웰자극

Well stimulation
덴마크 프레데릭샤븐에서 수리 중인 웰자극선 비고란지 16세

웰자극은 저수지로부터 웰 보어로 가는 탄화수소의 흐름을 개선하여 생산을 증가시키기 위해 오일이나 가스 유정에 잘 개입하는 것이다. 그것은 "웰 자극기"라고도 알려진, 잘 자극기 구조나 앞바다의 배/시추선을 사용하여 수행될 수 있다.[1][2]

편대 청소

시추와 완공을 하는 동안 우물에서 펌핑된 시추액을 구하면 종종 저수지 암반에 들어가 모공목(저수지 유체가 흐르는 바위 안의 통로)을 막음으로써 주변 형성에 손상을 입힐 수 있다. 마찬가지로 천공 작용도 이물질을 천공 채널로 분사하여 비슷한 효과를 낼 수 있다. 이 두 가지 상황은 웰 보어에 가까운 영역의 투과성을 감소시켜 웰 보어에 유입되는 유체의 흐름을 감소시킨다.

간단하고 안전한 용액은 표면에서 희석된 산 혼합물을 우물 안으로 펌핑하여 해로운 물질을 용해하는 것이다.[3][4] 용해된 후에는 투과성을 회복해야 하며 저장 용액이 웰 보어 안으로 흘러들어와 손상 물질의 남은 부분을 청소해야 한다. 초기 완료 후에는 최소한의 폼산을 사용하여 진흙과 피부 손상을 청소하는 것이 일반적이다. 이런 상황에서 그 과정을 '웰 자극'이라고 느슨하게 언급한다. 종종 석유와 가스 생산을 반대하는 특수 이익 단체들은 이 과정을 '산화'라고 부르는데, 이것은 실제로 산들을 대량으로, 고압에서 석유 생산을 자극하기 위해 사용하는 것이다.

보다 심각한 경우, 특정 위치의 다운홀을 목표로 하지 않기 때문에 표면에서 펌핑하는 것은 불충분하며, 화학물질이 도달했을 때 효과를 유지할 가능성을 감소시킨다. 이 경우 코일 튜브를 사용하여 화학물질을 목표물에서 직접 포착할 필요가 있다. 코일드 튜브는 끝부분에 분사 공구가 있는 구멍에서 작동된다. 공구가 목표물에 도달하면 화학물질이 파이프를 통해 펌핑되어 손상된 부위에 직접 분사된다. 이것은 비록 훨씬 비싸지만 표면에서 펌핑하는 것보다 더 효과적일 수 있고, 정확성은 손상 위치를 아는 것에 달려 있다.

천공 터널 및 골절 연장

케이싱된 구멍 보완재에서 천공은 저장고가 생성될 수 있도록 강철 케이스를 통해 구멍을 생성하기 위한 것이다. 이 구멍들은 일반적으로 케이스를 천공하고 단거리의 저장 암석에 파열된 구멍을 내는 형태의 폭발물에 의해 형성된다. 천공포에 의해 만들어진 터널은 충분한 표면적을 제공하지 못하므로 우물가와 접촉하는 면적을 더 많이 만드는 것이 바람직하게 된다.

저수지의 투과성이 낮으면 더 많은 면적이 필요한 경우도 있다. 다른 경우, 천공 및 준공작업에 의한 손상은 보어 부근의 손상된 부피를 통해 천공터널이 효과적으로 침투하지 못할 정도로 심각할 수 있다. 기존 천공터널로 유체가 유입될 수 있는 능력이 지나치게 제한적이라는 의미다. 더 많은 자극을 얻기 위한 한 가지 방법은 천공을 통한 유압골절 치료를 수행하는 것이다.

자연적으로 투과성이 낮을 경우, 즉시 부위에서 액이 배출될 때 교체된 액이 공백을 보충할 수 있을 정도로 빠르게 공극으로 유입되지 않아 압력이 떨어질 수 있다. 그러면 우물은 생산을 경제로 만들기에 충분한 속도로 흐를 수 없다. 이 경우 수압골절을 저수지 깊숙히 확장하면 더 높은 생산률을 달성할 수 있다.

추진제 자극은 근친상간 손상을 청소하는 매우 경제적인 방법이 될 수 있다. 추진체는 폭발력이 낮은 물질로 다량의 가스 다운홀을 매우 빠르게 발생시킨다. 기체 압력은 우물 안쪽에 쌓여서 형성의 파괴압력보다 더 커질 때까지 바위의 긴장을 증가시킨다. 파단 길이와 파단 패턴은 사용되는 추진제 자극 툴의 종류에 따라 크게 좌우된다.

유압파쇄

이 절은 유압파쇄법에서 발췌한 것이다.[편집]
셰일가스 유압파쇄의 개략적 묘사
유압파쇄
Shale gas drilling rig near Alvarado, Texas
텍사스 알바라도 인근 셰일가스 시추시설
나라별
환경영향
규정
기술
정치


프래킹(fracking), 하이드로 프래킹(hydrofracting), 하이드로 프랙팅(hydrofracting)이라고도 불리는 유압파쇄술은 가압 액체에 의한 암반형성(bedrockformation)의 파쇄를 수반하는 이 과정은 천연가스, 석유, 브라인이 더 자유롭게 흐를 수 있는 깊은 바위 형성에 균열을 일으키기 위해 "파쇄액"(주로 모래나 다른 프로판트를 함유한 물)을 우물 안으로 고압주입하는 과정을 포함한다. 유압이 우물에서 제거되면 작은 유압 파쇄 프로판트(모래 또는 산화알루미늄) 알갱이가 골절을 열어둔다.[5]

