Что такое гидравлический разрыв?

Гидравлический разрыв пласта - это метод, используемый для разрушения нефтяных и газосодержащих горных пород, создавая проходы для потока топлива из породы в добывающую скважину. Это достигается путем использования гидравлического давления для введения жидкости, содержащей песок или другой абразивный материал, в породу с достаточным усилием, чтобы вызвать трещины. Технология используется для стимулирования потока нефти или газа в новых скважинах и для восстановления добычи в скважинах, которые считались истощенными.

Процесс гидравлического разрыва пласта был разработан в 1903 году, но потребовалось более сорока лет, прежде чем технология была впервые использована в коммерческих целях в 1948 году. Большинство добывающих скважин в США и во всем мире используют гидроразрыв пласта, включая скважины в таких странах, как Мексика, Бразилия, Франция, Великобритания, Колумбия, Аргентина, Румыния, Венесуэла, Индонезия и Россия. ГРП считается ценным механизмом для увеличения внутреннего производства энергии за счет доступности ранее недоступных запасов.

Гидравлический разрыв пласта также является ключом к тому, чтобы сделать разработку сланцевого масла финансово возможной. Производители газа утверждают, что большая часть запасов сланца в Соединенных Штатах находится в породах, к которым невозможно получить доступ без разрыва. Сланцы - это осадочные породы, изготовленные из прессованной глины, ила и органических растительных материалов. Эта порода не проницаема, что означает, что она не пропускает жидкости, поэтому добыча газа из сланца требует разрыва.

Гидравлический разрыв пласта включает закачку жидкости через скважину в подземную горную породу с использованием давления, достаточного для образования трещин в породе. Наиболее распространенным жидким агентом является вода, хотя в некоторых случаях может использоваться дизельное топливо, сырая нефть, разбавленная соляная кислота или керосин. Вода смешивается с несколькими химическими веществами и гуаром, натуральным веществом из бобов, которое придает воде гелеобразную консистенцию. Водная смесь в основном представляет собой систему доставки расклинивающего агента, обычно гранулированного вещества, такого как песок или алюминиевые гранулы, который удерживает трещину открытой после того, как вода возвращается.

Гидравлическое давление используется для перекачки водной смеси через бурильную трубу или насосно-компрессорную трубу в породу. После того, как вода образовала несколько трещин в горной породе, давление сбрасывается, и вода отводится в колодец. Трещины начинают закрываться, но «подпираются» песком или другим расклинивающим агентом, позволяя газу или нефти проходить к скважине. Корпуса скважин и цемент устанавливаются как часть процесса, чтобы предотвратить вытекание жидкостей из скважины в уровень грунтовых вод.

Небольшие следы жидкой смеси остаются в породе, и присутствие токсичных химикатов в смеси является причиной экологической озабоченности. Постоянно совершенствуются технологические достижения, чтобы предотвратить попадание защитных оболочек в грунтовые воды. В США Агентство по охране окружающей среды (EPA), Совет по защите подземных вод (GUPC) и Межгосударственная комиссия по нефти и газу (IOGCC) провели все тесты для определения воздействия гидравлического разрыва на окружающую среду. Испытания, проведенные EPA, включали неглубокие колодцы, которые, скорее всего, представляют угрозу для грунтовых вод. В любом случае тесты не смогли обнаружить какое-либо негативное воздействие на окружающую среду.