และนี่เป็นเพียงในสหรัฐอเมริกาเท่านั้น

ในทางปฏิบัติภายในประเทศ เริ่มใช้วิธีไฮดรอลิกพร่าพรายในปี พ.ศ. 2495 การใช้วิธีนี้ถึงจุดสูงสุดในปี พ.ศ. 2502 หลังจากนั้นจำนวนการปฏิบัติการก็ลดลง และการปฏิบัตินี้ก็ยุติลงโดยสิ้นเชิง ตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1970 จนถึงปลายทศวรรษ 1980 การแตกหักของไฮดรอลิกในการผลิตน้ำมันในประเทศใน ระดับอุตสาหกรรมไม่ได้ถูกดำเนินการ เกี่ยวกับการว่าจ้างแหล่งน้ำมันขนาดใหญ่ ไซบีเรียตะวันตกความจำเป็นในการเพิ่มความเข้มข้นของการผลิตก็หายไป

… และวันนี้ก็เป็นวัน

การฟื้นฟูการใช้การแตกหักแบบไฮดรอลิกในรัสเซียเริ่มขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1980 เท่านั้น ปัจจุบันตำแหน่งผู้นำในการดำเนินการพร่าพรายไฮดรอลิกถูกครอบครองโดยสหรัฐอเมริกาและแคนาดา ตามมาด้วยรัสเซีย ซึ่งใช้เทคโนโลยีการแตกหักแบบไฮดรอลิกเป็นหลักในแหล่งน้ำมันของไซบีเรียตะวันตก รัสเซียเป็นประเทศเดียว (ไม่นับอาร์เจนตินา) นอกสหรัฐอเมริกาและแคนาดาที่การแตกหักด้วยไฮดรอลิกถือเป็นเรื่องปกติและมีการรับรู้ค่อนข้างเพียงพอ ในประเทศอื่นๆ การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการแตกหักแบบไฮดรอลิกทำได้ยากเนื่องจากอคติในท้องถิ่นและความเข้าใจผิดเกี่ยวกับเทคโนโลยี บางส่วนมีข้อจำกัดที่สำคัญเกี่ยวกับการใช้เทคโนโลยีการแตกหักแบบไฮดรอลิก รวมถึงการห้ามใช้งานโดยเด็ดขาด

ผู้เชี่ยวชาญจำนวนหนึ่งแย้งว่าการใช้เทคโนโลยีการแตกหักแบบไฮดรอลิกในการผลิตน้ำมันเป็นแนวทางที่ไร้เหตุผลและป่าเถื่อนต่อระบบนิเวศ ในขณะเดียวกัน บริษัทน้ำมันรายใหญ่เกือบทุกแห่งก็ใช้วิธีนี้กันอย่างแพร่หลาย

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการแตกหักแบบไฮดรอลิกนั้นค่อนข้างกว้างขวาง - ตั้งแต่อ่างเก็บน้ำที่มีความสามารถในการซึมผ่านต่ำไปจนถึงสูงในก๊าซ ก๊าซคอนเดนเสท และ บ่อน้ำมัน- นอกจากนี้ การใช้การแตกหักแบบไฮดรอลิกยังสามารถแก้ไขปัญหาเฉพาะได้ เช่น การกำจัดทรายในบ่อ การได้รับข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติอ่างเก็บน้ำของวัตถุทดสอบในหลุมสำรวจ เป็นต้น

ใน ปีที่ผ่านมาการพัฒนาเทคโนโลยีการแตกหักแบบไฮดรอลิกในรัสเซียมีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มปริมาณการฉีดโพรเพนท์ การผลิตการแตกหักแบบไฮดรอลิกด้วยไนโตรเจน รวมถึงการแตกหักแบบไฮดรอลิกแบบหลายขั้นตอนในอ่างเก็บน้ำ

อุปกรณ์สำหรับการแตกหักแบบไฮดรอลิก

อุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการแตกหักแบบไฮดรอลิกผลิตโดยองค์กรหลายแห่งทั้งในและต่างประเทศ หนึ่งในนั้นคือบริษัท TRUST-ENGINEERING ซึ่งนำเสนออุปกรณ์ให้เลือกมากมายสำหรับการแตกหักแบบไฮดรอลิกในรุ่นมาตรฐานและในรูปแบบของการดัดแปลงที่ดำเนินการตามคำขอของลูกค้า .

เช่น ข้อได้เปรียบทางการแข่งขันผลิตภัณฑ์ของ TRUST-ENGINEERING LLC จำเป็นต้องสังเกตส่วนแบ่งการผลิตที่สูง การประยุกต์ใช้มากที่สุด เทคโนโลยีที่ทันสมัยการออกแบบและการผลิต การใช้ส่วนประกอบและส่วนประกอบจากผู้นำอุตสาหกรรมระดับโลก สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงวัฒนธรรมระดับสูงของการออกแบบ การผลิต การรับประกัน หลังการรับประกัน และ บริการ- อุปกรณ์สำหรับการแตกหักแบบไฮดรอลิกที่ผลิตโดย TRUST-ENGINEERING LLC หาซื้อได้ง่ายกว่าเนื่องจากมีสำนักงานตัวแทนในมอสโก ( สหพันธรัฐรัสเซีย), ทาชเคนต์ (สาธารณรัฐอุซเบกิสถาน), Atyrau (สาธารณรัฐคาซัคสถาน) และใน Pancevo (เซอร์เบีย)

แน่นอนว่าวิธีการแตกหักด้วยไฮดรอลิกก็เหมือนกับเทคโนโลยีอื่นๆ ที่ใช้ในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ ไม่ได้มีข้อเสียบางประการ ข้อเสียประการหนึ่งของ fracking ก็คือ ผลเชิงบวกการดำเนินงานสามารถเป็นโมฆะได้จากสถานการณ์ที่ไม่คาดฝันซึ่งความเสี่ยงจากการแทรกแซงอย่างกว้างขวางดังกล่าวค่อนข้างสูง (ตัวอย่างเช่นอาจเกิดการละเมิดความหนาแน่นของอ่างเก็บน้ำในบริเวณใกล้เคียงโดยไม่คาดคิด) ในเวลาเดียวกัน. การแตกหักแบบไฮดรอลิกถือเป็นหนึ่งในสิ่งที่สำคัญที่สุดในปัจจุบัน วิธีการที่มีประสิทธิภาพการเพิ่มความเข้มข้นของหลุมที่เจาะไม่เพียงแต่ชั้นหินที่มีการซึมผ่านต่ำเท่านั้น แต่ยังรวมถึงแหล่งกักเก็บที่มีความสามารถในการซึมผ่านปานกลางและสูงอีกด้วย เมื่อใช้งานจะสามารถบรรลุผลสูงสุดจากการแตกหักแบบไฮดรอลิกได้ แนวทางบูรณาการการออกแบบการแตกหักแบบไฮดรอลิกเป็นองค์ประกอบของระบบการพัฒนา โดยคำนึงถึงปัจจัยต่างๆ เช่น การนำไฟฟ้าของชั้นหิน ระบบการวางตำแหน่งหลุม ศักยภาพพลังงานของชั้นหิน กลศาสตร์การแตกหัก ลักษณะของเหลวในการแตกหักและสารโพรเพนต์ ข้อจำกัดทางเทคโนโลยีและเศรษฐกิจ

ซึ่งรวมถึงของเหลวที่ทำให้เกิดการแตกหักแบบใหม่ สารลดแรงตึงผิว สารที่ไม่ชอบน้ำ และสารเติมแต่ง

บริษัท TagraS-RemService นำเสนอผลิตภัณฑ์ใหม่ โซลูชั่นทางเทคโนโลยีสำหรับการแตกหักแบบไฮดรอลิก (fracture) ในสภาวะทางธรณีวิทยาและทางเทคนิคที่ยากลำบาก

บริษัทเริ่มใช้น้ำมันพร่าพรายความหนืดต่ำชนิดใหม่ที่มีคุณสมบัติอุ้มทรายได้ดี การใช้งาน ของผลิตภัณฑ์นี้ช่วยให้:

1. วาง proppant (proppant) ให้เท่ากันตามความสูงและความยาวของการก่อตัวที่มีประสิทธิผล

2. ควบคุมการเจริญเติบโตของรอยแตกร้าวในระดับความสูง (ดำเนินการแตกหักแบบไฮดรอลิกบนชั้นหินที่มีอุปสรรคต่อน้ำที่อ่อนแอ)

3. ลดความเสียหายต่อชุดโพรเพนต์หลังจากเจลถูกทำลายจนหมด (รักษาค่าการนำไฟฟ้าของการแตกหัก)

TagraS-RemService กำลังดำเนินการทดสอบในห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับวัสดุยึดชนิดใหม่ - ทรายดัดแปลง ผลิตภัณฑ์นี้ช่วยลดการเคลื่อนที่ของน้ำตามแนวการแตกหักแบบไฮดรอลิก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการดำเนินการแตกหักแบบไฮดรอลิกในบ่อที่มีน้ำตัดสูง ทรายมีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำ มีการกระจายเท่าๆ กันตลอดความสูงของรอยแตกร้าว และทำให้สามารถลดความหนืดของของเหลวที่แตกหักได้

เทคโนโลยีใหม่ของการแตกหักแบบไฮดรอลิกด้วยกรดและโพรเพนโดยใช้กรดที่เจลด้วยสารลดแรงตึงผิว (สารลดแรงตึงผิว) ช่วยลดขั้นตอนในการพัฒนาและนำบ่อเข้าสู่โหมดการทำงาน และยังลดความเสี่ยงของการบังคับให้ปิดกระบวนการอีกด้วย การใช้สารเคมีชนิดใหม่จะป้องกันไม่ให้โพลีเมอร์เข้าสู่ชั้นหิน ในเวลาเดียวกันปริมาณของของเหลวที่สูบเข้าไปในอ่างเก็บน้ำจะลดลงเนื่องจากความจริงที่ว่าวงจรการสูบเจลโพลีแซ็กคาไรด์ที่เป็นน้ำกับโพรเพนท์ถูกกำจัดออกไป