수압파쇄술은 1947년 실험으로 시작되었고,[6] 상업적으로 성공한 최초의 적용은 1950년에 뒤따랐다. 2012년 현재 전 세계적으로 250만개의 "유정"이 유정, 가스정 중 100만개가 넘는 250만개의 "유정"이 행해져 왔다.[7][8] 셰일가스, 촘촘한 가스, 석탄심 가스정 등에서의 적절한 유량 달성을 위해서는 일반적으로 이러한 치료가 필요하다.[9] 어떤 수압골절은 어떤 정맥이나 둑에서 자연스럽게 형성될 수 있다.[10] 시추와 수압파쇄로 미국은 2019년 현재 주요 원유 수출국이 됐지만 강력한 온실가스인 메탄 누출은 크게 늘었다.[11][12] 10년간 지속되어온 프래킹 붐으로 인해 석유와 가스 생산량이 증가하면서 소비자 물가 하락으로 이어졌고, 가계 소득의 거의 최저치가 에너지 지출로 이어지고 있다.[13][14]

수압파쇄술은 매우 논란이 많다.[15] 그것의 지지자들은 석탄이 더 깨끗하게 연소되고 이산화탄소(CO2)를 덜 배출하는 천연가스로 대체될 뿐만 아니라 [16][17]더 광범위하게 접근 가능한 탄화수소의 경제적 이익을 옹호한다.[18][19] 프래킹 반대론자들은 이러한 것들이 지하수와 지표수 오염,[20] 소음과 대기 오염, 그리고 지진의 발생과 더불어 공중 보건과 환경에 대한 결과적인 위험성을 포함하는 환경 영향보다 더 크다고 주장한다.[21][22] 연구는 임신과 출산 결과, 편두통, 만성 코뿔소염, 심한 피로, 천식 악화, 심리적 스트레스와 같은 화학적, 신체적, 심리학적 위험의 확인 [23][24]등 인간의 건강이 영향을 받는다는 것을 밝혀냈다.[25] 더 이상의 부정적인 영향을 피하기 위해 규제 및 안전 절차를 준수해야 한다.[26]

수압파쇄와 관련된 메탄 누출의 규모에 대해서는 상당한 불확실성이 존재하며, 심지어 누출이 다른 화석 연료에 비해 천연 가스의 온실가스 배출 혜택을 상쇄시킬 수 있다는 일부 증거도 있다. 예를 들어, 환경보호기금(EDF)의 보고서는 광범위한 실험과 분석 중 펜실베니아 주의 누설률을 중심으로, 보고된 수치의 약 10% 또는 보고된 수치의 5배가 넘는 것으로 밝혀졌다.[27] 이러한 누설률은 일반적으로 미국의 유압파쇄 산업을 대표하는 것으로 여겨진다. EDF는 최근 메탄 방출량을 더 찾아 측정하기 위한 위성 임무를 발표했다.[28]

휴면 상태 또는 이전에 알 수 없었던 결함을 따라 수압 파쇄에 따른 내진 활성의 증가는 수압 파쇄 유백(수압 파열 유정의 부산물)[29]과 생성된 형성 브라인(파열된 유정 및 비파열된 유정 및 가스 유정의 부산물)의 깊은 주입 처리로 인해 발생하는 경우가 있다.[30] 이러한 이유로, 유압 파쇄는 국제적인 조사를 받고 있으며, 일부 국가에서는 제한되고, 다른 국가에서는 전면 금지된다.[31][32][33] 유럽 연합은 유압 파쇄의 제어된 적용을 허용하는 규정을 입안하고 있다.[34]

우물 들어 올리기

어떤 자극 기법은 반드시 우물 안의 투과성을 바꾸는 것을 의미하지는 않는다. 때때로 그것들은 이미 들어간 유체들이 더 쉽게 위로 흐르도록 하는 것을 포함한다. 가스 리프트는 때때로 자극의 한 형태로 간주되기도 하는데, 특히 이것이 정상 상태 작동 중에 우물 시동에만 사용되고 차단될 때 특히 그러하다. 그러나 더 일반적으로, 자극으로 들어올리는 것은 형성의 물 유입이나 체중계 억제제, 메탄올(수화물 억제제)과 같은 표면으로부터 주입된 화학물질을 통해 바닥에 축적된 무거운 액체를 들어내려고 하는 것을 말한다. 이 액체는 저수지 유체의 흐름을 억제하는 무게의 역할을 할 수 있기 때문에 우물 바닥에 자리잡고 있으며, 기본적으로 우물을 죽이는 역할을 한다. 코일 튜브를 사용하여 질소를 순환시키면 제거할 수 있다.

웰자극혈관

보다 최근에는 우물 자극의 일시적 특성 때문에 심해 우물 자극에 '웰 자극 용기'로 알려진 전문 시추선이 이용되고 있다.[35][36] Norshore와 Schlumberger와 같은 연안 회사들은 그러한 전문화된 선박들의 함대를 운영한다.[1] "다용도 시추선"이라고도 불리는 이 배들은 기존의 시추유 굴착장치를 대체하여 상당한 비용 절감을 초래한다.[37] "노르쇼어 대서양"과 같은 일부 WSV는 얕은 수역과 중간 수역에서 라이저리스 운용, 완전한 유정 시추, 완전한 해저 폐로(P&A) 수행 등 여러 작업을 수행할 수 있다. 또한 깊은 물에 있는 상단 구멍 부분의 사전 드릴링과 워크오버 라이저와의 웰 인터벤션 작업을 수행할 수 있다.[38][39]

참고 항목

참조

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