Frattura idrawlika, jew ksur, tinvolvi li tinjetta fluwidi bi pressjoni għolja biex xquq formazzjonijiet ta 'blat taħt l-art u żżid il-fluss ta' żejt u gass. Minn nofs is-seklu 20, it-teknoloġija tal-ksur idrawliku għaddiet minn proċess ta 'evoluzzjoni mill-formazzjoni tal-kunċett għal applikazzjoni fuq skala kbira, u l-avvanzi fit-teknoloġiji ewlenin tagħha ppromwovu bil-kbir l-iżvilupp tal-industrija taż-żejt u tal-gass. Dan id-dokument jiddiskuti l-iżvilupp storiku tat-teknoloġija tal-ksur idrawliku u l-iżvantaġġi teknoloġiċi ewlenin tagħha.
I. Il-kors tal-iżvilupp storiku
1. L-istadju embrijoniku tat-teknoloġija (1940s) teknoloġija idrawlika li toriġina fl-Istati Uniti. Fl-1947, Halliburton mexxa b'suċċess l-ewwel esperiment ta 'ksur idrawliku fid-dinja f'attenzjoni tal-gass fi Kansas. Billi injettat fluwidu li jġorr ir-ramel fil-bir, il-ġenerazzjoni tal-ksur żiedet b'mod sinifikanti l-produttività tal-bir taż-żejt u tal-gass. Dan l-esperiment immarka t-twelid ta 'teknoloġija ta' ksur idrawliku. Fl-1949, Halliburton uffiċjalment kummerċjalizza t-teknoloġija, li bdiet l-użu mifrux ta 'ksur idrawliku fl-iżvilupp taż-żejt u tal-gass.
2. Perjodu ta 'żvilupp teknoloġiku (1960s - 1980 s)
Bid-domanda dejjem tikber għar-riżorsi taż-żejt u tal-gass, it-teknoloġija tal-ksur idrawliku kisbet diversi titjib matul dan il-perjodu: l-iżvilupp tat-teknoloġija tas-simulazzjoni tal-ksur: ibbażat fuq ir-riċerka tal-mekkanika tal-blat u l-mekkanika tal-fluwidi, il-mudell tat-tbassir tal-morfoloġija tal-ksur u l-konduttività tal-fluss kien stabbilit gradwalment - Fluwidi ta 'ksur u titjib tal-proppant: Fluwidi ta' ksur tal-viskożità għolja u proppanti reżistenti għat-temperatura għolja ġew żviluppati biex ilaħħqu ma 'kundizzjonijiet ġeoloġiċi aktar kumplessi. Taħlita ta 'ksur idrawliku u teknoloġija orizzontali tal-bir: speċjalment fin-nofs sa l-aħħar tas-snin 1980, l-avvanz tat-teknoloġija tal-bir orizzontali ġab żona ta' kuntatt ta 'ksur akbar għal ksur idrawliku u żied b'mod sinifikanti l-produzzjoni ta' bir wieħed.
3. Shale Revolution mmexxija (kmieni fis-seklu 21)
It-tieni qabża kbira fil-fracking waslet fil-bidu tas-snin 2000, meta t-talbiet taż-żejt u l-iżvilupp tal-gass tax-shale wasslu għal skoperti teknoloġiċi mifruxa. Biż-żieda tal-isfruttament tal-gass tax-shale rappreżentat mill-Istati Uniti, it-teknoloġija "Frattura ta 'Multi-Stage" immaturat gradwalment. L-avveniment ewlieni ta 'dan il-perjodu kien l-applikazzjoni b'suċċess tat-teknoloġija "orizzontali tal-bir + fratturi multi-stadji" fil-Barnett Shale ta' Texas fl-2000.
Ir-rivoluzzjoni tax-shale biddlet malajr l-Istati Uniti minn importatur ta 'gass naturali għal esportatur, b'implikazzjonijiet profondi għall-pajsaġġ tal-enerġija globali.
4
Tiżviluppa formula ta 'fluwidu ta' ksur ta 'l-ambjent b'tossiċità baxxa u tniġġis.
