低透气性煤层点式酸化压裂增透技术研究与应用*

为解决富含矿物质煤层透气性问题,基于点式压裂和酸液增透煤体机制,提出点式酸化压裂增透技术,通过扫描电镜试验确定适合三元煤矿酸液配比体系。结果表明:点式酸化压裂钻孔组平均抽采瓦斯流量和浓度是普通钻孔组的3.65,1.72倍,是点式水力压裂钻孔组的1.32,1.06倍;点式酸化压裂增透效果明显优于点式水力压裂;且其增透煤体起裂压力和同等条件下注液量均低于点式水力压裂,点式酸化压裂实现煤体定点、低流量、大范围、快速增透,通过将物理增透与化学增透相结合,可有效提高煤体孔隙-裂隙结构发育程度和整体连通性,有助于煤体中瓦斯运移,提高采收率。     

页岩气开采:对环境政策和环境评价实践的挑战(下)

页岩气开采的环境和社会影响一直存在着争议。通过综述近年来的相关文献,澄清了以下问题的研究现状:水力压裂过程中产生的化学物质和废水的物理、化学和毒理学性质,其进入地表水和地下水含水层的机制和途径,以及对人类健康和生态系统构成的风险。页岩气开采影响评价显然受到一系列因素的制约,如本底信息缺乏,碳氢化合物自然迁移水文地质史复杂,监测和验证水资源污染来源、时间和机制的示踪剂匮乏,决策的透明度和问责机制欠缺。文章认为,页岩气开采的社会和环境风险管控呼唤着新一代影响评价的产生,新一代的影响评价应综合战略环境评价、累积影响评价、倒推法以及协商、包容的社区参与过程,以达到综合性的风险管控。     

水力压裂在白皎煤矿低透气性煤层中的应用

根据白皎煤矿地质条件及煤层赋存情况,分析了煤体水力压裂的力学机制并计算了水力压裂参数,在238底抽巷中进行了工业试验,考察了压裂效果,结果表明水力压裂后有效半径达80 m,水力压裂使平均单孔瓦斯抽采纯量提高了6.7倍,并可减少1/3的钻孔工程量和缩短34%的抽采时间。     

页岩气压裂返排液处理效果影响因素研究

以昭通页岩气示范区的A、B两种类型压裂返排液为研究对象,研究和优选了适用于压裂返排液的混凝剂和促凝剂,并考察了温度、沉降时间、pH值及表面活性剂对SS(固体悬浮物)去除效果的影响,为工程应用提供了较好的指导。结果表明:聚合氯化铝与聚丙烯酰胺1 600对两种类型压裂返排液均有良好的絮凝效果,对A型压裂返排液:聚合氯化铝和聚丙烯酰胺1 600浓度分别为400 mg/L和4 mg/L、温度为25℃、pH值为6～8、沉降30 min,SS去除率为98%;对B型压裂返排液:聚合氯化铝和聚丙烯酰胺1 600浓度分别为480 mg/L和12 mg/L、温度为25℃、pH值为6.5～8、沉降30 min,SS去除率为97%。细菌含量对压裂返排液SS去除率无显著影响。4种类型表面活性剂对絮凝效果的影响大小排序为:阴离子非离子两性≈阳离子。     

压裂返排液无害化处理研究

对四川德阳某油气田的压裂返排液处理工艺进行实验研究。结果表明:经过铁碳微电解、芬顿氧化、活性炭-芬顿耦合联合工艺处理后,原水COD从4 000 mg/L降低到86 mg/L,达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》石油化工行业一级排放标准。     

压裂返排液循环使用技术综述

综述了传统处理方法和深度处理方法两大类压裂返排液处理方法的特点和处理效率。介绍了对氧化破胶的压裂返排液和非氧化破胶的压裂返排液进行处理的方法和机理,以及返排液循环使用效果和性能检测的标准。指出研发含有高分子聚合物稠化剂的返排液循环使用工艺、高效便捷的压裂返排液循环使用工艺和新型可循环使用的压裂液体系等将是未来压裂返排液循环使用的发展方向。     

定向水力压裂裂隙扩展动态特征分析及其应用

为减少煤矿井下水力压裂卸压盲区,扩大压裂影响范围,提高卸压增透效果,在分析水力压裂起裂机理和裂隙发展特征的基础上,提出定向水力压裂技术,分析定向水力压裂过程中煤体的裂隙发展分布规律,并利用RFPA2D-Flow软件模拟了压裂的起裂、扩展和延伸过程,对定向压裂与非定向压裂的效果进行了比较。最后将定向水力压裂技术在平煤集团十二矿己15-31010工作面进行了现场应用,得出在27 MPa的水压下,单孔压裂有效影响半径达6 m;单孔瓦斯抽放平均浓度较未压裂时提高80%,平均流量上升了382%,取得了显著的效果,具有良好的推广应用价值。     

基于水质矩阵的石油压裂废水处理性评价

结合石油川裂废水水质特征与评价指标及其污染物范围因子,建立了石油压裂废水的水质评价矩陈,表明石油压裂废水中的COD和黏度是影响其处理的主要污染因子.以混凝为预处理工艺,分别采用臭氧催化氧化,吸附和Fe/C微电解等对压裂废水进行处理.结果表明,混凝预处理工艺可以有效去除水中的钍浮性染物和石油类物质,臭氧催化氧化和Fe/C微电解工艺不仅能有效去除水中的有机污染物,且能降低压裂废水的黏度.以国家污水综合排放标准和污水反应处理时间为约束条件,建立了石油压裂废水处理性评价矩陈,指出压袋废水可采用的基本工艺为混凝、臭氧催化氧化组合处理工艺.     

吉林油田压裂返排液处理方法研究

本文根据吉林油田关于压裂液返排废水环保处理的要求,结合实验室内药剂筛选复配、药剂加量调整和处理工艺流程的稳定性等基础性实验,以及返排废水处理现场的实际情况,针对吉林油田乾安矿区现场采集的废水进行了大量的实验室试验,开展了化学药剂对污水体系处理的适应性、处理工艺及相关设备运行的稳定性试验,并在原有工艺的基础上利用微波高级氧化系统及活性炭毡再生系统有效打断胍胶以及有机高分子分子链,不产生二次交联,彻底解决了活性炭再生问题,为生产装置的设计和现场实验的实施奠定了坚实的基础。     

美国“页岩气革命”的水环境影响及其监管

页岩气,作为一种"非常规天然气资源"早已为人所知,但由于它通常都深埋于地下几千米的页岩层中,受制于开采技术和高成本的制约,长期以来还未实现规模化商业开采。直到20世纪90年代,随着美国一些油气企业在水平钻井与多段水力压裂技术上的巨大突破,页岩气的规模化开发才变为现实。目前,美国全国的页岩气技术可开采储量已达到482万亿立