"TagraS-RemService" ยังเชี่ยวชาญเทคโนโลยีการเจาะด้วยไฮโดรแซนด์เจ็ทด้วยการแตกหักแบบไฮดรอลิกเพิ่มเติมอีกด้วย ข้อได้เปรียบหลักของโซลูชันทางเทคนิคใหม่คือความเป็นไปได้ที่จะเกิดการกระแทกแบบกำหนดเป้าหมายต่อชั้นหินโดยไม่ตัดระยะการเจาะอื่นๆ เช่น การสร้างรอยแตกเบื้องต้นระหว่างการเจาะด้วยทรายด้วยทราย การดำเนินการสามารถทำได้ในบ่อที่มีหินซีเมนต์คุณภาพต่ำอยู่ด้านหลังเสา เทคโนโลยีนี้ช่วยให้สามารถแตกหักแบบไฮดรอลิกหลายโซนในบ่อที่มีแนวนอนได้

เพื่อควบคุมความหนืดของของเหลวพร่าพรายไฮดรอลิก "ทันที" ขึ้นอยู่กับเศษส่วนและความเข้มข้นของโพรเพนท์ ขอเสนอให้ใช้รีเอเจนต์ใหม่ - สารเติมแต่งป้องกันการตกตะกอนซึ่งช่วยให้:

1. กระจายสารโพรเพนท์ให้เท่ากันตามรอยแตกแนวตั้ง

2. เพิ่มความสามารถในการรับทรายของของเหลวพร่าพรายไฮดรอลิก

3. ลดปริมาณสารก่อเจล

เมื่อเร็วๆ นี้ TagraS-RemService ได้นำเสนอการพัฒนาเหล่านี้ที่ Oil แก๊ส. ปิโตรเคมี" ภายใต้กรอบของฟอรัมปิโตรเคมีตาตาร์สถาน ประธานบริษัท Tatarstan Rustam Minnikhanov ได้ทำความคุ้นเคยกับจุดยืนของบริษัท

ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา อุตสาหกรรมก๊าซทั่วโลกในประเทศที่พัฒนาแล้วได้เติบโตขึ้นจนกลายเป็นอุตสาหกรรมที่มีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีมากที่สุดแห่งหนึ่ง การนำไปปฏิบัติ เทคโนโลยีชั้นสูงเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมและจัดให้เป็นหนึ่งในผู้นำทางเทคโนโลยีของเศรษฐกิจโลก

เนื่องจากเป็นหนึ่งในเชื้อเพลิงฟอสซิลที่สะอาดและมีปริมาณมากที่สุดในโลก ก๊าซธรรมชาติจึงถูกนำมาใช้เพื่อการผลิตพลังงานมากขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่ความต้องการแหล่งพลังงานประเภทนี้ที่เพิ่มมากขึ้น ในขณะเดียวกัน ตามที่ผู้เชี่ยวชาญหลายคนคาดไว้ ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงสีน้ำเงินจะยังคงเพิ่มขึ้นต่อไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (IEA) คาดการณ์ถึงการมาถึงของ “ยุคทอง” ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ก๊าซธรรมชาติ- มันจะเข้ามาแทนที่แหล่งพลังงานอื่นๆ มากขึ้นเรื่อยๆ และส่วนแบ่งพลังงานทั่วโลกจะเพิ่มขึ้นเป็น 25 เปอร์เซ็นต์หรือมากกว่านั้นภายในปี 2578 เพิ่มขึ้นจาก 21 เปอร์เซ็นต์ในปัจจุบัน

อุตสาหกรรมก๊าซจำเป็นต้องตามให้ทันกับความต้องการที่เพิ่มขึ้นและผลิตก๊าซธรรมชาติให้มากขึ้น ซึ่งรวมถึงการเติบโตเชิงคุณภาพ นั่นคือ ผ่านการแนะนำนวัตกรรมทางเทคโนโลยี ศักยภาพที่สำคัญในการพัฒนาอุตสาหกรรมก๊าซต่อไปนั้นอยู่ที่การพัฒนาการผลิต แหล่งที่มาที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมก๊าซธรรมชาติ ดังนั้นการพัฒนาก๊าซจากชั้นหินในสหรัฐอเมริกาจึงมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ในทางกลับกันเทคโนโลยีในการสกัดมีเทนจากตะเข็บถ่านหินมีความเกี่ยวข้องกับรัสเซีย โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน Gazprom ของรัสเซียทิศทางนี้เรียกว่าหนึ่งในทิศทางหลักของกลยุทธ์ในการขยายฐานทรัพยากรของข้อกังวลด้านก๊าซ สถานที่พิเศษสำหรับการขยายฐานทรัพยากรสำหรับ บริษัท น้ำมันและก๊าซในประเทศและต่างประเทศนั้นถูกครอบครองโดยการดำเนินโครงการเพื่อการผลิตก๊าซธรรมชาติบนไหล่ทะเลรวมถึงในอาร์กติกด้วย

ในส่วนนี้จะเน้นย้ำถึงนวัตกรรมบางอย่างที่ได้เปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมก๊าซ ประการแรกเน้นเทคโนโลยีในด้านการสำรวจและการผลิต นอกจากนี้ยังพูดถึงนวัตกรรมที่ได้ขยายศักยภาพในการใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิง และเปิดโอกาสให้สามารถอ้างสิทธิ์ในบทบาทของผู้ให้บริการพลังงานที่มีแนวโน้มมากที่สุดแห่งศตวรรษที่ 21

เทคโนโลยีใหม่ในส่วนการสำรวจและการผลิต

นวัตกรรมทางเทคโนโลยีในภาคการสำรวจและการผลิตได้เปิดโอกาสใหม่ ๆ ให้กับอุตสาหกรรมในการเพิ่มการผลิตก๊าซธรรมชาติและตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้น สิ่งสำคัญคือเทคโนโลยีเหล่านี้จะช่วยให้การสำรวจและการผลิตก๊าซธรรมชาติมีประสิทธิภาพ ปลอดภัย และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น นวัตกรรมทางเทคโนโลยีบางส่วนในพื้นที่นี้จะกล่าวถึงโดยย่อด้านล่าง:

โอ 3 การสำรวจแผ่นดินไหวแบบ D และ 4D– การพัฒนาการสำรวจแผ่นดินไหวเพื่อให้สามารถรับและวิเคราะห์ข้อมูลความหนาแน่นได้ หินในสามมิติได้เปลี่ยนแปลงธรรมชาติของการผลิตก๊าซธรรมชาติไปอย่างมาก แผ่นดินไหว 3 มิติผสมผสานเทคนิคการถ่ายภาพแผ่นดินไหวแบบดั้งเดิมเข้ากับคอมพิวเตอร์อันทรงพลังเพื่อสร้างแบบจำลองสามมิติของชั้นใต้ผิวดิน การสำรวจแผ่นดินไหว 4 มิติช่วยเสริมและทำให้สามารถสังเกตการเปลี่ยนแปลงในลักษณะต่างๆ เมื่อเวลาผ่านไป 3D และ 4D ช่วยให้ระบุได้ง่ายขึ้น เงินฝากที่มีแนวโน้มเพิ่มประสิทธิภาพในการพัฒนา ลดจำนวนบ่อแห้ง ลดต้นทุนการขุดเจาะ และยังลดเวลาการวิจัยอีกด้วย ทั้งหมดนี้นำไปสู่ผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อม

โอ CO 2 – ทราย – การแตกหักด้วยไฮดรอลิก(การแตกหักแบบไฮดรอลิก) วิธีการแตกหักแบบไฮดรอลิกถูกนำมาใช้ตั้งแต่ปี 1970 ซึ่งทำให้อัตราการไหลของก๊าซธรรมชาติและน้ำมันจากชั้นใต้ดินเพิ่มขึ้น เทคโนโลยีการแตกหักด้วยทราย CO2 เกี่ยวข้องกับการใช้ส่วนผสมของสารโพรเพนแทนต์ทรายและ CO2 ของเหลว ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวและการขยายตัวของการแตกหัก ซึ่งน้ำมันและก๊าซธรรมชาติสามารถไหลได้อย่างอิสระมากขึ้น จากนั้น CO2 จะระเหยออกไป เหลือเพียงทรายอยู่ในชั้นหิน โดยไม่มีสิ่งตกค้างอื่นจากกระบวนการแตกหักให้ถูกกำจัดออก เทคโนโลยีนี้ช่วยให้สามารถสกัดก๊าซธรรมชาติได้มากขึ้นในขณะที่ยังเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เนื่องจากไม่สร้างขยะใต้ดินและยังปกป้องทรัพยากรน้ำใต้ดินอีกด้วย

โอ ท่อขด(ท่อขด) - หนึ่งในพื้นที่ที่มีการพัฒนาแบบไดนามิกมากที่สุดในโลกในด้านการผลิตอุปกรณ์แหล่งก๊าซและน้ำมัน วิธีการทำงานของท่อขดนั้นขึ้นอยู่กับการใช้ท่ออ่อนแบบไม่มีข้อต่อเมื่อทำการขุดเจาะและใช้งานหลุม เทคโนโลยีท่อขดประกอบด้วยส่วนประกอบทางโลหะ - การผลิตท่ออ่อนตัวโลหะพิเศษ ส่วนประกอบการออกแบบ - การออกแบบอุปกรณ์พื้นผิวและหลุมเจาะและเครื่องมือวัดสำหรับโปรแกรมประมวลผลข้อมูล เทคโนโลยีท่อขดช่วยลดต้นทุนการขุดเจาะได้อย่างมากรวมถึงความเป็นไปได้ด้วย สถานการณ์ฉุกเฉินและน้ำมันรั่วไหล ลดปริมาณของเสีย ลดเวลาการทำงาน 3-4 เท่า เมื่อเทียบกับวิธีการแบบเดิม ท่อขดสามารถใช้ร่วมกับการดำเนินการขุดเจาะที่ซับซ้อนเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการขุดเจาะ ให้อัตราการนำไฮโดรคาร์บอนกลับคืนมาสูงขึ้น และมีผลกระทบน้อยลง สิ่งแวดล้อม.

