Промышленное производство
Промышленный Интернет вещей | Промышленные материалы | Техническое обслуживание и ремонт оборудования | Промышленное программирование |
home  MfgRobots >> Промышленное производство >  >> Manufacturing Technology >> Промышленные технологии

Гидроразрыв пласта (фрекинг): процесс, история и споры об воздействии

Что такое фрекинг?

Гидроразрыв пласта (hydraulic fracturing) — буровая технология для добычи нефти и газа из глубинных пород. Позволяет извлекать трудноизвлекаемые ресурсы. Технология довдена в 1950-х, но до сих пор остро спорная — экологически и политически.

Как работает фрекинг?

Два компонента (по EPA):

  1. Гидробурение: вертикально до пласта, затем 90° поворот — горизонтально (до 1,6 км по горизонтали).
  2. Нагнетание фрекинговой жидкости под высоким давлением (>62 МПа / 9000 psi).

Состав фрекинговой жидкости

Вода + химикаты (кислоты, смазки, спирты) + проппанты (мелкие твердые частицы: песок, боксит, керамика). Песок часто обшивают смолой для устойчивости к истиранию. EPA выявила в среднем 14 химикатов (этанол, соляная кислота, нефтепродукты — чаще всего).

Процесс

  1. Вертикальная скважина до 3 км. На глубине пласта — горизонтальный ответвление до 1,6 км.
  2. Обсадная труба (сталь/цемент) для изоляции от грунтовых вод.
  3. Нагнетание жидкости под давлением >62 МПа — создаются трещины в породе.
  4. Проппанты удерживают трещины открытыми после сброса давления — свободный приток углеводородов.
  5. Возвратная жидкость (flowback) — вода + токсины (тяжелые металлы, радиоактивные материалы). Утилизация или повторное использование после очистки — обе сложны.

История

Экономические плюсы

Добыча из труднодоступных пластов в больших объемах. Применяется и для стимуляции водозаборных скважин, утилизации отходов.

Рост фрекинга в США: 2008 — крупнейший производитель газа (обогнал Россию). 2013 — крупнейший производитель нефти (обогнал Саудовскую Аравию).

Спрос на СПГ растет 3,6% в год до 2035 (McKinsey). США с шейл-газом могут обеспечить >50% мирового газа к 2035.

Бруклинский институт (2017): шейл-газ дал $432 на душу выгоды в регионе Запад-Южно-Центральный. Годовая экономия на газе ~$74 млрд.

Негатив для сельского хозяйства: -5,7% урожайности при скважине в 11–20 км. Альберта (Канада) потеряла $14,8 млн в 2014 г.

Экология и здоровье: главные риски

Фрекинг трансформировал энергетику США, но вызывает массовую критику.

Аргументы сторонников: экономика + газ чище угля. Противники: вода, климат, здоровье, землетрясения.

Фрекинг в мире

Регулирование

В США фрекинг освобожден от раскрытия химикатов (Safe Drinking Water Act). Штаты могут вводить свои правила (Техас, Вайоминг, Мичиган — требуют раскрытия). Вермонт (2012) и Нью-Йорк (2015) — запреты на уровне штатов.

Промышленные технологии

  1. Ручки из нержавеющей стали: преимущества, недостатки и экспертный взгляд
  2. Преимущества и недостатки металлического декапирования: всесторонний обзор
  3. Литье под давлением: преимущества, вызовы и ключевые инсайты для производителей
  4. Литье в пени: преимущества, недостатки и когда использовать
  5. Холодная формовка металлов: преимущества, недостатки и ключевые аспекты
  6. Infrastructure as Code: преимущества, вызовы и лучшие практики
  7. Малые e-commerce ритейлеры взвешивают плюсы и минусы Amazon Fulfillment
  8. Газовое плазменное резание (Oxy-Fuel Cutting): процесс, преимущества и недостатки
  9. Выбор лучшего герметика: полиуретан, силикон или каучук? Понятное руководство
  10. Технологии в производстве: преимущества, вызовы и перспективы будущего