水力压裂名词解释？水力压裂必须使用酸化剂吗

本文目录

• 水力压裂名词解释
• 水力压裂必须使用酸化剂吗
• 小型水力压裂法的理论依据
• 水力压裂的优势和劣势是什么
• 关于水力压裂的事实
• 水力压裂预处理液的作用
• 水力压裂实验包括哪些内容
• 水力压裂产能预测公式
• 水力压裂必备的材料指什么
• 水力压裂法的介绍

水力压裂名词解释

水力压裂是一种一种地质勘探和开采技术。

拓展资料：

它通过在地层中钻孔，并在孔壁周围液压压裂地层以加大孔径，从而使原本封闭的砂岩层或者火山岩层有利于油气的运行，从而使油气主动流向钻孔。它是一种压裂技术，通过高压水液，将地层钻孔的墙壁压裂开，以提高水流量，从而有效地提高从地层内抽取的油气量。

水力压裂，也称为水压致裂或水力劈裂，是一种通过高压水液将地层钻孔的墙壁压裂开，从而提高油气产量的技术。它的原理是在钻孔中注入高压水液，使孔壁周围的岩石受到压力而裂开，形成更大的裂缝，从而让油气更容易地流动到钻孔中，提高了开采效率。

水力压裂技术的应用范围广泛，不仅可以用于石油和天然气的开采，还可以应用于地热能、页岩气等非常规能源的开采。这种技术的出现，使得一些传统上被认为难以开采的油气藏得以开发利用，为人类提供了更多的能源选择。

水力压裂技术也存在一定的争议。一些人认为，水力压裂可能会对地下水资源造成污染，甚至引发地震等地质灾害。但是，科学家们通过研究和实践，已经找到了降低环境污染和地质灾害风险的方法，使水力压裂技术更加安全和可持续。

水力压裂技术的发展离不开科技的支持和人类的智慧。未来，随着技术的不断进步和创新，我们相信水力压裂技术将会更加完善、高效和安全，为人类解决能源问题提供更加可靠的方案。

同时，我们也应该看到，水力压裂技术只是解决能源问题的一种方式，要真正实现可持续能源发展，还需要我们在能源结构、能源效率、节能减排等方面做出更多的努力。

水力压裂技术是一项具有前景的能源开采技术，它为人类提供了新的能源选择和解决方案。我们应该在科技的支持下，持续推动其发展和创新，同时加强对其安全和环保性的监管和研究，以确保其为人类带来可持续的能源未来。

水力压裂必须使用酸化剂吗

水力压裂不是必须使用酸化剂。水力压裂是一种将液体和压力结合使用的技术，以增加地下岩石的渗透性并释放被困的石油和天然气。虽然水力压裂液常常包含一些酸化剂，但并不是每次水力压裂都会使用。

小型水力压裂法的理论依据

水力压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要技术措施，不仅广泛用于低渗透油气藏，而且在中高渗透油气藏的增产改造中也取得了很好的效果。它是利用地面高压泵组，将高粘液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中，在井底憋起高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时，便在井底附近地层产生裂缝，继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，关井后裂缝闭合在支撑剂上，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和高导流的填砂裂缝，使井达到增产增注的目的。水力压裂增产增注的原理主要是通过降低井底附近地层中流体的渗流阻力和改变流体的渗流状态，使原来的径向节流损失，大大降低了能量的消耗，因为油气井产量或注水井注入量就会大幅度提高。如果水力裂缝能连通油气层深处的产层和天然裂缝，则增长的效果会更明显。另外，水力压裂对井底附近受损害的油气层有解除堵塞的作用。在水力压裂中，了解造缝的形成条件、裂缝的形态和方位，对有效地发挥压裂在增产增注是很重要的，在区块整体压裂改造和单井压裂设计中，了解裂缝的方位对确定合理的井网方向和裂缝几何参数尤为重要，这是因为有利的裂缝方位和几何参数不仅可以提高开采速度，而且可以提高最终采收率，相反，则可能会出现生产井过早水窜，降低最终采收率。造缝条件和裂缝的形态、方位等与井底附近地层的地应力和其分布、岩石的力学性质、压裂液的渗透性和注入方式有密切关系。在致密地层内，当井底压力达到破裂压力后，地层发生破裂，然后在较小的裂缝延伸压力下，裂缝向前延伸。对高渗和微裂缝发育地层，压裂过程中无明显的破裂显示，破裂压力与延伸压力相近。影响压裂施工成败的因素中，压裂液的性能是其中的主要因素之一。对大型压裂液来说，这个因素尤为突出。这是因为压裂施工的每个环节都与压裂液的类型和性能有关。根据压裂过程中注入井内的压裂液在不同施工阶段的任务可分为前置液、携砂液、顶替液三种。前置液的作用是破裂地层并造成一定几何尺寸和裂缝，以备后面的携砂液进入。在温度较高的地层里面，还可以起到一定的降温作用。携砂液将支撑剂带入裂缝中并将支撑剂填在裂缝内预定位置上的作用。在压裂液的总量中，这部分比例很大。携砂液和其他压裂液一样，起造缝和冷却地层的作用。顶替液用来将携砂液送到预定位置，注完携砂液后要用顶替液将井筒中全部携砂液替入裂缝中，以提高携砂液的效率和防止井筒沉砂。根据压裂不同阶段对液体性能的要求，压裂液在一次施工中可能使用一种以上性能不同的液体，其中还加有不同使用目的的添加剂。为了获得更好的水力压裂效果，对压裂液的性能要求滤失少、悬砂能力强、摩阻低、稳定性好、配伍性好、低残渣等等。