โอ ระบบโทรมาตรในวรรณคดีต่างประเทศ ระบบดังกล่าวเรียกว่า MWD (การวัดขณะเจาะ) - ระบบที่ออกแบบมาเพื่อวัดพารามิเตอร์การขุดเจาะและส่งข้อมูลไปยังพื้นผิว ข้อมูลที่ได้รับและประมวลผลโดยใช้เทคโนโลยีการวัดและส่งข้อมูลทางไกลสมัยใหม่ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานภาคสนามสามารถตรวจสอบกระบวนการขุดเจาะได้ ซึ่งช่วยลดโอกาสที่จะเกิดข้อผิดพลาดและอุบัติเหตุ นอกจากนี้ การใช้ระบบโทรมาตรยังมีประโยชน์สำหรับนักธรณีวิทยาด้วย โดยให้ข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติของหินที่กำลังเจาะ

โอ การเจาะหลุมสลิม.เทคโนโลยีนี้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของการขุดเจาะได้อย่างมาก รวมถึงลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมด้วย เป็นวิธีการที่คุ้มต้นทุนสำหรับการขุดเจาะหลุมสำรวจในพื้นที่ใหม่ หลุมลึกในพื้นที่ที่มีอยู่ รวมถึงการสกัดก๊าซธรรมชาติจากพื้นที่ที่ยังเหลืออยู่

โอ การขุดเจาะใต้ทะเลลึก(การขุดเจาะน้ำลึก) . เทคโนโลยีการขุดเจาะน้ำลึกมีความก้าวหน้าอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ปัจจุบันอนุญาตให้ทำเหมืองได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพในน่านน้ำที่ยาวกว่า 3 กม. ในปัจจุบัน ทิศทางหลักในการพัฒนาเทคโนโลยีเหล่านี้เพิ่มเติมคือการปรับปรุงแท่นขุดเจาะนอกชายฝั่ง การพัฒนาอุปกรณ์กำหนดตำแหน่งแบบไดนามิก และการสร้างระบบนำทางที่ซับซ้อน

โอ การแตกหักแบบไฮดรอลิก(fracking) เป็นวิธีการที่ช่วยให้คุณพัฒนาแหล่งสะสมของไฮโดรคาร์บอน รวมถึงก๊าซจากชั้นหิน ประกอบด้วยการสูบส่วนผสมพิเศษของน้ำ ทราย และสารเคมีเข้าไปในกลุ่มหินที่มีก๊าซภายใต้แรงดันสูง รอยแตกจะเกิดขึ้นในชั้นที่มีก๊าซภายใต้ความกดดัน ซึ่งไฮโดรคาร์บอนจะซึมเข้าไปในบ่อน้ำ ปัจจุบันการแตกหักด้วยไฮดรอลิกถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการพัฒนาแหล่งน้ำมันและก๊าซ อย่างไรก็ตาม เมื่อเร็ว ๆ นี้ มีความกังวลเพิ่มมากขึ้นเกี่ยวกับความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการขุดโดยใช้วิธีนี้ เทคโนโลยีที่กล่าวมาข้างต้นเต็มไปด้วยมลภาวะของแหล่งน้ำ นอกจากนี้ ยังมีความเสี่ยงที่อาจเกิดปฏิสัมพันธ์ระหว่างการใช้การแตกหักแบบไฮดรอลิกและการเกิดแผ่นดินไหว

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ระบุไว้เป็นเพียงส่วนหนึ่งของเทคโนโลยีที่ซับซ้อนซึ่งได้นำไปใช้จริงในด้านการสำรวจและการผลิตก๊าซธรรมชาติและได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง เทคโนโลยีเหล่านี้ช่วยให้อุตสาหกรรมก๊าซบรรลุผลลัพธ์ทางเศรษฐกิจที่ดีขึ้น และช่วยให้สามารถพัฒนาสาขาที่ก่อนหน้านี้ถือว่าไม่ได้ผลกำไร

ในทางกลับกัน มีเทคโนโลยีที่เปิดทางให้มีการใช้ศักยภาพของก๊าซธรรมชาติในฐานะตัวพาพลังงานในวงกว้างมากขึ้น ประการแรกคือการใช้ก๊าซธรรมชาติเหลวซึ่งได้ปฏิวัติวงการ อุตสาหกรรมก๊าซ- นอกจากนี้การใช้ เซลล์เชื้อเพลิง.

โอ ก๊าซธรรมชาติเหลวหนึ่งในที่สุด ทิศทางที่มีแนวโน้มการพัฒนาของอุตสาหกรรมก๊าซคือการพัฒนาเทคโนโลยีและอุปกรณ์ใหม่ๆ สำหรับการผลิต การจัดเก็บ การขนส่ง และการใช้งาน และการสร้างอุปกรณ์สำหรับการทำให้ก๊าซธรรมชาติกลายเป็นของเหลว LNG คือก๊าซธรรมชาติธรรมดา ที่ทำให้กลายเป็นของเหลวเทียมโดยการทำให้เย็นลงถึง -160°C ในขณะเดียวกันปริมาตรก็ลดลง 600 เท่า LNG ถือเป็นหนึ่งในผู้ให้บริการพลังงานที่มีแนวโน้มและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุด ซึ่งมีข้อดีหลายประการ ประการแรก การขนส่งและจัดเก็บได้ง่ายกว่าก๊าซธรรมชาติทั่วไป ดังนั้นในรูปของเหลว LNG จึงไม่มีความสามารถในการระเบิดหรือติดไฟได้ ข้อได้เปรียบที่สำคัญอย่างยิ่งของ LNG จากมุมมองของการรับประกันความมั่นคงด้านพลังงานคือสามารถจัดส่งได้ทุกที่ในโลก รวมถึงในกรณีที่ไม่มี ท่อส่งก๊าซหลัก- ดังนั้นสำหรับหลายประเทศ ความสำคัญของ LNG จึงมีเพิ่มมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในญี่ปุ่น ความต้องการก๊าซเกือบ 100% ครอบคลุมโดยการนำเข้า LNG

โอ เซลล์เชื้อเพลิงอยู่ระหว่างดำเนินการ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในด้านการสร้างเทคโนโลยีที่น่าสนใจทางเศรษฐกิจสำหรับการใช้เซลล์เชื้อเพลิงจากก๊าซธรรมชาติ พวกเขามีความสามารถในการสร้างความก้าวหน้าเชิงคุณภาพในการใช้เชื้อเพลิงสีน้ำเงิน ซึ่งเป็นการขยายขอบเขตการใช้ก๊าซธรรมชาติอย่างรุนแรง คาดว่าการพัฒนาในการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์เชื้อเพลิงจะสร้างแหล่งพลังงานที่สะดวก ปลอดภัย และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในเร็วๆ นี้สำหรับการขนส่ง อุตสาหกรรม และภายในประเทศ เซลล์เชื้อเพลิงมีลักษณะคล้ายกับแบตเตอรี่ พวกมันทำงานโดยการถ่ายโอนกระแสเชื้อเพลิง (โดยปกติคือไฮโดรเจน) และออกซิไดเซอร์ไปยังอิเล็กโทรดที่แยกจากกันด้วยอิเล็กโทรไลต์ การกำจัดขั้นกลางของการเผาไหม้ทำให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการผลิตพลังงานได้ ดังนั้นประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิงจึงสูงกว่าประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลมาก สิ่งสำคัญคือการใช้เซลล์เชื้อเพลิงสามารถลดปริมาณการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น ในเซลล์เชื้อเพลิงบางประเภท ผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาจะมีเพียงน้ำและความร้อนเท่านั้น ข้อดีอื่นๆ ของเซลล์เชื้อเพลิง ได้แก่ ความน่าเชื่อถือและความสามารถในการสร้างแหล่งพลังงานขนาดกะทัดรัดโดยอิงจากเซลล์เชื้อเพลิงที่สามารถทำงานในโหมดอัตโนมัติได้

การพัฒนานวัตกรรมในอุตสาหกรรมก๊าซในรัสเซีย

ระดับของการพัฒนานวัตกรรมในอุตสาหกรรมก๊าซของรัสเซียอยู่ในสถานะที่ไม่น่าพอใจ ในเกือบทุกด้านสำคัญ ชาวต่างชาติมีความเหนือกว่าทางเทคโนโลยีมากกว่าบริษัทในประเทศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขาสามารถทำงานบนชั้นวางได้ดีขึ้นมาก ทุกแห่งใช้วิธีการที่ทันสมัยเป็นพิเศษในการเพิ่มการนำน้ำมันกลับคืนมาและเทคโนโลยีการขุดเจาะขั้นสูง

บริษัทรัสเซียค่อนข้างลังเลที่จะลงทุนในการพัฒนาเทคโนโลยีของตนเอง ซึ่งไม่รับประกันผลประโยชน์ทางการค้า และต้องใช้เวลาหลายปีในการลงทุนในการผลิตนำร่อง ในทางกลับกัน สถาบันวิจัยที่ทำงานให้กับบริษัทน้ำมันและก๊าซหรือดำเนินการพัฒนาตามคำสั่งซื้อมักไม่พร้อมที่จะแก้ไขปัญหาระยะยาวที่ต้องใช้ การลงทุนขนาดใหญ่และมีความเสี่ยงสูงตามมาด้วย

ดังนั้นคอมเพล็กซ์ก๊าซในประเทศส่วนใหญ่จึงลงทุนเฉพาะในการซื้ออุปกรณ์ไฮเทคเท่านั้น ส่งผลให้ในปัจจุบันอุตสาหกรรมก๊าซต้องอาศัยการถ่ายทอดนวัตกรรมจากต่างประเทศเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งนี้เกิดขึ้นโดยการดึงดูดผู้รับเหมาชาวตะวันตกให้เข้ามา โครงการร่วมกันเพื่อการขุดเจาะในรัสเซีย นอกจากนี้ บริษัทในประเทศกำลังกู้ยืมเงินจากธนาคารวิศวกรรมที่ผู้นำธุรกิจก๊าซมีอยู่อย่างจริงจัง และนำเทคโนโลยีขั้นสูงมาปรับใช้กับโรงงานใต้ดินของตนเอง

