水力压裂解释：评估、实施和挑战

第1 章　水力压裂技术解释

1.1　简介

1.2　石油烃类

1.3　页岩中的石油储量

1.4　油气需求

1.5　完成烃类产量以满足需求

1.6　水力压裂

1.7　与水力压裂有关的环境问题

第2 章　含气页岩储层评价

2.1　沉积储层

2.2　页岩储层

2.3　多级压裂

2.4　压裂设计（压裂实施）

2.5　从地表到油藏的井设计

2.6　页岩气储层特征

2.7　伽马射线测井

2.8　密度/中子测井

2.9　微地震数据的使用

第3 章　水力压裂岩石力学

3.1　简介

3.2　杨氏模量（E）

3.3　泊松比（ν）

3.4　体积模量（KB）

3.5　剪切模量（G）

3.6　有效应力

3.7　摩尔应力圆

3.8　裂缝的起裂

3.9　支撑裂缝张开

第4 章　压裂液

4.1　简介

4.2　油基压裂液

4.3　水基压裂液

4.4　醇基压裂液

4.5　酸性压裂液

4.6　泡沫压裂液

4.7　滑溜水

4.8　表面活性剂

4.9　黏土膨胀抑制剂

4.10　高温稳定剂

4.11　防漏失剂

4.12　降黏剂

4.13　抗微生物剂

4.14　缓冲剂

4.15　压裂液的制备

4.16　结论

第5 章　水力压裂现场应用

5.1　简介

5.2　保护地下水

5.3　水力压裂废水管理

5.4　水力压裂淡水管理

5.5　减少地面干扰

5.6　压裂施工平台的噪声、光线及交通控制

5.7　水力压裂成功实施的技术考虑

5.8　水力压裂实例

第6 章　水力压裂技术的环境影响

6.1　对地表和地下环境的影响

6.2　取水

6.3　地表溢散

6.4　污水管理

6.5　废气排放

6.6　蓄水池

6.7　对人体健康的影响

6.8　从何处获取毒性信息

6.9　水力压裂液中存在的化学物质

6.10　返排液中存在的化学物质

6.11　保护环境规程

6.12　目前适用的规程

附录A　黏度

附件B　表面活性剂、乳化液、泡沫

B.1　表面活性剂

B.2　乳化液

B.3　泡沫

附录C　计算

C.1　地下上覆和水平应力

C.2　裂缝起裂压力

C.3　裂缝延伸压力

C.4　骨架渗透性

C.5　裂缝尺寸

C.6　岩石基质力学属性

C.7　总结

专业术语

参考文献2100433B

本书对水力压裂技术及其相关的前评估和后处理等环节进行了简洁而又系统的描述。从完成烃类产量以满足需求的角度引出水力压裂技术的产生和近期的发展，尤其是页岩水力压裂工艺和与水力压裂有关的环境问题； 介绍了含气页岩储层评价，包括页岩的沉积特征和经济开采的流动条件，储层特征、测井响应、压裂设计、井筒设计、微地震数据的使用等； 给出了有助于理解水力压裂的岩石力学基础知识，岩石力学参数对裂缝扩展的影响等； 描述了水基、油基、醇基等不同的压裂液体系和一些关键添加剂的作用和使用方法； 论述了水力压裂的用水管理、施工过程控制、废水管理等环节，介绍了水力压裂成功实施的一些技术条件和控制措施，并给出了实例，还讨论了水力压裂技术的环境影响与解决方案。

本书可供从事水力压裂的研究人员、工程技术人员和对水力压裂技术感兴趣的其他专业人员使用，也可供大、中院校相关专业师生参考。

在2004年，EPA就对水力压裂法的环境影响做出过评估。当时的结果认为这种技术很安全。美国2005年<能源政策法>甚至规定水力压裂法不受美国《安全饮用水法案》限制。然而，在环保组织和一些立法者的眼中，EPA的评估结果值得商榷，是为了维护页岩气开发正常进行而采取的姑息之策。

有关水力压裂法的观点，美国《能源论坛》曾撰文表示，该问题是由一系列单独的水污染事件引发，这是由于操作者操作不当所造成，而不是水力压裂法自身存在缺陷。2100433B

尽管水力压裂法在19世纪就已发明，但直到近十几年才开始大规模使用，如今，美国近些年的新油井有95%是用水力压裂法进行钻探的

水力压裂法招致了部分人的批评，称水力压裂法引起了美国境内的地震 。水力压裂技术在其它地方的应用却并不是那么的广泛，一方面是由于环境方面的反对，另一方面也由于对专业设备的要求 。

英国的人口密度比美国大，钻探公司希望通过水力压裂技术开采页岩油气储量，公众却持谨慎态度，认为水力压裂技术在向地层重新回注废水时会引发微小的地震，带来风险。同时，向钻探现场来回运输物料也会带来噪音和扰乱 。2100433B