水力压裂的优势和劣势是什么

优点：此技术称为水平减阻水力压裂技术，使提取页岩气更加经济。水力压裂的原理是将高能量加压压裂液注入一个储层中。此技术可以提高碳氢化合物的萃取率和最终采收率。

缺点：潜在的环境影响，包括地下水污染、淡水耗损、空气质量的风险、气体和水力压裂化学品迁移到地表面、泄漏和回流的表面污染，以及这些问题对健康的影响。

原理

水力压裂就是利用地面高压泵，通过井筒向油层挤注具有较高粘度的压裂液。当注入压裂液的速度超过油层的吸收能力时，在井底油层上形成很高的压力，当这种压力超过井底附近油层岩石的破裂压力时，油层将被压开并产生裂缝。

这时，继续不停地向油层挤注压裂液，裂缝就会继续向油层内部扩张。为了保持压开的裂缝处于张开状态，接着向油层挤入带有支撑剂（通常石英砂）的携砂液，携砂液进入裂缝之后，一方面可以使裂缝继续向前延伸，另一方面可以支撑已经压开的裂缝，使其不致于闭合。

再接着注入顶替液，将井筒的携砂液全部顶替进入裂缝，用石英砂将裂缝支撑起来。最后，注入的高粘度压裂液会自动降解排出井筒之外，在油层中留下一条或多条长、宽、高不等的裂缝，使油层与井筒之间建立起一条新的流体通道。压裂之后，油气井的产量一般会大幅度增长。

争论

在2004年，EPA就对水力压裂法的环境影响做出过评估。当时的结果认为这种技术很安全。美国2005年《能源政策法》甚至规定水力压裂法不受美国《安全饮用水法案》限制。然而，在环保组织和一些立法者的眼中，EPA的评估结果值得商榷，是为了维护页岩气开发正常进行而采取的姑息之策。

有关水力压裂法的观点，美国《能源论坛》曾撰文表示，该问题是由一系列单独的水污染事件引发，这是由于操作者操作不当所造成，而不是水力压裂法自身存在缺陷。

关于水力压裂的事实

北达科他州斯坦利镇附近的一个钻井平台。该地区利用水力压裂技术开采石油储量。”水力压裂，俗称水力压裂，是一种从地下深处开采石油或天然气的钻井技术。水力压裂是一个备受争议的环境和政治问题。拥护者坚持认为，水力压裂是一种安全、经济的清洁能源；然而，批评者声称，水力压裂可以破坏饮用水供应，污染空气，造成导致全球变暖的温室气体，并引发地震。

目前使用的大多数压裂井都依赖两种技术：水力压裂（自20世纪40年代开始使用）和水平钻井（根据哥伦比亚大学地球研究所（Columbia University’s Earth Institute）的数据，这两种技术最早在20世纪90年代开始广泛应用。