ปัจจุบัน การลงทุนของคอมเพล็กซ์ก๊าซในด้านเทคโนโลยีใหม่และการพัฒนานวัตกรรมสามารถแบ่งออกเป็นสี่ส่วน

ทิศทาง
ธรณีวิทยา การสำรวจแร่ และการสำรวจแหล่งสะสม	การสร้างวิธีการ วิธีการทางเทคนิคและเทคโนโลยีที่รับประกันการเพิ่มประสิทธิภาพเชิงคุณภาพในการสำรวจทางธรณีวิทยาและการก่อสร้างหลุมสำรวจอย่างมีประสิทธิภาพ
	การพัฒนาสิ่งใหม่และการปรับปรุง วิธีการที่มีอยู่การประเมินทรัพยากรไฮโดรคาร์บอนและปริมาณสำรอง
การพัฒนาภาคสนาม	การสร้างเทคโนโลยีและวิธีการทางเทคนิคเพื่อการผลิตก๊าซธรรมชาติ ไฮโดรคาร์บอนเหลว และวัตถุดิบโมเลกุลสูงอย่างมีประสิทธิภาพ
	การสร้างแผนงานและวิธีการใหม่ในการพัฒนาสนามโดยใช้หลุม "อัจฉริยะ" ทิศทาง แนวนอน และพหุภาคีที่มีการเบี่ยงเบนมากจากแนวตั้ง
	การพัฒนาวิธีการ วิธีการทางเทคนิค และเทคโนโลยีสำหรับการพัฒนาทรัพยากรก๊าซที่กู้คืนยากและแหวกแนวในแหล่งกักเก็บความดันต่ำ แหล่งสะสมของก๊าซไฮเดรต และมีเทน อ่างถ่านหิน
	การสร้างเทคโนโลยีใหม่ที่คุ้มค่าสำหรับการผลิตและการใช้ก๊าซ "ความดันต่ำ"
การขนส่งและการจัดเก็บก๊าซใต้ดิน	การสร้างเทคโนโลยีและวิธีการทางเทคนิคสำหรับการก่อสร้าง การฟื้นฟู และการดำเนินงาน ระบบท่อด้วยพารามิเตอร์การขนส่งก๊าซที่เหมาะสมและความต้านทานต่อปัจจัยทางธรรมชาติและภาระทางเทคโนโลยี
	การพัฒนาและการนำเทคโนโลยีและวัสดุทดแทนการนำเข้าใหม่มาใช้ ซึ่งปรับปรุงลักษณะการทำงานของท่อและอุปกรณ์ขนส่งก๊าซ
	การพัฒนาเทคโนโลยีและการปรับปรุงอุปกรณ์เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ของ UGSS รวมถึงวิธีการและวิธีการวินิจฉัยและการซ่อมแซม
	การสร้าง วิธีการที่ทันสมัยและสิ่งอำนวยความสะดวกในการควบคุมการจัดส่งสำหรับระบบส่งก๊าซ UGSS
	การพัฒนาเทคโนโลยีและวิธีการทางเทคนิคสำหรับการขนส่งไฮโดรคาร์บอนเหลวและของเหลวหลัก ก๊าซไฮโดรคาร์บอน
	การพัฒนาเทคโนโลยีและวิธีการทางเทคนิคสำหรับการสำรวจ การก่อสร้าง และการดำเนินงานของสถานที่จัดเก็บก๊าซใต้ดินและไฮโดรคาร์บอนเหลวในตัวกลางที่มีรูพรุน ชั้นดินเยือกแข็งถาวร และเกลือสินเธาว์
การแปรรูปไฮโดรคาร์บอน	การพัฒนาเทคโนโลยีประหยัดพลังงานสำหรับการแปรรูปวัตถุดิบไฮโดรคาร์บอนในเชิงลึก โซลูชั่นทางเทคนิคเพื่อสร้างและปรับปรุงโรงงานแปรรูปก๊าซและเคมีภัณฑ์ก๊าซที่มีอยู่เดิม
	การพัฒนาอุปกรณ์และเทคโนโลยีที่มุ่งเพิ่มประสิทธิภาพในการแปรรูปก๊าซที่มีกำมะถัน เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีสภาพคล่องสูงจากก๊าซกำมะถัน
	การพัฒนาและการนำเทคโนโลยีใหม่มาใช้ในการผลิตเชื้อเพลิงเหลวสังเคราะห์จากก๊าซธรรมชาติ
	การพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการผลิตรีเอเจนต์ที่มีประสิทธิภาพใหม่ (ตัวดูดซับแบบคัดเลือก ตัวดูดซับแบบมัลติฟังก์ชั่น ตัวเร่งปฏิกิริยา) เพื่อใช้ในการแปรรูปวัตถุดิบไฮโดรคาร์บอนใน ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์
นิเวศวิทยา	การพัฒนาและการนำวิธีการและเทคโนโลยีไปใช้ในการก่อสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกการประมงที่รับประกันการรักษาภูมิทัศน์ทางธรรมชาติ
	การพัฒนาวิธีการลดผลกระทบทางเทคโนโลยีขององค์กรอุตสาหกรรม
	การสร้างระบบติดตามทางภูมิศาสตร์พลศาสตร์เพื่อการพัฒนาภาคสนาม
	การพัฒนาและการนำเทคโนโลยีและอุปกรณ์มาใช้ในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

100 รูเบิลโบนัสสำหรับการสั่งซื้อครั้งแรก

เลือกประเภทงาน วิทยานิพนธ์ งานหลักสูตรรายงานวิทยานิพนธ์ปริญญาโท บทคัดย่อ เรื่อง การปฏิบัติ ทบทวนรายงานบทความ ทดสอบเอกสารการแก้ปัญหาแผนธุรกิจคำตอบสำหรับคำถาม งานสร้างสรรค์งานเขียนเรียงความ การแปล การนำเสนอ การพิมพ์ อื่นๆ เพิ่มความเป็นเอกลักษณ์ของข้อความ วิทยานิพนธ์ระดับปริญญาโท งานห้องปฏิบัติการความช่วยเหลือออนไลน์

ค้นหาราคา

การแตกหักด้วยไฮดรอลิกประกอบด้วยการทำงานพื้นฐานสามประการ:

1. การสร้างรอยแตกเทียมในอ่างเก็บน้ำ (หรือการขยายตัวของรอยแตกตามธรรมชาติ)

2. การฉีดของเหลวด้วยฟิลเลอร์แตกหักผ่านท่อเข้าไปใน CCD

3. กดของเหลวด้วยฟิลเลอร์ลงในรอยแตกเพื่อยึดให้แน่น

สำหรับปฏิบัติการทั้งสามนี้ หมวดหมู่ของเหลว:

• ของเหลวแตกร้าว,
• ของเหลวตัวพาทราย
• บีบของเหลว

ตัวแทนทำงานต้องเป็นไปตามข้อกำหนดต่อไปนี้:

1. ไม่ควรลดการซึมผ่านของ CCD ในเวลาเดียวกันขึ้นอยู่กับประเภทของบ่อ (การผลิต; การฉีด; การผลิต, แปลงเป็นการฉีดน้ำ) จะใช้ของเหลวทำงานที่มีลักษณะแตกต่างกัน

2. การสัมผัสของไหลทำงานกับการก่อตัวของหินหรือกับของเหลวในอ่างเก็บน้ำไม่ควรทำให้เกิดปฏิกิริยาทางกายภาพและเคมีเชิงลบใด ๆ ยกเว้นในกรณีของการใช้สารทำงานพิเศษที่มีการกระทำควบคุมและตรงเป้าหมาย

3. ไม่ควรมีสิ่งสกปรกแปลกปลอมทางกลจำนวนมาก (เช่น เนื้อหาได้รับการควบคุมสำหรับตัวแทนทำงานแต่ละราย)

4. เมื่อใช้สารทำงานพิเศษ เช่น อิมัลชันกรดน้ำมัน ผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาเคมีจะต้องละลายได้อย่างสมบูรณ์ในผลิตภัณฑ์ก่อตัว และไม่ลดการซึมผ่านของโซนอ่างเก็บน้ำ

5. ความหนืดของของไหลทำงานที่ใช้จะต้องมีความเสถียรและมี อุณหภูมิต่ำการแข็งตัวใน เวลาฤดูหนาว(มิฉะนั้นจะต้องดำเนินการกระบวนการแตกหักแบบไฮดรอลิกโดยใช้ความร้อน)

6. ต้องเข้าถึงได้ง่าย ไม่ขาดแคลน และราคาไม่แพง

เทคโนโลยีการแตกหักแบบไฮดรอลิก :

• การเตรียมการอย่างดี- การศึกษาการไหลเข้าหรือการฉีดซึ่งช่วยให้คุณได้รับข้อมูลสำหรับการประมาณค่าแรงดันระเบิด ปริมาตรของของไหลที่ระเบิด และคุณลักษณะอื่นๆ
• ฟลัชชิงกันเลยทีเดียว- ล้างบ่อด้วยน้ำยาฟลัชชิงโดยเติมสารเคมีบางชนิด หากจำเป็น จะดำเนินการบำบัดด้วยการบีบอัด ตอร์ปิโด หรือกรด ในกรณีนี้ ขอแนะนำให้ใช้ท่อปั๊ม-คอมเพรสเซอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3-4 นิ้ว (ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่านั้นไม่เป็นที่พึงปรารถนา เนื่องจากสูญเสียแรงเสียดทานสูง)
• การฉีดของเหลวแตกหัก– แรงกดดันที่จำเป็นในการแตกร้าวของหินถูกสร้างขึ้นเพื่อสร้างรอยแตกใหม่และเปิดรอยแตกที่มีอยู่ใน CZ ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของ CCD และพารามิเตอร์อื่นๆ จะใช้ของเหลวที่กรองได้หรือกรองต่ำก็ได้

การแตกของของไหล:

ในหลุมผลิต

น้ำมันที่ปราศจากแก๊ส;

