頁巖油氣開發(fā)地面工程關鍵技術及挑戰(zhàn)PPT學習教案

1、會計學1第1頁/共28頁Y美國通過近十年來的技術進步，已經掌握了較成熟的頁巖氣勘探開發(fā)技術。Y頁巖氣資源量豐富，根據(jù)預測，全球范圍內的頁巖氣資源量456萬億m，與常規(guī)天然氣資源量相當，我國頁巖氣資源量為26萬億m，與美國相當。Y北美已經成功商業(yè)開發(fā)，歐洲的法國、波蘭和匈牙利已進行頁巖油氣勘探，其中三個盆地有明顯勘探進展，澳大利亞和新西蘭已劃分區(qū)塊開展研究。 Y據(jù)國土資源部預計，到2020年，國內頁巖氣年產量將達到150億到300億m ，2030年達到1100億m ，屆時頁巖氣將占到中國天然氣總產量的25%。（ Navigant Consulting， Inc. 2008）109m3/aShal

2、e gasothers美國頁巖氣產量與其他天然氣產量統(tǒng)計圖以美國為例，其頁巖氣2010年產量占全美天然氣產量的15%左右，2011年的產量達1800億立方米。第2頁/共28頁Y 頁巖油氣集輸系統(tǒng)建設是制約頁巖油氣開采的重要因素之一。第3頁/共28頁4、結束語2、頁巖油氣地面工程關鍵技術 1、概述3、頁巖油氣地面工程面臨的挑戰(zhàn) 第4頁/共28頁水力壓裂返出液地面處理及再利用技術 第5頁/共28頁美國頁巖氣井壓裂后返出液處理難度較高Y壓裂液中水含量約90%，砂含量約9%，化學添加劑約1%。Y用于高壓液中的化學添加劑有250余種，常用的有減阻劑、殺菌劑、除氧劑、碳化物穩(wěn)定劑、稀酸液等。Y因此，壓裂返

3、出液的處理，需要較復雜的工藝措施。水力壓裂返出液地面處理及再利用技術 第6頁/共28頁沉降沉降過濾過濾膜分離膜分離反滲透反滲透蒸發(fā)蒸發(fā)熱蒸餾熱蒸餾水凈化處理方式 第7頁/共28頁過濾膜分離反滲透蒸發(fā)熱蒸餾能量消耗低低中等高高TDS（溶解性固體）變化N/A低增加高度增加無關適用所有類型水所有類型水中等TDS高TDS高TDS裝置小/模塊化小/模塊化模塊化模塊化大微生物污染可能可能可能低N/A技術復雜度簡單簡單中等/經常維護需要維護復雜擴展?jié)摿Φ椭械雀叩偷腿芙庑怨腆w濃度極限N/AN/A3000050000100000300000可達1000000預處理要求N/A過濾大量過濾或化學沉淀極少最終水TDS

4、無影響無影響200500ppm200ppm10mg/L回收比例N/AN/A50-75%80-90%90-95%水凈化處理方式比較 第8頁/共28頁美國的IWT（Integrated Water Technologies corporate）公司研發(fā)了一套FracPure技術，其核心是采取預處理、熱蒸餾的方法來進行水質凈化。其預處理過程，采用化學溶劑消除重金屬和溶解在水中的固體顆粒，然后通過過濾去除有機物和總懸浮固體物(TSS)。一部分返出液經該處理系統(tǒng)后可達到回收利用的水質條件，進入到熱蒸餾裝置回輸至水池進行循環(huán)利用；而其余高濃度鹵水可運輸至鹽場進行結晶提純，其最終循環(huán)水回收率可達25%左右。

5、第9頁/共28頁Source: Integrated Water Technologies corporate website第10頁/共28頁Crystallizer Plant, Livingston County, NY第11頁/共28頁1、Barnett頁巖氣藏在進行壓裂措施改造后很快就會產水。2、氯根含量從接近于0升高到40-50000ppm。3、壓裂過程中泵入的20-30%的清水在壓后生產的2-3周內就可以產出。Devon公司在Barnett氣田開展了一系列的壓裂清水的重復應用研究，極大地解決了壓裂用水的問題。壓裂水的循環(huán)使用技術第12頁/共28頁水處理流程壓裂水的循環(huán)使用技術Ba

6、rnett氣田的水處理設施 900萬桶的處理能力、710萬桶的提純能力、87口井使用循環(huán)使用的清水第13頁/共28頁第14頁/共28頁氣 液 分 離 器 750 x3000計 量 系 統(tǒng)通 過 管 線 去 中 心 處 理 站去 火 炬油 水 分 離 器原 油 儲 罐4x400bbls生 產 水 儲 罐1x400bbls生 產 井 口 1800 x6000生 產 能 力 ： 天 然 氣 400mscfd , 原 油 600bbl/d生 產 井 口 流 程 處 理 示 意 圖第15頁/共28頁第16頁/共28頁第17頁/共28頁計量系統(tǒng)天然氣來自井口氣液分離器1000 x3000油水分離器天然氣脫

7、水塔600 x2500原油儲罐2x300bbls生產水儲罐1x100bbls天然氣壓縮機50mmscfd進管線外輸200 mmscfd處理能力:天然氣中心處理站流程示意圖第18頁/共28頁p井場及聯(lián)合站總體布置設計研究p頁巖油氣特殊工藝流程設計研究p安全控制方法研究p根據(jù)不同的頁巖油氣產量規(guī)劃集輸系統(tǒng)研究p 第19頁/共28頁4、結束語2、頁巖油氣地面工程關鍵技術 1、概述3、頁巖油氣地面工程面臨的挑戰(zhàn) 第20頁/共28頁第21頁/共28頁第22頁/共28頁頁巖氣開采過程中產生噪音、廢水、廢氣及其開采事故災害等引起環(huán)境污染。其中壓裂水溶液對環(huán)境影響甚大且持久，從美國的頁巖氣開發(fā)資料來看，為了使水具有凝膠特性進而利于壓裂，壓裂水溶液中須有針對性地添加化學用品，該類化學品可影響施工區(qū)及其下游流域的生物和生態(tài)。 頁巖油氣資源開發(fā)環(huán)境影響評價包括頁巖油氣開采對水資源、淡水濕地、