火箭推进剂无水压裂技术实现航天和油气行业跨界融合

2020-01-02 08:37:12
石油化工应用 2020年2期
关键词:推进剂水力径向

将航天科技中的固体火箭推进剂引入到油气压裂中,研发出PSI-Clone 推进剂无水压裂技术,无需使用任何压裂液和支撑剂,节约水资源,环保效果显著,减少作业人员数量和作业时间。

技术创新点包括:(1)压裂过程可控。可以控制适合每个地层和油气井的最佳压力和时间,在0.1~0.5 秒内可以产生3 万磅/平方英寸的高压,释放大量高压气体压开地层,改善裂缝的形成和生长;(2)产生多条径向裂缝。推进剂爆燃产生巨大压力,形成含4~8 条径向裂缝的椭圆形压裂带,有效裂缝面积更大,平均裂缝半长是常规水力压裂的2 倍;(3)“自支撑”机制。产生的裂缝通过应力波扩散,从岩石边界反弹并将裂缝与目标层隔离,岩石破碎之后“自支撑”;(4)实现压裂层段有效隔离。可以实现最佳压力分布,还可将目标区域单独隔离出来,防止高压气体沿井筒逸散,能更好地穿透储层,延长裂缝。

与LPG 压裂和水力压裂技术相比,推进剂压裂更经济、更环保、适应性更强,具有明显的创新性、突破性和颠覆性,压裂级数不受限制,压裂装备少,占地少。目前传统水力压裂的施工成本相对便宜,但如果加上后期处理费用,火箭推进剂则更具有成本、环保优势。该新技术已经成功应用于1 000 多口直井,增产幅度在1倍以上。

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