น้ำมันข้น น้ำมันและน้ำมันเชื้อเพลิงผสม

อิมัลชันกรดปิโตรเลียมที่ไม่ชอบน้ำ

อิมัลชันน้ำมันและน้ำที่ไม่ชอบน้ำ

อิมัลชันกรด-น้ำมันก๊าด ฯลฯ ;

ในบ่อฉีด

น้ำสะอาด

สารละลายที่เป็นน้ำของกรดไฮโดรคลอริก

น้ำข้น (แป้ง, โพลีอะคริลาไมด์ - PAA, ซัลไฟต์ - แอลกอฮอล์นิ่ง - SSB, คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส - CMC);

กรดไฮโดรคลอริกข้น (ส่วนผสมของกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้นกับ SSB) เป็นต้น

เมื่อเลือกของเหลวที่แตกหักจำเป็นต้องคำนึงถึงและป้องกันการบวมของดินเหนียวโดยการนำสารเคมีเข้าไปเพื่อทำให้อนุภาคของดินมีเสถียรภาพในระหว่างการทำให้เปียก (การไฮโดรโฟบิเซชันของดินเหนียว)

ตามที่ระบุไว้แล้ว แรงดันระเบิดไม่ใช่ค่าคงที่และขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ

การเพิ่มขึ้นของความดันก้นหลุมและความสำเร็จของค่าความดันระเบิดจะเกิดขึ้นได้เมื่ออัตราการฉีดเกินอัตราการดูดซึมของของเหลวจากการก่อตัว

ในหินที่มีการซึมผ่านต่ำ แรงดันระเบิดสามารถทำได้โดยการใช้ของไหลที่มีความหนืดต่ำเป็นของไหลในการแตกหักที่อัตราการฉีดที่จำกัด หากหินสามารถซึมผ่านได้เพียงพอ เมื่อใช้ของเหลวฉีดที่มีความหนืดต่ำ จะต้องมีอัตราการฉีดที่สูงขึ้น เมื่ออัตราการฉีดมีจำกัด จำเป็นต้องใช้ของเหลวพร่าพรายที่มีความหนืดสูง หาก CZ เป็นแหล่งกักเก็บที่มีการซึมผ่านสูง ควรใช้อัตราการฉีดสูงและของเหลวที่มีความหนืดสูง ในกรณีนี้ จะต้องคำนึงถึงความหนาของขอบฟ้าที่มีประสิทธิผล (ชั้นระหว่างชั้น) ซึ่งกำหนดความสามารถในการฉีดของหลุมด้วย สำคัญปัญหาทางเทคโนโลยี

• คือการกำหนดช่วงเวลาของการเกิดรอยแตกร้าวและสัญญาณของมัน ช่วงเวลาของการก่อตัวของรอยแตกในอ่างเก็บน้ำเสาหินนั้นมีลักษณะเฉพาะคือความสัมพันธ์ระหว่าง "อัตราการไหลของของเหลวในการฉีดตามปริมาตร - ความดันในการฉีด" และความดันในการฉีดลดลงอย่างมีนัยสำคัญ การเปิดรอยแตกร้าวที่มีอยู่แล้วใน CZ นั้นมีลักษณะเฉพาะคือการเปลี่ยนแปลงความสัมพันธ์ของแรงดันการไหลและแรงดันที่ราบรื่น แต่ไม่พบการลดลงของแรงดันในการฉีด ในทั้งสองกรณี สัญญาณของการเปิดรอยแตกร้าวคือการเพิ่มขึ้นของค่าสัมประสิทธิ์การฉีดของหลุมการฉีดของเหลวตัวพาทราย ทรายหรือวัสดุอื่นใดที่สูบเข้าไปในรอยแตกร้าวจะทำหน้าที่เป็นตัวเติมสำหรับรอยแตกร้าว โดยทำหน้าที่เป็นกรอบภายในและป้องกันไม่ให้รอยแตกร้าวปิดหลังจากที่แรงดันถูกกำจัดออก (ลดลง) น้ำยาตัวพาทรายทำหน้าที่ฟังก์ชั่นการขนส่ง

- ข้อกำหนดหลักสำหรับของเหลวที่อุ้มทรายคือความสามารถในการกักเก็บทรายสูงและความสามารถในการกรองต่ำ ข้อกำหนดเหล่านี้ถูกกำหนดโดยเงื่อนไขสำหรับการเติมรอยแตกร้าวด้วยฟิลเลอร์อย่างมีประสิทธิภาพและการยกเว้นการตกตะกอนของฟิลเลอร์ที่เป็นไปได้ในแต่ละองค์ประกอบระบบการขนส่ง

ของเหลวหรือน้ำมันที่มีความหนืด โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีคุณสมบัติทางโครงสร้าง จะถูกใช้เป็นของเหลวในการขนทรายในหลุมการผลิต ส่วนผสมน้ำมันและน้ำมันเชื้อเพลิง อิมัลชันน้ำมันและน้ำที่ไม่ชอบน้ำ กรดไฮโดรคลอริกข้น ฯลฯ ในหลุมฉีดจะใช้สารละลาย SSB เป็นของเหลวในการอุ้มทราย กรดไฮโดรคลอริกข้น อิมัลชันน้ำมันและน้ำที่ชอบน้ำ สารละลายแป้งอัลคาไลน์ หน้าสัมผัสสีดำที่เป็นกลาง ฯลฯ

เพื่อลดการสูญเสียแรงเสียดทานระหว่างการเคลื่อนที่ของของเหลวเหล่านี้ด้วยฟิลเลอร์ตามท่อจึงใช้สารเติมแต่งพิเศษ (ตัวกด) - สารละลายของ สบู่- โพลีเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง ฯลฯ

• การฉีดของเหลวแทนที่ –ดันของเหลวที่บรรทุกทรายลงไปด้านล่างแล้วกดลงในรอยแตก เพื่อป้องกันการก่อตัวของปลั๊กจากฟิลเลอร์ต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

โดยที่ความเร็วการเคลื่อนที่ของของไหลที่บรรทุกทรายในท่อคือ m/s

ความหนืดของของเหลวตัวพาทราย, mPa·s

ตามกฎแล้วของเหลวที่มีความหนืดน้อยที่สุดจะถูกใช้เป็นของเหลวในการบีบ หลุมผลิตมักใช้น้ำมันที่ปราศจากก๊าซของตัวเอง (หากจำเป็น ให้เจือจางด้วยน้ำมันก๊าดหรือน้ำมันดีเซล) บ่อฉีดใช้น้ำ ซึ่งโดยปกติจะเป็นน้ำเชิงพาณิชย์

สิ่งต่อไปนี้สามารถใช้เป็นฟิลเลอร์สำหรับรอยแตกร้าวได้:

ทรายควอทซ์คัดแยกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเม็ด 0.5 +1.2 มม. ซึ่งมีความหนาแน่นประมาณ 2,600 กก./ลบ.ม. เนื่องจากความหนาแน่นของทรายมีค่ามากกว่าความหนาแน่นของของเหลวที่บรรทุกทรายอย่างมีนัยสำคัญ ทรายจึงสามารถตกตะกอนได้ ซึ่งกำหนดไว้ล่วงหน้าแล้ว ความเร็วสูงดาวน์โหลด;

ลูกแก้ว;

เมล็ดอะลูมิเนียมที่รวมตัวกัน

ลูกบอลโพลีเมอร์

ฟิลเลอร์พิเศษ - โพรเพนท์

ข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับฟิลเลอร์:

กำลังรับแรงอัดสูง (บด);

รูปร่างทรงกลมที่ถูกต้องทางเรขาคณิต

เห็นได้ชัดว่าฟิลเลอร์จะต้องเฉื่อยโดยสัมพันธ์กับผลิตภัณฑ์การก่อตัวและ เวลานานอย่าเปลี่ยนคุณสมบัติของคุณ เป็นที่ยอมรับในทางปฏิบัติแล้วว่าความเข้มข้นของสารตัวเติมจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 200 ถึง 300 กิโลกรัมต่อของเหลวที่บรรทุกทราย 1 ลบ.ม.

• หลังจากปั๊มฟิลเลอร์เข้าไปในรอยแตกร้าวแล้ว ทิ้งไว้ภายใต้ความกดดัน- ระยะเวลาการยึดเกาะต้องเพียงพอสำหรับระบบ (CCD) ในการเคลื่อนที่จากสภาวะไม่เสถียรไปสู่สภาวะเสถียร โดยฟิลเลอร์จะถูกยึดแน่นในรอยแตกร้าว มิฉะนั้น ในระหว่างกระบวนการกระตุ้นการไหลเข้า การพัฒนา และการทำงานของหลุม ฟิลเลอร์จะดำเนินการจากรอยแตกลงในหลุม หากบ่อทำงานโดยการสูบน้ำ การถอดฟิลเลอร์จะทำให้หน่วยใต้น้ำทำงานล้มเหลว ไม่ต้องพูดถึงการก่อตัวของปลั๊กฟิลเลอร์ที่ด้านล่าง ข้างต้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง ปัจจัยทางเทคโนโลยีละเลยซึ่งจะลดประสิทธิภาพการแตกหักของไฮดรอลิกลงอย่างมากจนเป็นผลลบ
• เรียกการไหลบ่าเข้ามาการพัฒนาหลุมและการทดสอบอุทกพลศาสตร์ การทำการศึกษาอุทกพลศาสตร์เป็นองค์ประกอบบังคับของเทคโนโลยีเพราะว่า ผลลัพธ์ทำหน้าที่เป็นเกณฑ์สำหรับประสิทธิภาพทางเทคโนโลยีของกระบวนการ

แผนผังมีการนำเสนออุปกรณ์หลุมสำหรับการแตกหักแบบไฮดรอลิก ข้าว. 5.5- เมื่อทำการแตกหักแบบไฮดรอลิก จะต้องปิดผนึกและยึดสายของท่อไว้