L-applikazzjoni ta 'monitoraġġ intelliġenti u teknoloġija tal-kostruzzjoni awtomatika biex ittejjeb l-effiċjenza tax-xogħol.
Permezz tat-teknoloġija "tikser mill-ġdid" biex ittejjeb il-kapaċità tal-produzzjoni ta 'bjar qodma, tnaqqas l-impatt ta' bjar ġodda fuq l-ambjent ekoloġiku.
2. Skoperti fit-teknoloġiji ewlenin
1. Teknoloġija tal-Fluwidu Frattura
Il-fluwidu tal-ksur huwa l-qalba tal-ksur idrawliku. Il-fluwidi tradizzjonali tal-ksur huma prinċipalment ibbażati fuq l-ilma u bbażati fuq iż-żejt, u fl-iżvilupp sussegwenti, fluwidi tal-ġel marbuta ma 'l-ilma, fluwidi ta' ksur tar-ragħwa u fluwidi ta 'ksur effiċjenti u li jirrispettaw l-ambjent. F'dawn l-aħħar snin, saru wkoll avvanzi fl-użu ta 'fluwidi ta' ksur mhux ibbażati fuq l-ilma bħal dijossidu tal-karbonju u nitroġenu, speċjalment f'żoni ta 'l-ilma.
2. Materjal proppant
Proppant jintuża biex iżomm il-konduttività tal-ksur. L-ewwel użu ta 'ramel naturali, aktar tard żviluppat fil-fuħħar, ramel ta' saħħa għolja miksi u l-bqija. Fil-preżent, ir-riċerka ta 'nanomaterjali u proppants intelliġenti qed tespandi l-firxa ta' applikazzjoni tagħha.
3 Skoperti teknoloġiċi bħal għodod ta 'ksur segmentati u ottimizzazzjoni ta' l-ispazjar ta 'cluster ta' perforazzjoni huma avvanzi importanti f'dan il-qasam.
4. Teknoloġija tal-monitoraġġ u l-immudellar tal-qasma
Permezz ta 'monitoraġġ mikrosisku, immudellar ġeoloġiku 3D, u algoritmi ta' intelliġenza artifiċjali, l-inġiniera jistgħu jifhmu xejriet ta 'ksur f'ħin reali, jottimizzaw il-parametri tal-kostruzzjoni, u jtejbu l-eżattezza u l-effiċjenza ekonomika ta' operazzjonijiet ta 'ksur.
5. Kostruzzjoni intelliġenti u awtomatizzata
Bl-integrazzjoni ta 'dejta kbira, teknoloġija ta' sensing, u robotika, il-ksur idrawliku qed isir awtomatizzat, diġitali u kkontrollat mill-bogħod. L-ottimizzazzjoni tal-effiċjenza tal-pompa tal-ksur, is-sistema tal-ġestjoni tal-enerġija u l-pjattaforma tal-operazzjoni intelliġenti saru l-hot spot tal-iżvilupp tal-industrija.
Iii. Perspettiva futura
Fil-futur, it-teknoloġija tal-ksur idrawlika se tiżviluppa aktar fid-direzzjoni tal-intelliġenza, l-aħdar u l-preċiżjoni. L-oqsma ewlenin ta 'riċerka jinkludu:
Fluwidu tal-ksur aħdar: Żviluppa fluwidu li jikser l-ambjent li jista 'jiġi degradat kompletament.
Żvilupp ta 'riżorsi mhux konvenzjonali: Tkissir tal-limiti tekniċi ta' formazzjonijiet aktar kumplessi bħal shale fil-fond u ġebla ramlija stretta. Użu ta 'riżorsi ġeotermali: It-teknoloġija tal-ksur idrawliku hija applikata għall-iżvilupp tal-enerġija ġeotermali biex tippromwovi l-iżvilupp ta' enerġija nadifa.
L-importanza tal-ksur idrawliku fis-settur tal-enerġija hija evidenti minnha nnifisha. Għalkemm għadu qed jiffaċċja sfidi fil-protezzjoni ambjentali, bil-progress teknoloġiku u l-gwida tal-politika, din it-teknoloġija se jkollha rwol aktar importanti fit-tranżizzjoni globali tal-enerġija.