简而言之根据美国环境保护署（EPA）的说法，水力压裂过程始于垂直或与地表成1至2英里（1.6至3.2公里）或更大角度的钻井。垂直井然后被包裹在钢和/或水泥中，以确保井不会冒漏入任何地下水的风险。“KDSPE”“KDSPs”一旦垂直井到达天然气或石油存在的岩石深处，井曲线约为90度，并开始沿岩层水平钻进。根据德克萨斯A&M大学出版的《水力压裂和你的私人水井》一书，水平钻井可从垂直井孔延伸1英里（1.6公里）以上。压裂井完全钻孔和封闭后，

将压裂液以极高的压力泵入井内，在某些情况下超过根据康奈尔大学环境质量工程课程的一篇入门文章，每平方英寸9000磅（62050千帕）。压力足够大，足以使周围岩石破裂，产生裂缝和裂缝，油气可以通过这些裂缝和裂缝流动。

泵入井内使岩石破裂的流体称为滑溜水。它主要是水，尽管它也可以包含各种各样的添加剂和用于工程目的的化学品。添加剂包括洗涤剂、盐、酸、醇、润滑剂和消毒剂。据美国能源部一份名为“美国现代页岩气开发”的报告称，这些化学添加剂通常占浮油的0.5%至2%，其余98%至99.5%由平原水组成，

除水和化学添加剂外，“支撑剂”如沙子和陶瓷颗粒也被泵入压裂井。这些支撑剂是用来支撑在压力下形成的裂缝，从而确保天然气和石油可以继续自由地从岩石裂缝中流出，即使在泵送压力释放后，根据环保局的说法。

一旦地下岩石破碎，支撑剂被泵送到位，被困的天然气和石油储层根据EPA，释放和泵回表面，连同数百万加仑的“倒流”液体。“KDSPE”“KDSPs”返流液体含有水和一些污染物，包括放射性物质、重金属、碳氢化合物和其他毒素。这些废水储存在压裂现场的坑中，注入地下深井或在废水处理设施进行场外处理。

“地层水”是岩石孔隙空间中的盐水位于威斯康星州阿普尔顿的劳伦斯大学的结构地质学家马西娅·比约内鲁德告诉《生活科学》杂志说：“地层水通常很咸，氡含量很高，这是一种放射性气体，来自地下铀的衰变。”返排水是可以处理的，但水量大，处理成本高，超出了许多小城镇水处理厂的处理能力NIOSH）发现，在水力压裂过程中，工人可能会接触到含有大量可吸入二氧化硅的粉尘。这些发现是在NIOSH在五个州的11个水力压裂点研究了116个全班空气样本后得到的。例如，美国癌症协会（American Cancer Society）的数据显示，

苯是一种已知的致癌物。2012年，科罗拉多州公共卫生学院的研究人员发布了一项研究，显示水力压裂造成的空气污染可能会对生活在水力压裂现场附近的人们造成直接和长期的健康问题。超过150项研究表明，天然气开采过程中释放的化学物质可能会损害人类的繁殖和发展。2016年的一项研究还发现，生活在压裂现场附近可能会增加一个人患轻度、中度或重度哮喘的风险。

此外，美国许多不被认为容易发生地震的地区，如俄亥俄州和俄克拉荷马州，现在正经历相对强烈的地震活动；2016年的一项研究发现，俄克拉荷马州和一些邻近州的部分地区发生破坏性地震的可能性与加州地震多发地区相同。据信，水力压裂是俄克拉荷马州2011年有记录以来最强地震和2008年至2009年间德克萨斯州180多次地震的原因。从2015年开始，德克萨斯州北部的一个地区在24小时内发生了9次确认地震。正在调查水力压裂的原因。2015年的两项研究表明，地表下隐藏的断层可能解释了压裂带的地震；2016年的一项研究表明，平息地震的一种方法是限制注入地下深处油井的废水量。

根据2000年对哥伦比亚奥里托油田的研究，压裂完成后，只有大约15%的支撑剂可以移除。把这些外来物质留在原来无害的地方吗？”“不，在裂缝（裂隙）中保留压裂支撑剂不存在长期或短期问题，”伯克利研究集团董事总经理Rick Chamberlain告诉《生活科学》。