ปัญหาสำคัญระหว่างการแตกหักแบบไฮดรอลิกคือ: การกำหนดตำแหน่ง การวางแนวเชิงพื้นที่ และขนาดของรอยแตกร้าวคำจำกัดความดังกล่าวควรมีผลบังคับใช้เมื่อทำการแตกหักแบบไฮดรอลิกในภูมิภาคใหม่เพราะฉะนั้น ให้เราพัฒนา เทคโนโลยีที่ดีที่สุดกระบวนการ. ปัญหาที่ระบุไว้ได้รับการแก้ไขโดยวิธีการติดตามการเปลี่ยนแปลงความเข้มของรังสีแกมมาจากรอยแตกซึ่งส่วนหนึ่งของสารตัวเติมที่กระตุ้นโดยไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี เช่น โคบอลต์ เซอร์โคเนียม หรือเหล็ก ถูกสูบเข้าไป สาระสำคัญของวิธีนี้คือการเติมแอคติเวตฟิลเลอร์บางส่วนลงในฟิลเลอร์ที่สะอาด และทำการบันทึกรังสีแกมมาทันทีหลังจากเกิดรอยแตกร้าว และปั๊มส่วนหนึ่งของฟิลเลอร์แอคทีฟเข้าไปในรอยแตก เมื่อเปรียบเทียบผลการบันทึกรังสีแกมมา เราจะพิจารณาจำนวน ตำแหน่ง การวางแนวเชิงพื้นที่ และขนาดของรอยแตกที่ก่อตัว การศึกษาเหล่านี้ดำเนินการโดยองค์กรธรณีฟิสิกส์เฉพาะทาง

ข้าว. 5.5. แผนผังของอุปกรณ์หลุมสำหรับการแตกหักแบบไฮดรอลิก:

1 - การก่อตัวที่มีประสิทธิผล; 2 - ร้าว; 3 - ก้าน; 4 - ผู้บรรจุหีบห่อ; 5 - สมอ; 6 - ปลอก; 7 - คอลัมน์ท่อ; 8 - อุปกรณ์หลุมผลิต; 9 - ของเหลวแตก; 10 - ของเหลวที่บรรทุกทราย 11 - บีบของเหลว; 12 - เกจวัดความดัน

ปัญหาการใช้การแตกหักแบบไฮดรอลิก ASS คือบริเวณที่มีชั้นน้ำอยู่ติดกับชั้นก่อตัวที่มีประสิทธิผล สิ่งเหล่านี้อาจเป็นชั้นหินอุ้มน้ำ หากมีน้ำอยู่ด้านล่าง นอกจากนี้ อาจมีชั้นหินใกล้กับชั้นหินที่ได้รับการบำบัดซึ่งถูกน้ำท่วม

รอยแตกในแนวตั้งเกิดขึ้นระหว่างการแตกหักแบบไฮดรอลิก กรณีที่คล้ายกันสร้างการเชื่อมต่อทางอุทกพลศาสตร์ระหว่างบ่อน้ำและเขตชั้นหินอุ้มน้ำ ในกรณีส่วนใหญ่ เขตน้ำแข็งมีความสามารถในการซึมผ่านได้ดีกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการก่อตัวที่มีประสิทธิผลซึ่งทำการแตกหักแบบไฮดรอลิก นี่คือสาเหตุที่การแตกหักแบบไฮดรอลิกสามารถนำไปสู่การรดน้ำบ่อน้ำได้อย่างสมบูรณ์ ในทุ่งนาเก่า บ่อน้ำหลายแห่งอยู่ในสภาพทรุดโทรม การแตกหักแบบไฮดรอลิกภายใต้สภาวะดังกล่าวจะนำไปสู่การแตกหักของสายการผลิต ตามทฤษฎีแล้ว ในหลุมดังกล่าว ผู้บรรจุหีบห่อจะใช้เพื่อปกป้องเชือก แต่เนื่องจากมีรอยบุบบนเชือกและการกัดกร่อน จึงทำให้ผู้บรรจุหีบห่อไม่สามารถทำหน้าที่ในหลุมดังกล่าวได้ นอกจากนี้เนื่องจากการแตกหักของไฮดรอลิกทำให้หินซีเมนต์สามารถถูกทำลายได้

ในระหว่างการแตกหักด้วยไฮดรอลิก รอยแตกจะถูกสร้างขึ้นในชั้นที่มีการซึมผ่านที่แตกต่างกัน แต่บ่อยครั้งที่ชั้นที่มีการซึมผ่านสูงแตกออกได้ง่ายกว่าชั้นที่มีการซึมผ่านต่ำ ในชั้นที่มีการซึมผ่านมากกว่า รอยแตกอาจยาวขึ้น ด้วยตัวเลือกนี้ หลังจากการแตกหักแบบไฮดรอลิก อัตราการผลิตน้ำมันของบ่อจะเพิ่มขึ้น แต่การตัดน้ำจะเพิ่มขึ้นหากบ่อถูกตัดด้วยน้ำ ด้วยเหตุนี้ ก่อนและหลังการแตกหักของระบบไฮดรอลิก จึงจำเป็นต้องวิเคราะห์น้ำที่ผลิตได้ เพื่อค้นหาว่าน้ำมาจากไหนในบ่อ

เมื่อใช้การแตกหักแบบไฮดรอลิก เช่นเดียวกับวิธีการกระตุ้นอื่นๆ คำถามมักจะเกิดขึ้นเสมอในการชดเชยการสกัดขนาดใหญ่ด้วยการฉีด

ผู้อำนวยการ IVT SB RAS วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต สาขาวิทยาศาสตร์กายภาพและคณิตศาสตร์ เซอร์เกย์ กริกอรีวิช เชอร์นี

เหตุใดจึงจำเป็นต้องมีการแตกหักแบบไฮดรอลิก (การแตกหัก) เหตุใดจึงต้องมีการสร้างแบบจำลองแบบจำลองขั้นสูงคืออะไรและใครสนใจ - ผู้อำนวยการสถาบันเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ SB RAS ปริญญาเอกสาขาวิทยาศาสตร์กายภาพและคณิตศาสตร์ Sergei Grigorievich Cherny ตอบคำถามเหล่านี้และคำถามอื่น ๆ

1. เหตุใดจึงต้องมีการแตกหักแบบไฮดรอลิก

การแตกหักด้วยไฮดรอลิกถูกคิดค้นขึ้นเพื่อการพัฒนาแหล่งสะสมแร่และการก่อสร้างโครงสร้างใต้ดินในสภาพทางธรณีวิทยาและกายภาพที่ยากลำบาก - เมื่อจำเป็นต้องมีวิธีการควบคุมการทำลายล้างและการขนถ่ายมวลหิน การสร้างระบบระบายน้ำในนั้น การแยกหน้าจอและอื่น ๆ การแตกหักด้วยไฮดรอลิกถือเป็นจุดพิเศษในบรรดาวิธีการต่างๆ ในการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของหลุมผลิตน้ำมันและก๊าซ และเพิ่มการฉีดของหลุมฉีด ในปี 2558-2560 มีการดำเนินการแตกหักด้วยไฮดรอลิก 14-15,000 ครั้งต่อปีในรัสเซีย ประมาณ 50,000 ครั้งในสหรัฐอเมริกา

วิธีการแตกหักแบบไฮดรอลิกประกอบด้วยการสร้างรอยแตกร้าวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าสูงในมวลหินที่ยังมิได้ถูกแตะต้องเพื่อให้แน่ใจว่ามีการไหลเข้าของก๊าซ น้ำมัน ส่วนผสม คอนเดนเสท ฯลฯ ลงสู่ก้นหลุม เทคโนโลยีการแตกหักแบบไฮดรอลิกรวมถึงการสูบของเหลวสำหรับการแตกหักแบบไฮดรอลิกเข้าไปใน โดยใช้ปั๊มแรงสูง เช่น เจล น้ำ หรือกรดเจือจาง ความดันการฉีดจะสูงกว่าความดันการแตกหักของชั้นหิน ดังนั้นจึงเกิดการแตกหักขึ้น เพื่อรักษาความปลอดภัยในสถานะเปิดจะใช้โพรเพนท์ซึ่งแพร่กระจายการแตกหักหรือกรดซึ่งกัดกร่อนผนังของรอยแตกที่สร้างขึ้น ชื่อโพรเพนต์มาจากคำย่อภาษาอังกฤษว่า "propping agent" - proppant เพื่อจุดประสงค์นี้ เช่น มีการใช้ทรายควอทซ์หรือลูกบอลเซรามิกพิเศษซึ่งมีความแข็งแรงและใหญ่กว่า และสามารถซึมผ่านได้มากกว่า

2. เหตุใดจึงจำเป็นต้องมีการสร้างแบบจำลองการแตกหักแบบไฮดรอลิก

การสร้างเทคโนโลยีการแตกหักแบบไฮดรอลิกจำเป็นต้องมีการสร้างแบบจำลองกระบวนการ ซึ่งช่วยให้คุณสามารถคาดการณ์รูปทรงของการแตกหักและเพิ่มประสิทธิภาพเทคโนโลยีการแตกหักแบบไฮดรอลิกทั้งหมดได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันเป็นสิ่งสำคัญมากที่จะต้องมั่นใจ แบบฟอร์มที่ถูกต้องรอยแตกในส่วนเริ่มต้นของการขยายพันธุ์ในบริเวณใกล้เคียงของบ่อน้ำ ต้องไม่มีการโค้งงอแหลมคมจนอาจทำให้ปลั๊กอุดตันช่องสูบน้ำเพื่อสกัดน้ำมันหรือก๊าซได้ คำถามที่เป็นธรรมชาติเกิดขึ้น: จะหาข้อมูลธรณีฟิสิกส์เกี่ยวกับชั้นหินที่จำเป็นสำหรับการทำงานของแบบจำลองได้ที่ไหน เช่น การซึมผ่าน ความพรุน การอัดตัว สภาวะความเครียด และอื่นๆ

