TA的每日心情 | 奋斗 2022-2-8 01:13 |
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本帖最后由 不爱吱声 于 2013-10-19 19:33 编辑 ^4 S$ l: |) g
隧道 发表于 2013-10-19 12:32 0 U0 a" r( s7 o8 A
能用的招都用了,最后实在采不出来的时候,可不可以沿途放炸药?
: U' d6 q- p6 T4 B$ K2 m% @; C逐个地方炸一下,把这些页岩弄得更碎些 ...
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6 ^* S" W, B* {- P使用炸药可不是实在采不出来的时候采用的,恰恰相反,常规开采就是使用的高能炸药。: B4 N& u2 C+ b# S: R
3 X! R+ @' V. x6 z不过,炸药可绝对不能简单的沿途炸一下,把岩石弄得更碎些。6 O% Z2 p! z4 r- g. d
因为1 z L/ Q, S. g+ u
1。井直径不大,不可能用很多炸药8 z4 E. t2 b( g" l/ e% z: G
2。如果直接用炸药炸岩石,是非常可怕的事情,这样会把井炸塌。具体说来,一般开采方式井下是要用钢管套管封井的,这叫cased hole completion,这种方式下用炸药只会把钢管炸坏。% v% n5 x. C: \
现在还有一种完井方式叫open hole completion, 这种常见于水平井,对于比较致密的坚硬的岩石是可以不用套管封井,岩石本身强度够大,可以保证油气出来后,岩石也不会塌。但是即便对于岩石裸露的open hole,用炸药直接炸也只是把事情搞得更糟。* h2 I$ c1 n7 S+ Z
& {% f$ j ^; D& _* s9 d因为,不管什么岩石,空隙率和渗透率高才好,什么情况下空隙率高呢?其实是岩石颗粒(grain size)越大越好,
; J( ^2 X, Q0 q3 f$ O$ }: k& u看这张图- w$ N! `6 u% |: | b8 e
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' M( d7 c0 a6 l# y0 x& [很直观吧,上面的鹅卵石(gravel)石子很大,彼此之间的空隙就很大,下面的致密沙石(fine sand),很明显直观上就很密实,设想如果石油和天然气存在于两种不同石子的缝隙中,当然是存在于鹅卵石的比致密沙石更通畅一些,更容易逃逸出来。
% s- y) p! o9 m! A& C7 o这样,如果你把岩石通过炸药弄得更碎些,就会导致岩石的孔隙率和渗透率降低,所以我说会把事情搞得更糟。' d, u7 q& w) _( Y# `+ d0 [
2 l# ?. O4 y+ g& j' j2 ?但是人们在常规开采中还是使用炸药的,那就是采用空腔聚能器,射孔的方式。' w j ]4 R) ^" G' q( b D
关于空腔聚能器,我恰好在写相关的科普,这里顺便做个广告。3 \# p! ], Q- r* N% w" ^
见[趣味力学] 空腔聚能与金属射流(一)1 _! w& C, C0 s; E- U& H7 |
http://www.aswetalk.org/bbs/thread-11835-1-1.html& a8 _7 s8 f& c7 V
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真正射孔枪是这个样子的
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工作原理是这样的9 Z0 J. @1 _6 C8 J, e
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这就是常规开采中最常用的射孔方式,perforating.成本比较低,效率非常高。
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但是,对于页岩就不管用了。因为页岩空隙率太低,单独射孔是不够的。射孔一般穿深不会超过半米,半米的深度,给致密的页岩增加的空隙率还远远不到可以实现开采的出油率或者出气率的标准。
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这就需要压裂+水平井了,因为只要压裂+水平井才能最大限度增加空隙率。
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一条水平井也已千米甚至几千米长度,而最常用的水平井分段压裂,一条井可以分成十几段甚至几十段,每一段裂缝长度都可以几百米,这样出来的空隙体积率才足够。想想水平井+压裂技术形成的开采区上千立方米的范围的人工空隙,比较传统射孔方式只能沿井一米以内见方的人工空隙,这不是一个量级的概念。( k, R% b, O4 S1 w
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水平井+压裂示意图
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) l2 R" o _- Q( H' d/ h6 L可惜水平井+压裂比较常规射孔开采方式成本高太多了,对于地质成像测量技术以及相应钻井完井技术要求也高太多了,因此根据目前情况,除略估算,只有天然气价高于$5/McF才可以实现营利。 |
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