可控冲击波技术发展的背景及前景
来源:西安闪光能源科技有限公司         发布时间:2020-03-20邱爱慈等院士在863等国家项目的支持下,发展了以脉冲功率为基础的可控冲击波技术和设备,形成了三代可控冲击波技术。可控冲击波技术的是幅值、冲量可控,作业区域可控,重复次数可控,可精准控制作业位置和作业强度,较低强度,多次多点均衡作业。而且很节能。
我们可控冲击波的技术装备,在非常规油气的运用情况,也是我们能源对外依赖度主要的手段。美国由于多年技术发展和积累,完成了页岩油和页岩气的开发能力,美国的油气工艺出现了第二个春天,彻底改变了美国的安全形势。明年美国可能会宣布能源独立。深刻改变全球能源供给格局,LNG出口正在重塑全球天然气贸易格局。水平井+体积压裂,经过改造以后,单井产量下降很快,同时我们再进行水力压裂二次改造的话,是存在很多问题的。所以缺少这种技术。
我国非常规油气资源从页岩气、页岩油、致密气,储量是很丰富,但是埋深大,压力强,地表条件差,缺乏水资源,单井开发成本高。压裂投产工艺复杂,费用高。大量压裂液进入地层深部,污染储层。井筒复杂,气井后期作业难度大,从煤层气来讲,我国的资源很丰富,占全球资源量11.2%到13.7%,但是我们国内直井我们有1.8万口,经水力压裂措施后的煤层气井,其中有近万口是低产,甚至不产气的直井,期待新技术。煤矿瓦斯开发现状,目前采用的是密集钻孔,穿层钻孔抽采瓦斯。也需要新的技术。
可控冲击波技术在延长国家级陆相页岩气示范基地开展2口探井的现场试验,实施作业后产量分别提高了130%和300%。我们通过测量说明冲击波可以致裂油页岩。随着次数的增加,波出现变化,作用范围可以达到20米。
下面讲一下可控冲击波在煤层气开发中的应用;对于我们今后可控冲击波我们有几个设想,一个是可控冲击波的技术与水力压裂串联工作,再进行水力压裂,也可以同时负荷工作,更有利于降低成本。第二,可以用在水力压裂以后,很难进行二次压裂,我们用水力压裂孔二次作业。页岩油采用原位开采,用这种超临界的气体注入进去,更加容易开采。通过我们看到的矿井下面的作业情况,这是非常有效的。如果说这个技术进一步的发展,一旦突破了以后,将为我国非常规油气开发提供新的技术途径。
可控冲击波在富油煤中的作用是什么?可以破解多项难题,比如说弱化煤层、预裂顶煤、预裂夹矸等技术。煤的提油是加热以后在地下开采出来的,这个也需要用我们可控冲击波技术。最后讲一下结论;从上面来看,我们可控冲击波技术装备,在常规石油开采和煤层气开采中已经得到了成功应用,目前急需工程化的工程示范,如果尽快推广应用的话,有望在2025年前使常规原油生产达到1000万吨量级,煤层气可以生产300亿方。可控冲击波技术是CCSI富油煤提油技术的重要支撑,若能加大支持力度,进一步攻克工程化技术,实现工业化应用,可望在2030年建成并投产运行5000万吨一年的煤提油工程。可控冲击波技术在非常规油气开发中展示了诱人的前景,若能加大科研投入,从基础理论、关键技术和装备各方面加以突破,我们现在可冲击波设备只能用在20兆帕以下的井下环境,页岩油可能会达到50兆帕的环境,应该在这方面进行突破,从根本上改变我国油气供应的安全问题。
上一条: 可控冲击波技术应用于金属矿山采选领域