iov75 (iov75) wrote,
iov75
iov75

Гидро-разрыв пласта (ГРП)

Оригинал взят у vadim44622 в Гидро-разрыв пласта (ГРП).

Не так давно в ЖЖ появился пост "Что такое ГРП и как он вредит окружающей среде?", который моментально разлетелся по сети (http://mechanismone.livejournal.com/30154.html). Автор, по всей видимости, инженер-технолог, хорошо знакомый  с нефтедобычей, живущий в США и активно продвигающий "сланцевую" революцию. В посте много фото и много деталей, относящихся и к технологии и к технике безопасности.

ГРП - основная проблема экологов. В данном сообществе тоже уже были посты по экологии и тема не утихает. Даже сам вставил коммент в пост: "проблема не в ГРП, а в количестве". В России тема пока не актуальна, но это пока, поскольку масштабы ГРП в России и США несопоставимы. Масштабы ГРП в США можно проиллюстрировать впечатляющей картинкой из недавней статьи в The New York Post (http://www.nytimes.com/interactive/2014/11/23/us/north-dakota-oil-boom-downside.html?_r=1)

20141120DAKOTAPIX-slide-LKL8-superJumbo-v2

А вот какие выводы делает автор упомянутого поста:
"Как эти химические вещества могут подняться на верх минуя ловушки удерживающие нефть?...Случиться это может либо из-за взрывов на скважинах, либо из-за разливов во время проведения ГРП, либо из-за разливов утилизационных бассейнов, либо из-за проблем с целостностью скважин. Первые три причины не в состоянии заразить источники воды на огромных площадях, остается лишь последний вариант, который сегодня официально подтвержден Академией наук США."

"Кому интересно как отслеживается движение жидкостей внутри пород, то делается это с помощью так называемых трейсеров. Специальная жидкость, имеющая определенный радиационный фон, нагнетается в скважину. После чего в соседних скважинах, и на поверхности, ставят сенсоры, реагирующие на излучение. Таким образом можно смоделировать очень точно "общение" скважин между собой, а так же обнаружить утечки внутри обсадных колонн скважин".

"Обсадная труба зацементирована, но она ржавеет со временем, и в какой-то момент в ней появляется течь. Если труба имеет хороший цемент в затрубном пространстве - то это ржавчина не имеет значения, утечки из трубы не будет, если же цемента нет, или цементная работа была выполнена плохо - то жидкости из скважины попадут в затрубное пространство, откуда могут попасть куда угодно, т.к. течь может быть выше нефтяных ловушек".

"Во многих случаях компании спешно проводят каротажи по проверке целостности обсадной трубы и цемента за ней, и передают эти данные в государственные комиссии. К слову заметить, что пока каротажи по целостности скважин официально никто не требует, но компании самостоятельно тратят деньги и делают данную работу. При неудовлетворительном состоянии скважины глушатся."

И т.д. "все хорошо прекрасная маркиза", не надо беспокоиться, дальнейшее совершенствование технологий и соблюдение техники безопасности и все прекрасно.

Так ли?
Взгляд геолога. Мнение специалиста на тему ГРП: Академик РАЕН Тимурзиев А.И. (http://deepoil.ru/index.php/home):

Казуистика здесь налицо, а истина скрыта за перечисленными многочисленными, но несущественными причинами (взрывы на скважинах, разливы во время проведения ГРП, разливы утилизационных бассейнов, проблемы с целостностью скважин):

1. Проблему трещин ГРП подменяют, в конечном счете, давно известной проблемой с низким качеством цементажа скважин, которое (качество), якобы, целенаправленно улучшается под непрестанным оком инженерных служб компаний. Поэтому нет оснований для переживаний, другие причины, как было автором отмечено выше, несущественны.

2. За недосказанностью скрывается обман, смысл которого сводится к тому, что проблема утечек и загрязнения грунтовых вод связана не с качеством цементажа скважин и целостностью скважин, а с теми процессами, которые происходят в пластах благодаря формируемых в них трещинах ГРП. Несопоставимы по величине и масштабам утечки и межпластовые перетоки по межколонному пространству, даже плохо цементированному, и трещинам ГРП, полудлина которых достигает 100-150 м, а проницаемость превышает таковую естественных трещин на 10 (!) порядков.

3. При дизайне трещин ГРП задается такая их геометрия (профиль), чтобы трещина пошла в заданный пласт между перекрывающими его перемычками, что теоретически достижимо при вертикальной проекции скважины, но затруднено при горизонтальной проекции скважины. В последнем случае рост трещины вдоль пласта много проблематичнее, чем поперек пласта (в естественных условия простирание трещин перпендикулярно пласту).

4. Не это (ориентировка скважины относительно простирания и падения пласта) определяет, в конечном счете, рост вертикальных трещин в пласте. Важнее современный тип напряженного состояния горных пород и ориентировка осей напряжений в пространстве, а он для осадочных бассейнов, с которыми мы имеем дело при разработке сланцевой нефти, является сбросовым с субвертикальной ориентировкой оси максимального сжатия. В терминах геомеханики это обстоятельство означает, что при любом заданном инженером дизайне и простирании трещины ГРП, последняя обретет при выходе за колонну скважины свойственное сбросовому типу напряжений геометрию и простирание, а именно субвертикальное простирание.


Сдвиговый тип

сбросовый тип

5. На рисунках дано тензорное представление эллипсоидов напряжений и геометрии трещин ГРП для сдвигового и сбросового типов НДС. Конечные параметры трещин ГРП независимо от применяемых технологий и проектируемого дизайна будут соответствовать текущему сбросовому типа НДС. Дизайн и «мгновенная» геометрия искусственных трещин ГРП соответствует сдвиговому типу НДС земной коры (L : H = 4 : 1), но через некоторое время в пласте она придет в соответствие с господствующим сбросовым типом НДС (L : H = 1 : 4), что приведет к формированию ее естественной геометрии. С учетом коэффициента Пуассона 0.2-0.3 (в среднем 0,25), характерного для типичных сланцевых пород (бажен, в том числе), при полудлине трещины ГРП 100-150 м, ее вертикальная длинная ось (высота) будет равна 800-1200 м. Достаточная высота, чтобы порвать все кровельные пласты и вскрыть приповерхностные грунтовые воды.

ВЫВОДЫ: Управляемый ГРП – это заблуждение (обман). Возможность  дизайна  и  задания  параметров для трещин ГРП - это необоснованная иллюзия.


Tags: человек и технологии, экология
Subscribe

promo iov75 april 19, 2020 13:34 10
Buy for 40 tokens
Первая решительная победа жизни над смертью. Непрерывная война между ними – между живым духом и мертвым веществом – образует, в сущности, всю историю мироздания. Хотя и много насчитывалось побед у духа до Воскресения Христова, но все эти победы были неполные и нерешительные, только…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 1 comment