Bjornerud同意，“即使在支撑砂打开裂缝的情况下，上覆岩石的重量在数月和数年内，使裂缝闭合，岩石的渗透性恢复到压裂前的水平。”比约内鲁德说，这是油气生产的一个问题，因为压裂液打开微裂缝后不久，必须迅速完成这一过程，或者，随着裂缝逐渐闭合，可开采的石油和天然气数量迅速减少。

，根据国家立法者全国会议，压裂法由州和地方立法拼凑而成。

在联邦一级，水力压裂不受《安全饮用水法案》的某些要求的约束，特别是披露油井注入所用化学品的要求。

怀俄明州、密歇根州和德克萨斯州都有要求全面披露水力压裂所用化学品的规定。控制水力压裂行业某一部分的其他数十项拟议法规目前正通过各州的立法机构，在这些州，水力压裂是一个庞大且不断发展的行业。一些城市正在通过禁止水力压裂开采来控制这件事。

，但大多数人认为，美国的水力压裂热潮——特别是在页岩气领域——不会很快停止：2012年年度能源展望预测，到2035年，美国页岩气的充足供应将占美国天然气产量的近一半。更多当前的分析显示，由于天然气价格下降和生产过剩，水力压裂的前景更加温和。

Charles Q.Choi和Alina Bradford的补充报告，现场科学贡献者

附加资源

水力压裂预处理液的作用

将地面设备的能量传递到油层岩石上，在地层形成裂缝，并携带支撑剂填充到裂缝中。水力压裂预处理液可分为前置液、携砂液和顶替液，其主要作用是将地面设备的能量传递到油层岩石上，在地层形成裂缝，并携带支撑剂填充到裂缝中。主要功能是传递能量，使油层张开裂缝并沿裂缝输送支撑剂。

水力压裂实验包括哪些内容

水力压裂实验包括以下内容：

1、岩心采集：首先需要采集代表性的岩心样本，通常通过钻孔获取。岩心样本应具有代表性，以便能够准确地模拟实际地下情况。

2、岩心制备：岩心样本需要经过加工制备。通常会将岩心样本切割成规定的尺寸和形状，以确保实验的可重复性和比较性。此外，还可能需要对岩心样本进行磨光、清洗等处理。

3、岩心浸泡：在进行水力压裂实验之前，通常需要将岩心样本进行一段时间的浸泡。这是为了使岩心样本达到饱和状态，以更好地模拟地下水环境。

4、试验设备准备：水力压裂实验通常需要一套专门设计的实验设备。该设备通常包括高压水泵、压力计、流量计、动态监测仪器等。这些设备用于提供高压水流，并监测和记录实验过程中的参数变化。

5、实验参数设置：在进行水力压裂实验之前，需要根据需要设置实验参数，如施加的压力、注水速率等。这些参数的设置应根据实际情况和研究目的进行选择。

6、实验过程记录：在实验过程中，需要实时记录各种参数的变化，如压力、流量、位移等。这些数据记录可以用于后续的分析和结果评估。

7、结果分析和评估：完成实验后，需要对实验数据进行分析和评估。这可能包括对岩石的断裂性质、裂缝产生与扩展情况、水力传导性能等方面进行分析。

水力压裂主要用于以下几个方面

1、油气开采：水力压裂在油气开采中扮演着重要角色。通过将高压水和化学添加剂注入岩石中，可以在岩石中形成裂缝，从而增加油气的产出量。水力压裂被广泛用于页岩气、致密油和煤层气等非常规能源的开采。

