油气田压裂作业与环境保护

2025-04-21 21:34:00

众所周知,油气是从地下岩层中被开采出来的。为了打通并建立地面和地下油气的采出通道,钻井显然是油气开采的首要环节。然而,地下岩层的结构错综复杂,有些油气还潜藏在致密的页岩层中,从油气资源所处的位置到井筒,没有任何直接连通的通道,因此这些油气无法被采集。采用压裂技术,就能够为这些隐藏的油气制造出到达井筒的通道,这也是油气开发中广泛使用的提高采收率的方法。

其中,体积压裂技术最为常用。这种技术主要是向地下注入清水、砂砾、化学药剂等混合成的压裂液,以数十兆帕到上百兆帕的压力,将蕴含油气的岩层撬开,也就是制造出无数条的裂缝架起油气开采的高速路。为了让致密岩层中的油气顺利地通过这些裂缝到达井筒,压裂液中的砂砾会留在这些裂缝中来支撑通道,但是压裂液的液体部分黏度非常大,会堵塞这些通道,因此除去砂砾的液体必须全部返排到地面,该部分返排到地面的液体叫作返排液。经过实施这样的压裂措施后,隐藏在致密岩层中的油气就能够像其他常规的油气一样被抽出到地面了。

体积压裂增产油气的效果十分明显,但压裂用液量也很大,如某些页岩气井压裂用液量超过6万立方米,这比20个游泳池装的水还要多。再估算一下,如果我国每年新开页岩气井1000口,那么一年需要的清水就达到6亿立方米,这相当于每年要抽出太湖水量的1/7。然而,在我国大力开发页岩油气的同时,并没有出现因水资源大量采集而造成水资源短缺等环境问题,这主要是因为用来配制压裂液的水并不是直接取自地下或者地表的清水,而是返排液又被重新利用了。

阅读原文