Hydraulické štěpení ( hydraulické štěpení , anglicky hydraulic fracturing ) , neboli frakování ( fracking ) je jednou z metod pro zintenzivnění provozu ropných a plynových vrtů a zvýšení injektivity injektážních vrtů . Metoda spočívá ve vytvoření vysoce vodivého lomu ve formaci terče, který zajistí proudění produkované tekutiny ( plynu , vody, kondenzátu , oleje nebo jejich směsi) ke dnu vrtu .
Po hydraulickém štěpení se rychlost proudění vrtu zpravidla prudce zvyšuje. Metoda umožňuje „oživit“ nečinné vrty, kde těžba ropy nebo plynu tradičními metodami již není možná nebo nerentabilní. Kromě toho se v současnosti metoda využívá k vývoji nových ropných ložisek, jejichž těžba ropy je tradičními metodami nerentabilní z důvodu nízké těžby . Používá se také pro těžbu břidlicového plynu a pískového plynu.
Společnosti poskytující ropné služby se obvykle specializují na hydraulické štěpení a další metody intenzifikace produkce ropy.
Technologie hydraulického štěpení při těžbě ropy zahrnuje vstřikování štěpící kapaliny (gelu, v některých případech vody nebo kyseliny při kyselém štěpení) do vrtu pomocí výkonných čerpacích stanic při tlacích vyšších, než je lámací tlak ropné formace. K udržení trhliny otevřené se zpravidla v sedimentárních horninách (SGR) používá propant , v karbonátových horninách kyselina, která koroduje stěny vzniklé trhliny. Propant však může být také použit v karbonátových nádržích.
Při výrobě nekonvenčního plynu umožňuje štěpení spojení pórů těsných hornin a uvolnění zemního plynu. Při hydraulickém štěpení se do vrtu čerpá speciální směs . Obvykle se skládá z 99 % vody a písku (nebo propantu ) a pouze 1 % chemikálií. Složení chemikálií je otevřené. Mezi ně patří například gelující činidlo, obvykle přírodního původu, jako je guarová guma (více než 50 % složení chemikálií), inhibitor koroze (pouze pro kyselé štěpení), látky snižující tření, jílové stabilizátory, chemická sloučenina zesíťující lineární polymery, inhibitor tvorby sedimentu, deemulgátor , ředidlo, biocid (chemický prostředek na hubení bakterií), zahušťovadlo. [jeden]
Vzhledem ke složitosti fyziky a nedostupnosti přímého pozorování procesu vývoje hydraulického lomu je pro hodnocení technologických parametrů při hydraulickém štěpení a geometrických rozměrů vytvořených simulátorů lomu - hydraulického lomu využíván specializovaný software .
Aby se zabránilo úniku kapaliny pro hydraulické štěpení z vrtu do půdy nebo podzemní vody, velké servisní společnosti používají různé metody izolace nádrží, jako jsou konstrukce vícesloupových vrtů a použití vysoce odolných materiálů v procesu cementování.
Chemikálie používané při hydraulickém štěpení končí v pitné vodě, a to vede ke zvýšení pravděpodobnosti řady onemocnění u lidí žijících poblíž. Ve studii na myších dostávaly březí samice k pití kontaminovanou vodu, což vedlo k vážnému zhoršení imunity potomstva [2] .
Existují situace, kdy hydraulické štěpení vede k očekávanému výsledku (zvýšení průtoku vrtu), ale spolu s tím se do vrtu dostává nejen ropa, ale také související voda (například v případě nepředvídaného porušení těsnost blízké nádrže s vodou), což vede k úrovňovému skoku studničnímu vodnímu řezu a může negovat pozitivní efekt metody.
První hydraulické štěpení na světě je připsáno Halliburtonovi v USA v roce 1947 . Průmyslová voda se v tu chvíli používala jako štěpící kapalina a jako propant byl použit říční písek. Později se hydraulické štěpení začalo používat také v SSSR ; Teoretické základy metody vyvinuli sovětští vědci Khristianovich S. A. a Zheltov Yu. P. ( 1953 ), jejich výzkum měl významný dopad na rozvoj metody hydraulického štěpení ve světě.
Poprvé na světě bylo hydraulické štěpení uhelné sloje (pro těžbu metanu z uhelných slojí ) provedeno v roce 1954 na Donbasu [3] .
Hydraulické štěpení se využívá i při rozvoji nekonvenčních oborů: k výrobě plynu ze zhutněných pískovců, dále břidlicového plynu a lehké ropy z málo propustných hornin (vícestupňové hydraulické štěpení v rozšířených horizontálních vrtech ).
Dnes je metoda hydraulického štěpení poměrně často využívána státními i soukromými těžebními společnostmi jako metoda intenzifikace těžby ropy a plynu.
Soukromé ropné společnosti Jukos a Sibněft využívaly na svých polích hydraulické štěpení. Řada novinářů a odborníků pak tvrdila, že tento způsob těžby ropy je barbarský a vede k drancování ložisek. Podobná kritická prohlášení učinil prezident Rosněfti Sergey Bogdanchikov [4] .
Rosněfť zároveň široce využívala metodu hydraulického štěpení: v letech 2009–2010 patřila Rosněfť mezi největší klienty společnosti Schlumberger , která se specializuje na hydraulické štěpení. Začátkem listopadu 2006 na ropném poli Priobskoye , které provozuje LLC RN-Yuganskneftegaz (dceřiná společnost státní společnosti Rosněft, která získala kontrolu nad hlavním aktivem Jukosu, Yuganskneftegaz ), za účasti specialistů z Newco Well Service . největší ruské hydraulické štěpení ropného ložiska. Do formace bylo načerpáno 864 tun propantu ( propant ). Operace trvala sedm hodin a byla živě vysílána přes internet do kanceláře Yuganskneftegaz [5] . V současné době Rosněfť provádí více než 2000 operací hydraulického štěpení ročně, naprostá většina nových vrtů je uváděna do provozu právě touto metodou [6] [7] .
V roce 2016 Gazprom Neft poprvé v Rusku provedl nejprve 18-stupňové a poté 30-stupňové hydraulické štěpení v horizontálních vrtech na poli Južno-Priobskoje ) v Chanty-Mansijském autonomním okruhu. [osm]
V červenci 2011 schválil francouzský parlament zákon zakazující používání technologie hydraulického štěpení v zemi. V říjnu 2013 francouzská ústavní rada v rozhodnutí o žalobě podané americkou firmou Schuepbach Energy LLC rozhodla, že zákon o zákazu používání technologie hydraulického štěpení ze dne 13. července 2011 není v rozporu s ústavou země. [9] .
Používání hydraulického štěpení při průzkumu zemního plynu z břidlicových hornin zakázal bulharský parlament v lednu 2012 [10] .
V září 2013 zavedla nizozemská vláda dočasný zákaz používání technologie hydraulického štěpení pro výrobu plynu [11] . V prosinci 2014 přijala vláda Marka Rutteho usnesení o prodloužení zákazu používání technologie hydraulického štěpení v Nizozemsku do roku 2016 [12] .
Ve Spojených státech úřady států Vermont (2012) a New York (prosinec 2014) zakázaly na svém území těžbu plynu hydraulickým štěpením [13] .
V roce 2014 Spojené království zrušilo zákaz těžby břidlicového plynu hydraulickým štěpením, který byl zaveden po dvou malých zemětřesení v roce 2011 u Blackpoolu způsobených těžbou břidlicového plynu [14] . Podobné rozhodnutí učinily jihoafrické úřady v září 2012 [15] .
![]() | |
---|---|
V bibliografických katalozích |
|