คำถามนี้เกิดขึ้นนานก่อนการพัฒนาเทคโนโลยีการแตกหักแบบไฮดรอลิกและวิทยาศาสตร์เสนอวิธีการมากมายในการกำหนดพารามิเตอร์ต่างๆ ของปัญหา ซึ่งรวมถึงการวิเคราะห์แกนกลาง (ตัวอย่างหินที่ได้รับระหว่างการขุดเจาะ) และเซ็นเซอร์ความดันและความเครียดหลายตัวที่ติดตั้งในส่วนต่างๆ ของหลุม และวิธีการสำรวจแผ่นดินไหว ซึ่งขึ้นอยู่กับเวลาการเดินทางของคลื่นยืดหยุ่นที่เกิดจากพื้นผิว ขอบเขตของวัสดุต่างๆ ในหินจะถูกกำหนดและพารามิเตอร์ต่างๆ และแม้แต่การวัดกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติ ซึ่งสามารถแสดง เช่น ตำแหน่งของชั้นดินเหนียว

เพื่อระบุความเครียดหลักของการเกิดขึ้นในเทือกเขาที่ยังมิได้ถูกแตะต้อง นักธรณีฟิสิกส์ได้พิสูจน์เทคโนโลยีแล้ว รวมถึงเทคโนโลยีที่อิงจากการขุดเจาะภาคสนามและการวัดทางธรณีฟิสิกส์ นอกจากนี้ ยังใช้เทคโนโลยีการแตกหักขนาดเล็ก ซึ่งแบบจำลองต่างๆ จะได้รับการสอบเทียบโดยใช้พารามิเตอร์ที่ได้รับระหว่างการสร้างการแตกหักขนาดเล็กเพื่อคาดการณ์พฤติกรรมของการแตกหักขนาดใหญ่ แน่นอนว่าไม่มีวิธีใดที่สามารถให้ภาพที่สมบูรณ์ได้ ดังนั้นวิธีการรับข้อมูลเกี่ยวกับอ่างเก็บน้ำจึงได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง รวมถึงที่สถาบันของเราด้วย ตัวอย่างเช่น เราได้แสดงให้เห็นว่าพารามิเตอร์การแตกหักของหินที่อยู่รอบๆ หลุมสามารถกำหนดได้โดยการแก้ปัญหาผกผันตามแบบจำลองการกรองของไหลจากการขุดเจาะและการพึ่งพาแรงดันที่วัดได้ในหลุม นอกจากนี้เรายังกำหนดโครงสร้างและพารามิเตอร์ของพื้นที่ใกล้หลุมโดยอิงจากผลลัพธ์ของเสียงบันทึก การแก้ปัญหาผกผันตามสมการของ Maxwell

3. มีการสร้างแบบจำลองการแตกหักแบบไฮดรอลิกมานานแค่ไหน?

ค่อนข้างนานมาแล้ว ตั้งแต่ช่วงทศวรรษที่ 50 ของศตวรรษที่ 20 เกือบจะในทันทีหลังจากการแตกหักแบบไฮดรอลิกเริ่มถูกนำมาใช้เป็นวิธีการในการเพิ่มผลผลิตที่ดี ในเวลาเดียวกันในปี พ.ศ. 2498 ได้มีการเสนอแบบจำลองการแตกหักแบบไฮดรอลิกรุ่นแรกรุ่นหนึ่ง - แบบจำลอง Khristianovich-Zheltov ซึ่งได้รับการ การพัฒนาต่อไปในงานของ Geertsma และ de Klerk และเป็นที่รู้จักไปทั่วโลกในชื่อแบบจำลอง Christianovich-Girtsma-de Klerk (KGD) หลังจากนั้นไม่นานก็มีการสร้างโมเดลที่เป็นที่รู้จักและใช้กันอย่างแพร่หลายอีกสองรุ่น: Perkins-Kern-Nordgren (PKN) และแบบจำลองรอยแตกแนวรัศมีระนาบ แบบจำลองทั้งสามนี้แสดงถึงแนวคิดพื้นฐานทางเรขาคณิตสามประการในแบบจำลองมิติเดียวแบบแบนต่างๆ ตามลำดับ:

• การแพร่กระจายของรอยแตกตรงจากแหล่งกำเนิดเชิงเส้นที่มีความสูงไม่สิ้นสุด
• การแพร่กระจายของรอยแตกตรงจากแหล่งกำเนิดเชิงเส้นที่มีความสูงจำกัด
• การแพร่กระจายของรอยแตกร้าวแบบสมมาตรในแนวรัศมีจากแหล่งกำเนิดจุด

แนวคิดพื้นฐานสามประการและการดัดแปลงอธิบายการแตกหักแบบไฮดรอลิกได้ค่อนข้างดีสำหรับการวางแนวของหลุมทั่วไปในแหล่งน้ำมันและก๊าซแบบดั้งเดิม ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเจาะแนวตั้งหรือแนวเอียง และการแตกหักแบบไฮดรอลิกหนึ่งครั้งต่อหลุม โมเดลเหล่านี้ไม่ได้สูญเสียความเกี่ยวข้อง และเนื่องจากความเร็ว จึงถูกนำมาใช้ในเครื่องจำลองการแตกหักแบบไฮดรอลิกสมัยใหม่ เพื่อรับข้อมูลหลักเกี่ยวกับการแตกหักและเพื่อปรับพารามิเตอร์การแตกหักแบบไฮดรอลิกให้เหมาะสม

อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน เนื่องจากปริมาณสำรองแบบดั้งเดิมที่หมดลงและเรียกคืนได้ง่าย การพัฒนาของเงินฝากที่แหวกแนวซึ่งมีลักษณะเฉพาะมากขึ้น โครงสร้างที่ซับซ้อนการก่อตัวของแบริ่งน้ำมันและก๊าซ คุณสมบัติที่โดดเด่นของอ่างเก็บน้ำอ่างเก็บน้ำดังกล่าวคือต่ำ (ทรายหนาแน่น) และต่ำมาก (ก๊าซจากชั้นหินและน้ำมัน) หรือในทางกลับกันความสามารถในการซึมผ่านของชั้นหินที่สูงมาก (หินทรายที่มีน้ำมันหนัก) การมีอยู่ของระบบแตกหักแบบกิ่งก้านซึ่งอาจประกอบด้วย หรือครอบครัวที่มุ่งเน้นมากขึ้น ทิศทางต่างๆและข้ามกัน บ่อยครั้งที่การพัฒนาเขตข้อมูลแหวกแนวดังกล่าวกลายเป็นการไม่ทำกำไรในเชิงเศรษฐกิจหากปราศจากความเข้มข้นของการผลิตเช่นการแตกหักแบบไฮดรอลิก ในเวลาเดียวกัน แบบจำลองการแตกหักแบบไฮดรอลิกแบบดั้งเดิมไม่สามารถอธิบายกระบวนการเหล่านี้ได้อย่างเพียงพอ และจำเป็นต้องมีแบบจำลองใหม่ที่มีความซับซ้อนมากขึ้น (ทันสมัย ​​ขั้นสูง ที่ได้รับการปรับปรุง)

4. IVT SB RAS สามารถแก้ปัญหาการสร้างแบบจำลองการแตกหักแบบไฮดรอลิกสำหรับสนามที่แปลกใหม่ได้หรือไม่

การแตกหักด้วยไฮดรอลิกเป็นเทคโนโลยีที่ซับซ้อน และการพัฒนาแบบจำลองของกระบวนการทั้งหมดนั้นอยู่นอกเหนืออำนาจของสถาบันเดียว ดังนั้นกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกจึงมุ่งเน้นไปที่ส่วนต่างๆ ของเทคโนโลยีนี้ ไอวีทีก็มี ประสบการณ์ที่ยอดเยี่ยมในการสร้างแบบจำลองระยะเริ่มต้นของการแพร่กระจายของการแตกหักแบบไฮดรอลิก: ตั้งแต่การก่อตัวจนถึงขนาดหลายเมตร ในขั้นตอนนี้ตรงกันข้ามกับรอยแตกที่พัฒนาแล้วซึ่งมีขนาดถึงหลายร้อยเมตรแล้วความโค้งจะเห็นได้ชัดเจนและได้รับอิทธิพลอย่างมากซึ่งจะต้องนำมาพิจารณา

ดังนั้นเราจึงกำลังพัฒนาทิศทางในการปรับปรุงแบบจำลองโดยคำนึงถึงสามมิติของกระบวนการขยายพันธุ์ เพื่ออธิบายการแพร่กระจายของรอยแตกร้าวด้านหน้าในกรณีสามมิติโดยพลการอย่างสมจริง จำเป็นต้องใช้เกณฑ์สามมิติในการค้นหาการเพิ่มขึ้นของรอยแตกร้าวด้านหน้า และเลือกทิศทางของการแพร่กระจาย โดยคำนึงถึงการโหลดแบบผสมในทั้งหมด สามโหมดความเครียด ท่ามกลาง ผลงานที่มีอยู่สำหรับโมเดลการขยายพันธุ์สามมิติ การโก่งตัวของรอยแตกด้านหน้าจะถูกกำหนดโดยโหมดที่สองเท่านั้น พวกเขาใช้เกณฑ์แบนสองมิติ เราได้สร้างและตรวจสอบแบบจำลองเชิงตัวเลขสามมิติเต็มรูปแบบใหม่ของการแพร่กระจายของรอยแตกร้าวจากโพรงภายใต้อิทธิพลของความดันของของเหลวที่ถูกฉีดของรีโอโลจีที่ซับซ้อนพร้อมเกณฑ์การแพร่กระจายสามมิติ ทำให้สามารถอธิบายวิวัฒนาการของรอยแตกได้ตั้งแต่วินาทีที่ก่อตัวจนถึงทิศทางหลักโดยคำนึงถึงความโค้งของมัน

อีกหนึ่ง คุณสมบัติที่โดดเด่นแบบจำลองนี้จะต้องพิจารณาบ่อน้ำและโหลดผันแปรที่เกิดจากการไหลของของไหลในรอยแตกที่แพร่กระจายจากบ่อไปพร้อมๆ กัน โดยทั่วไปแล้ว ในงานการสร้างแบบจำลองการแพร่กระจายของการแตกหักแบบ 3 มิติ ช่องจะไม่รวมอยู่ในแบบจำลอง ในกรณีที่ดีที่สุด จะพิจารณาโหลดที่แปรผันในรอยแตกที่เกิดจากการสูบของไหลของนิวตันจากแหล่งกำเนิดจุดเข้าไป

