СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗРЫВА ПЛАСТА УГЛЕВОДОРОДОВ ПРИ ВЫСОКОМ ДАВЛЕНИИ И СВЯЗАННЫЙ С НИМ ПРОЦЕСС

1. Способ гидравлического разрыва пласта геологического подземного месторождения углеводородов по требованию, предусматривающий стадии, на которых:
применяют в качестве источника воды подземный водоносный горизонт, содержащий воду, которая является стабильной и чистой в водоносном горизонте, но которая может содержать нежелательные химические соединения в качестве растворимых компонентов, таких как сероводород и другие составляющие, которые не находятся в растворе при воздействии на них пониженных значений давления при поверхностных условиях,
применяют воду из водоносного горизонта в качестве источника воды, используемой в процессе осуществления гидравлического разрыва в пласте углеводородов и для нагнетания воды под давлением на заданном уровне для воды водоносного горизонта и выше давления начала испарения для воды, содержащейся в конкретном водоносном горизонте, для предотвращения выпадения из раствора нежелательных составляющих (химических соединений) указанной воды,
поддерживают давление указанной воды на минимальном уровне, требуемом для каждого водоносного горизонта, непрерывно в ходе процесса осуществления гидравлического разрыва,
бурят водозаборную скважину в водоносном горизонте,
бурят скважину для захоронения в водоносном горизонте,
предоставляют насос, способный поддерживать требуемое давление, необходимое для предотвращения выхода из раствора составляющих воды водоносного горизонта только посредством поддержания минимального давления,
создают замкнутый контур с манифольдом, или манифольдом и насосами, для поддержания непрерывной циркуляции воды водоносного горизонта до начала операции осуществления гидравлического разрыва при подаче воды от манифольда,
подают воду из манифольда, или манифольда и насосов, для выполнения операции осуществления гидравлического разрыва для осуществления гидравлического разрыва в запасе углеводородов,
причем при применении воды из водоносного горизонта в процессе осуществления гидравлического разрыва и посредством непрерывного поддержания указанной воды под давлением на минимальном уровне для разрабатываемого водоносного горизонта, указанная вода остается стабильной, и нежелательные составляющие остаются в растворе, причем вода остается чистой, тем самым, исключая необходимость подготовки воды из водоносного горизонта перед ее применением в процессах осуществления гидравлических разрывов.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что с указанным источником воды и при осуществлении способа или процесса применяют песок на стадии подачи пульпы операции осуществления гидравлического разрыва в скважине с блендером высокого давления, поскольку воду следует поддерживать выше ее давления начала испарения, тем самым, непрерывно исключая выпадение из раствора составляющих.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что предоставляют необходимое количество насосов и водозаборных скважин, и скважин для сброса сточных вод для способа или процесса для обеспечения выполнения операции осуществления гидравлического разрыва под высоким давлением по требованию для объекта назначения для каждого куста для заданного количества кустов ежегодно.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанная вода из исходного водоносного горизонта находится при повышенной температуре, например, для воды пласта Деболт температура при нормальных обстоятельствах составляет 38°C, что, следовательно, исключает дополнительный нагрев или применение изолированных трубопроводов, причем воду можно применять в качестве источника воды для процесса осуществления гидравлического разрыва под давлением по требованию даже в холодные зимние месяцы, характерные, например, для Западной Канады или подобных регионов, обеспечивая значительную экономию по сравнению с применением поверхностной воды.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что, когда применяют воду из водоносного горизонта, и указанная вода непрерывно циркулирует под давлением выше давления начала испарения из водозаборной скважины в скважину для захоронения в подземной системе трубопроводов, содержащей клапан регулирования противодавления, расположенный в линии циркуляции воды, и когда вода необходима для операций разрыва, воду отводят из манифольда, или манифольда и насоса, централизованно и стратегически установленного на этой линии циркуляции, тем самым, подавая воду для операции осуществления гидравлического разрыва под давлением.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что воду поддерживают под давлением выше ее давления насыщения (давления начала испарения, ДНИ) и непрерывно применяют ее для осуществления гидравлического разрыва, так что до тех пор, пока воду поддерживают на достаточно высоком давлении для удержания растворенного газа в воде, вода остается стабильной без осадков и находится в наименее агрессивном состоянии, обуславливая то, что все операции разрыва (по меньшей мере, на стадии подачи жидкости-носителя) необходимо проводить при давлениях выше ДНИ воды водоносного горизонта, что является основой успешного процесса осуществления гидравлического разрыва под давлением по требованию (ГРДТ).
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно предусматривает использование материалов, выбранных в соответствии с рабочими параметрами материалов для насоса ГСНВД для осуществления гидравлического разрыва или его эквивалента из широко известных рекомендаций, опубликованных, например, NACE, ASTME или ANSI для уплотнений запорного оборудования или подобного, причем насос способен обеспечивать давление на выходе приблизительно 69 МПа.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что указанный насос изготавливают из конструкционных материалов в соответствии с рекомендациями, опубликованными для широко известных рабочих параметров материалов, например, из стандартов NACE, ASTME, ANSI для уплотнений запорного оборудования или подобного в виду агрессивных свойств нагнетаемых текучих сред.
