页岩油气开发地面工程关键技术及挑战PPT学习教案

1、会计学1第1页/共28页Y美国通过近十年来的技术进步，已经掌握了较成熟的页岩气勘探开发技术。Y页岩气资源量丰富，根据预测，全球范围内的页岩气资源量456万亿m，与常规天然气资源量相当，我国页岩气资源量为26万亿m，与美国相当。Y北美已经成功商业开发，欧洲的法国、波兰和匈牙利已进行页岩油气勘探，其中三个盆地有明显勘探进展，澳大利亚和新西兰已划分区块开展研究。 Y据国土资源部预计，到2020年，国内页岩气年产量将达到150亿到300亿m ，2030年达到1100亿m ，届时页岩气将占到中国天然气总产量的25%。（ Navigant Consulting， Inc. 2008）109m3/aShal

2、e gasothers美国页岩气产量与其他天然气产量统计图以美国为例，其页岩气2010年产量占全美天然气产量的15%左右，2011年的产量达1800亿立方米。第2页/共28页Y 页岩油气集输系统建设是制约页岩油气开采的重要因素之一。第3页/共28页4、结束语2、页岩油气地面工程关键技术 1、概述3、页岩油气地面工程面临的挑战 第4页/共28页水力压裂返出液地面处理及再利用技术 第5页/共28页美国页岩气井压裂后返出液处理难度较高Y压裂液中水含量约90%，砂含量约9%，化学添加剂约1%。Y用于高压液中的化学添加剂有250余种，常用的有减阻剂、杀菌剂、除氧剂、碳化物稳定剂、稀酸液等。Y因此，压裂返

3、出液的处理，需要较复杂的工艺措施。水力压裂返出液地面处理及再利用技术 第6页/共28页沉降沉降过滤过滤膜分离膜分离反渗透反渗透蒸发蒸发热蒸馏热蒸馏水净化处理方式 第7页/共28页过滤膜分离反渗透蒸发热蒸馏能量消耗低低中等高高TDS（溶解性固体）变化N/A低增加高度增加无关适用所有类型水所有类型水中等TDS高TDS高TDS装置小/模块化小/模块化模块化模块化大微生物污染可能可能可能低N/A技术复杂度简单简单中等/经常维护需要维护复杂扩展潜力低中等高低低溶解性固体浓度极限N/AN/A3000050000100000300000可达1000000预处理要求N/A过滤大量过滤或化学沉淀极少最终水TDS

4、无影响无影响200500ppm200ppm10mg/L回收比例N/AN/A50-75%80-90%90-95%水净化处理方式比较 第8页/共28页美国的IWT（Integrated Water Technologies corporate）公司研发了一套FracPure技术，其核心是采取预处理、热蒸馏的方法来进行水质净化。其预处理过程，采用化学溶剂消除重金属和溶解在水中的固体颗粒，然后通过过滤去除有机物和总悬浮固体物(TSS)。一部分返出液经该处理系统后可达到回收利用的水质条件，进入到热蒸馏装置回输至水池进行循环利用；而其余高浓度卤水可运输至盐场进行结晶提纯，其最终循环水回收率可达25%左右。

5、第9页/共28页Source: Integrated Water Technologies corporate website第10页/共28页Crystallizer Plant, Livingston County, NY第11页/共28页1、Barnett页岩气藏在进行压裂措施改造后很快就会产水。2、氯根含量从接近于0升高到40-50000ppm。3、压裂过程中泵入的20-30%的清水在压后生产的2-3周内就可以产出。Devon公司在Barnett气田开展了一系列的压裂清水的重复应用研究，极大地解决了压裂用水的问题。压裂水的循环使用技术第12页/共28页水处理流程压裂水的循环使用技术Ba

6、rnett气田的水处理设施 900万桶的处理能力、710万桶的提纯能力、87口井使用循环使用的清水第13页/共28页第14页/共28页气 液 分 离 器 750 x3000计 量 系 统通 过 管 线 去 中 心 处 理 站去 火 炬油 水 分 离 器原 油 储 罐4x400bbls生 产 水 储 罐1x400bbls生 产 井 口 1800 x6000生 产 能 力 ： 天 然 气 400mscfd , 原 油 600bbl/d生 产 井 口 流 程 处 理 示 意 图第15页/共28页第16页/共28页第17页/共28页计量系统天然气来自井口气液分离器1000 x3000油水分离器天然气脱

7、水塔600 x2500原油储罐2x300bbls生产水储罐1x100bbls天然气压缩机50mmscfd进管线外输200 mmscfd处理能力:天然气中心处理站流程示意图第18页/共28页p井场及联合站总体布置设计研究p页岩油气特殊工艺流程设计研究p安全控制方法研究p根据不同的页岩油气产量规划集输系统研究p 第19页/共28页4、结束语2、页岩油气地面工程关键技术 1、概述3、页岩油气地面工程面临的挑战 第20页/共28页第21页/共28页第22页/共28页页岩气开采过程中产生噪音、废水、废气及其开采事故灾害等引起环境污染。其中压裂水溶液对环境影响甚大且持久，从美国的页岩气开发资料来看，为了使水具有凝胶特性进而利于压裂，压裂水溶液中须有针对性地添加化学用品，该类化学品可影响施工区及其下游流域的生物和生态。 页岩油气资源开发环境影响评价包括页岩油气开采对水资源、淡水湿地、