ควรสังเกตว่าการพัฒนาทางเทคโนโลยีของแหล่งกักเก็บแหวกแนวนั้นมาพร้อมกับการออกแบบของไหลพร่าพรายไฮดรอลิกใหม่และสารเติมแต่งต่าง ๆ (ไฟเบอร์, ฟล็อค ฯลฯ ) ซึ่งเปลี่ยนพฤติกรรมทางรีโอโลยีของของเหลวเหล่านี้อย่างมีนัยสำคัญ ตัวอย่างเช่น ความสนใจที่เพิ่มขึ้นในอ่างเก็บน้ำแหวกแนวที่แน่นและแน่นเป็นพิเศษซึ่งมีปริมาณดินเหนียวสูงได้นำไปสู่การพัฒนาสูตรพิเศษที่มีสัดส่วนของก๊าซสูงและสัดส่วนของน้ำต่ำ ของเหลวเหล่านี้ไม่ทำให้คุณสมบัติการกรองของหินแย่ลงและไม่ก่อให้เกิดความเสียหายทางกายภาพเมื่อฉีดเข้าไป

เอกสารของเราซึ่งตีพิมพ์ในปี 2016 สรุปแบบจำลองรอยแตกที่พัฒนาโดย IVT SB RAS ประกอบด้วยผลลัพธ์ที่ตีพิมพ์ในวารสารระดับสูงที่รวมอยู่ในฐานข้อมูลการอ้างอิง WoS และ Scopus เช่น “Engineering Fracture Mechanics”, “International Journal of Fracture” และอื่นๆ

5. เหตุใดจึงต้องมีการปรับเปลี่ยนโมเดล?

รอยแตกที่พัฒนาแล้วจะอยู่ได้อย่างไรนั้นไม่มีใครรู้มากนัก มีคำว่าระนาบการแตกหักที่ต้องการ - ระนาบของการแพร่กระจายของรอยแตกที่ต้องการ หากทราบความเค้น (แรง) ที่อัดหินและทิศทางของพวกมัน (การพิจารณาปัญหาก็เป็นปัญหาเช่นกัน นักธรณีฟิสิกส์จะจัดการกับเรื่องนี้) ระนาบนี้ก็ระบุได้ไม่ยาก ใน โมเดลที่ทันสมัยและเครื่องจำลองมุ่งเน้นไปที่การกำหนดค่าของรอยแตกในระนาบนี้ เมื่อรอยแตกร้าวเพิ่งเริ่มต้นจากบ่อน้ำ ตำแหน่งและทิศทางของมันไม่เพียงได้รับอิทธิพลจากความเค้นในหินเท่านั้น แต่ยังรวมถึงบ่อ เปลือกหุ้ม และการเจาะ (รูในหิน) รูปร่าง และขนาดด้วย และทิศทางของรอยแตกที่จุดเริ่มต้นของกระบวนการไม่ตรงกับระนาบที่รอยแตกที่พัฒนาแล้วจะอยู่เสมอไป รอยแตกโค้งจะเกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ทำให้เกิดการบีบตัวของรอยแตกร้าว การบีบเช่นนี้ไม่เพียงแต่จะทำให้โพรเพนท์ติดอยู่เท่านั้น แต่ยังทำให้แรงดันในบ่อลดลงอย่างมากอีกด้วย ขณะนี้ในเครื่องจำลองความดันที่ลดลงนี้จะถูกนำมาพิจารณาโดยใช้สัมประสิทธิ์เชิงประจักษ์ - ปัจจัยทางผิวหนังและไม่ประสบความสำเร็จมากนัก แบบจำลองของเราช่วยให้เราคาดการณ์และอธิบายผลกระทบนี้ได้แม่นยำยิ่งขึ้น

6. สามารถใช้แบบจำลองการแตกหักแบบไฮดรอลิกที่ดัดแปลงโดยตรงในสนามได้หรือไม่?

ในขั้นต้น IVT ไม่ได้มุ่งเน้นไปที่การนำแบบจำลองที่รู้จักไปใช้และการพัฒนาเทคโนโลยี แต่มุ่งเน้นไปที่การสร้างแบบจำลองเหล่านั้น รากฐานทางวิทยาศาสตร์- อย่างไรก็ตามรากฐานดังกล่าวก็มีโดยตรงเช่นกัน การประยุกต์ใช้จริง- ตัวอย่างเช่น ในช่วงเริ่มต้นของกระบวนการแตกหักแบบไฮดรอลิก ต้องใช้แรงกดดันมากขึ้นในการทำให้เกิดการแตกหักมากกว่าที่จะคงไว้ และการระบุแรงกดดันนี้ไม่ใช่เรื่องง่ายเสมอไป และปริมาณและประเภทก็ขึ้นอยู่กับมันด้วย อุปกรณ์ที่จำเป็น- วรรณกรรมโลกนำเสนอโดยประมาณ การประเมินเชิงวิเคราะห์มีความพยายามในการคำนวณ แต่ไม่พบวิธีแก้ปัญหาขั้นสุดท้าย เราได้พัฒนาแบบจำลองการเริ่มต้นของรอยแตกร้าว ซึ่ง (แบบจำลอง) นี้จะขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าและความเค้นในหิน เพื่อคาดการณ์แรงกดแตกหัก ประเภทของรอยแตกร้าวที่เกิดขึ้น และการวางแนวของรอยแตก

โมเดลนี้ไม่สามารถใช้ในสนามได้โดยตรง การคำนวณและการตั้งค่าต้องใช้เวลาพอสมควร นอกจากนี้ จำเป็นต้องมีความรู้ที่แม่นยำเกี่ยวกับทิศทางของความเค้น ค่านิยม และทิศทางของการเจาะ โดยปกติแล้วจะไม่มีข้อมูลนี้ เนื่องจากความแม่นยำในการวัดอาจไม่เพียงพอเสมอไป ค่าใช้จ่ายสูงวัดความเค้นในหินไม่ได้ทั้งหมด จึงไม่สามารถระบุทิศทางของการเจาะได้อย่างแม่นยำ เนื่องจากอยู่ห่างจากจุดที่ปลอกหุ้มติดกับรูพรุนหลายกิโลเมตร

แต่แบบจำลองสามารถบอกได้ว่าการวางแนวของหลุมใดเป็นสิ่งที่อันตรายที่สุดจากมุมมองของการแตกหักแบบไฮดรอลิกที่ไม่สำเร็จ จากมุมมองของการก่อตัวของรอยแตกตามยาว (ซึ่งไม่พึงประสงค์ในการแตกหักแบบไฮดรอลิกแบบหลายขั้นตอน) และช่วงแรงดัน จำเป็นต้องเริ่มการแตกหักแบบไฮดรอลิก ตัวอย่างเช่น เราได้ดำเนินการศึกษาตามคำขอของ Schlumberger สำหรับสนามแห่งหนึ่งในโอมาน ซึ่งตั้งอยู่ที่ระดับความลึกมากกว่า 4 กิโลเมตร และถูกบีบอัดอย่างมากไม่เพียงแต่ในแนวตั้งเท่านั้น แต่ยังอยู่ในทิศทางแนวนอนด้วย ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไม มีความพยายามในการแตกหักแบบไฮดรอลิกน้อยกว่าครึ่งหนึ่ง

7. อนาคตของการแตกหักของระบบไฮดรอลิกในบริบทของ "น้ำมันใหม่" คืออะไร?

สถานะปัจจุบันของปริมาณสำรองน้ำมันและก๊าซแบบดั้งเดิมสามารถอธิบายได้ด้วยคำว่า "การหมดสิ้น" มีการผลิตปริมาณที่เพิ่มขึ้นจากแหล่งกักเก็บที่แหวกแนวและกู้คืนยาก ตัวอย่างคือพาหะของสิ่งที่เรียกว่า "น้ำมันจากชั้นหิน" หรือเพื่อใช้คำที่ถูกต้องคือ "น้ำมันของแหล่งกักเก็บที่มีการซึมผ่านต่ำ" ในสหรัฐอเมริกาและแคนาดา หรือการก่อตัวของ Bazhenov ในรัสเซีย อย่างหลังแม้ว่าจะมีทุนสำรองมหาศาล แต่ก็พัฒนาได้ยากกว่ามาก หินนี้มีลักษณะหลายอย่างไม่เพียงแค่เมื่อเปรียบเทียบกับอ่างเก็บน้ำแบบดั้งเดิมเท่านั้น แต่ยังมี "หินดินดาน" ที่ได้รับความนิยมในทวีปอเมริกาด้วย ประการแรก ความสามารถในการซึมผ่านและความพรุนจะอ่อนลงหลายร้อยหรือสิบเท่าตามลำดับ นั่นคือมันมีน้ำมันน้อยกว่าและเคลื่อนตัวลงบ่อได้น้อยกว่า น้ำมันจากหินดังกล่าวไม่สามารถผลิตได้หากปราศจากการใช้การแตกหักแบบไฮดรอลิก

ประการที่สอง หินประเภทนี้มีลักษณะเป็นชั้นที่แข็งแกร่งและมีความเป็นพลาสติก หรือค่อนข้างลื่นไหล และมีความดันรูพรุนสูง ซึ่งทำให้ทั้งการแตกหักแบบไฮดรอลิกและการสร้างแบบจำลองมีความซับซ้อน จากมุมมองของหลังจำเป็นต้องคำนึงถึง anisotropy ของความเค้น, วัสดุ, ผลกระทบของพลาสติกเพิ่มเติมเมื่ออธิบายการแพร่กระจายของรอยแตกและความไม่เป็นเชิงเส้นของการเสียรูปในระหว่างการทรุดตัวของรอยแตกบน proppant ฉันสังเกตว่านอกเหนือจากการแตกหักด้วยไฮดรอลิกแล้ว การพัฒนารูปแบบนี้จำเป็นต้องมีการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมากมาย ซึ่งนักวิทยาศาสตร์กำลังทำงานอยู่ที่ Skolkovo และ Moscow State University ในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กและโนโวซีบีร์สค์