9. Способ осуществления гидравлического разрыва под высоким давлением в месторождении сланцевого газа по требованию, предусматривающий стадии, на которых:
применяют в качестве источника воды подземный водоносный горизонт, такой как водоносный горизонт Деболт или аналогичные, который содержит серосодержащую воду, содержащую сероводород и другие составляющие,
применяют серосодержащую воду из водоносного горизонта в качестве источника воды, применяемой предпочтительно, по меньшей мере, на стадии подачи жидкости-носителя процесса осуществления гидравлического разрыва для добычи газа, и для нагнетания указанной серосодержащей воды под давлением на минимальном уровне, составляющем, например, 2310 кПа для воды пласта Деболт при приблизительно 38 градусах Цельсия (которое варьируется с температурой источника воды для каждого разрабатываемого водоносного горизонта), и выше давления начала испарения для серосодержащей воды, содержащейся в конкретном водоносном горизонте, для предотвращения выпадения из раствора сероводорода и других составляющих указанной серосодержащей воды,
поддерживают давление указанной серосодержащей воды на минимальном уровне, требуемом для каждого водоносного горизонта, например, для водоносного горизонта Деболт 2310 кПа, непрерывно в ходе процесса осуществления гидравлического разрыва,
бурят водозаборную скважину в водоносном горизонте,
бурят скважину для захоронения в водоносном горизонте,
предоставляют насос, способный поддерживать требуемое давление, необходимое для предотвращения выхода из раствора составляющих серосодержащей воды только посредством поддержания минимального требуемого давления, например, для воды пласта Деболт 2310 кПа при 38 градусах Цельсия,
создают замкнутый контур с манифольдом, или манифольдом и насосами, для поддержания непрерывной циркуляции серосодержащей воды до начала операции по осуществлению гидравлического разрыва для добычи газа при подаче воды из манифольда,
подают на стадии подачи жидкости-носителя операции по осуществлению гидравлического разрыва для добычи газа серосодержащую воду из манифольда, или манифольда и насосов, для осуществления гидравлического разрыва в запасах газа,
причем при применении серосодержащей воды из водоносного горизонта, такого как водоносный горизонт Деболт и т.п., для процесса осуществления гидравлического разрыва для добычи газа и при поддержании указанной серосодержащей воды под давлением на минимальном уровне, например, для воды пласта Деболт 2310 кПа при 38 градусах Цельсия, указанная вода остается стабильной, и составляющие остаются в растворе, причем вода остается чистой, тем самым, исключая необходимость отгонки сероводорода и других составляющих, что необходимо для других процессов осуществления гидравлического разрыва для добычи газа.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что с указанным источником воды и при осуществлении способа или процесса применяют песок на стадии подачи пульпы операции осуществления гидравлического разрыва в скважине с блендером высокого давления, поскольку воду следует поддерживать выше ее давления начала испарения, тем самым, непрерывно исключая выпадение из раствора составляющих.
11. Способ по п.9, отличающийся тем, что предоставляют необходимое количество насосов и водозаборных скважин, и скважин для сброса сточных вод для способа или процесса для обеспечения выполнения операции осуществления гидравлического разрыва под высоким давлением по требованию для объекта назначения для каждого куста для заданного количества кустов ежегодно.
12. Способ по п.9, отличающийся тем, что указанная вода из исходного водоносного горизонта находится при повышенной температуре, например, для воды пласта Деболт температура при нормальных обстоятельствах составляет 38°C, что, следовательно, исключает дополнительный нагрев или применение изолированных трубопроводов, причем воду можно применять в качестве источника воды для процесса осуществления гидравлического разрыва под давлением по требованию даже в холодные зимние месяцы, характерные, например, для Западной Канады или подобных регионов, обеспечивая значительную экономию по сравнению с применением поверхностной воды.
13. Способ по п.9, отличающийся тем, что, когда применяют воду из водоносного горизонта, и указанная вода непрерывно циркулирует под давлением выше давления начала испарения из водозаборной скважины в скважину для захоронения в подземной системе трубопроводов, содержащей клапан регулирования противодавления, расположенный в линии циркуляции воды, и когда вода необходима для операций разрыва, воду отводят из манифольда, или манифольда и насоса, централизованно и стратегически установленного на этой линии циркуляции, тем самым, подавая воду для операции осуществления гидравлического разрыва под давлением.
14. Способ по п.9, отличающийся тем, что воду поддерживают под давлением выше ее давления насыщения (давления начала испарения, ДНИ) и непрерывно применяют ее для осуществления гидравлического разрыва, так что до тех пор, пока воду поддерживают на достаточно высоком давлении для удержания растворенного газа в воде, вода остается стабильной без осадков и находится в наименее агрессивном состоянии, обуславливая то, что все операции разрыва (по меньшей мере, на стадии подачи жидкости-носителя) необходимо проводить при давлениях выше ДНИ воды водоносного горизонта, что является основой успешного процесса осуществления гидравлического разрыва под давлением по требованию (ГРДТ).
15. Способ по п.9, отличающийся тем, что дополнительно предусматривает использование материалов, выбранных в соответствии с рабочими параметрами материалов для насоса ГСНВД для осуществления гидравлического разрыва или его эквивалента из широко известных рекомендаций, опубликованных, например, NACE, ASTME или ANSI для уплотнений запорного оборудования или подобного, причем насос способен обеспечивать давление на выходе приблизительно 69 МПа.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что указанный насос изготавливают из конструкционных материалов в соответствии с рекомендациями, опубликованными для широко известных рабочих параметров материалов, например, из стандартов NACE, ASTME, ANSI для уплотнений запорного оборудования или подобного в виду агрессивных свойств нагнетаемых текучих сред.