2、地下水开发：水力压裂也可以用于地下水资源的开发。通过在水井中施加高压水流，可以打开裂缝或增大已有裂缝，从而提高水的渗透性和供水量。

3、岩土工程：水力压裂在岩土工程中常被用于加固地下工程，如地下库房、地下储气库和地下储油库等。通过在地层中施加高压水流，可以形成裂隙并增加地层的承载力和稳定性。

4、水资源管理：水力压裂还可用于水资源管理，如地下水污染治理和水库渗漏修复等。通过注入高压水流，可以清洗地下管道、修复地下漏水和污染场地等问题。

5、地震勘探：水力压裂技术还可以用于地震勘探。通过在地壳中施加高压水流，可以产生人工地震波，用于地震勘探和地下构造的研究。

水力压裂产能预测公式

水力压裂产能预测公式，产能的计算公式：产能=单位工作时间/节拍时间。其中：节拍时间是指该拉产出单位产品的时间间隔，它等于该拉的瓶颈时间。单位工作时间是指出勤时间减去相关活动产生的等待时间。产能是指在计划期内，企业参与生产的全部固定资产，在既定的组织技术条件下，所能生产的产品数量，或者能够处理的原材料数量。生产能力是反映企业所拥有的加工能力的一个技术参数，它也可以反映企业的生产规模。每位企业主管之所以十分关心生产能力，是因为他随时需要知道企业的生产能力能否与市场需求相适应。当需求旺盛时，他需要考虑如何增加生产能力，以满足需求的增长；当需求不足时，他需要考虑如何缩小规模，避免能力过剩，尽可能减少损失。

水力压裂必备的材料指什么

在水力压裂中，高压泵车向井内挤入的液体总称为压裂液。为防止裂缝合拢而填入裂缝的砂子总称为支撑剂。压裂液和支撑剂是水力压裂必备的材料。

压裂液的种类很多，水基压裂液是以水为基本母体配制的压裂液。最常用的是水基冻胶压裂液，它是在水中加入增稠剂（植物胶或高分子聚合物）、交联剂、破胶剂、杀菌剂、防黏土膨胀剂等配制成的压裂液。

油基压裂液是以矿物油为基本母体配制而成的压裂液。最常用的为油基冻胶压裂液，是在稀的原油或柴油中添加稠化剂配制的。稠化剂有四类：皂类、磷酸酯铝盐类、醇盐类、脲类。

泡沫压裂液是用添加了增稠剂的淡水或盐水溶液为母液，在发泡剂存在的条件下，再混入气体配制而成。常用气体有二氧化碳、氮气、空气。

另外还有乳化压裂液、酸基压裂液等。

一个较理想的压裂液应具备以下性能：

可用较少的液体获得较大的裂缝，即压裂液有较小的滤失性能；容易泵送，即摩擦阻力系数小；悬砂能力强，以保证携带支撑剂进入裂缝深处，支撑更长的裂缝；对油层和新生成的裂缝的损害应尽可能的小，易于从地层中返出，以保证压裂增产效果。另外，压裂液还应符合环保的要求。

压裂用的另一种材料为支撑剂。最早使用的支撑剂为天然石英砂，价格便宜、取材方便，加之当时的井浅，石英砂有较好的适应性，故广泛得以使用。后来，随着井况的变化，又试验使用核桃壳、玻璃珠等，但都由于各自的缺点没有推广。近几年用于深井的支撑剂是由铝矾土烧制的圆球状颗粒，我国称之为陶粒，最常用的陶粒直径为0.5～0.8毫米。加工方法有两种，一种是将原材料熔融后喷吹成型，表面光滑，圆球度好；另一种方法是将材料加工成颗粒然后烧结，圆球度差于喷吹陶粒，但密度较喷吹成型的小，加工成本也低。一种理想的支撑剂，应具有在裂缝的闭合压力下保持液体流动通畅，易于被送入裂缝深处，不易破碎，不易被地下流体腐蚀，圆球度好，价格便宜。目前我国浅井压裂用的支撑剂是石英砂，深井压裂用的支撑剂是陶粒。两种支撑剂在不同压力条件下的性质有显著差别。对于压裂来说希望其对裂缝的支撑能力强，液体流动畅通，专业术语称之为导流能力。这个指标可在实验室用专门的导流能力测定仪进行测定。从导流能力对比图上不难看出，在高压下陶粒的性能要优于石英砂。这也是浅井压裂一般用石英砂，深井压裂用陶粒的主要原因。

导流能力测试仪

导流能力对比图

水力压裂法的介绍

水力压裂法（hydrofracturing method）又称水压致裂法。一种绝对地应力测量方法。测量时首先取一段基岩裸露的钻孔，用封隔器将上下两端密封起来；然后注入液体，加压直到孔壁破裂，并记录压力随时间的变化，并用印模器或井下电视观测破裂方位。根据记录的破裂压力、关泵压力和破裂方位，利用相应的公式算出原地主应力的大小和方向。