一种计算页岩气开发的水足迹方法技术

本发明专利技术属于能源开采的环境影响计算技术领域，涉及一种计算页岩气开发的水足迹方法。本发明专利技术从生命周期角度出发，提供一种量化页岩气开采的水足迹方法，包括页岩气开采的直接水耗和间接水耗。在此基础上，预测完成未来页岩气生产目标全国的水耗。步骤如下：首先收集页岩气开发的直接水耗数据；然后计算页岩气开发过程中投入最多的三种原材料水泥、钢材和柴油的消耗量，根据其环境影响计算页岩气开发的间接水足迹；根据直接水耗和间接水耗，计算页岩气开发总水足迹；然后计算页岩气单井产气量进而估算单位体积页岩气的水耗；最后，根据页岩气发展规划从而计算全国页岩气开发的水足迹。

【技术实现步骤摘要】
一种计算页岩气开发的水足迹方法
本专利技术属于能源开采的环境影响计算
，涉及一种计算页岩气开发的水足迹方法，是一种从生命周期角度出发计算页岩气开发的水足迹方法。
技术介绍
社会发展提高了人类对能源需求的依赖程度，能源供给包括煤炭、石油、天然气等不可再生能源，在目前的能源消费结构中，煤炭和石油占比仍居前两位。然而，随着煤炭、石油等传统能源的大量消耗，人为制造的废气废物已经超出了环境自净能力，从而造成生态系统失衡，环境问题进一步恶化。在当前全球能源结构调整的背景下，未来能源需求缺口日益凸显；同时，气候变化对清洁能源的普及和推广提出了新要求。页岩气作为一种新型的低碳能源，是未来能源新战略的重要组成部分。近年来，页岩气的勘探开发异军突起，已成为全球油气工业的新亮点。目前，对页岩气开发耗水量的研究多集中在直接水耗，然而，页岩气开发过程中投入大量的原材料(水泥、钢铁和柴油)，少有研究从生命周期角度出发，考虑原材料投入对页岩气生产水耗的影响。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术从生命周期角度出发，提供一种量化页岩气开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计算页岩气开发的水足迹方法，其特征在于，步骤如下：/n(1)收集页岩气开发的直接水耗数据：包括压裂新鲜水消耗和钻井液新鲜水消耗，并计算页岩气开发的直接水耗W

【技术特征摘要】
1.一种计算页岩气开发的水足迹方法，其特征在于，步骤如下：
(1)收集页岩气开发的直接水耗数据：包括压裂新鲜水消耗和钻井液新鲜水消耗，并计算页岩气开发的直接水耗WD；
WD＝Wdrilling+Wfracturing
其中，Wdrilling和Wfracturing分别表示钻井新鲜水消耗和压裂新鲜水消耗，单位m3/井；
(2)结合页岩气井身结构，并依据美国石油学会APISpec5CT《套管和油管规范》以及《四川东北钻前操作技术规范(Q/SH0020-2009)》计算页岩气开发过程中投入最多的三种原材料的消耗量，三种原材料为水泥、钢材和柴油，计算方式如下：
钢材消耗量：其中，λi表示第i层套管的单位长度的质量系数，单位kgm-1；Li表示第i层套管的长度，单位m，共4层；
水泥消耗量：其中，Di表示第i层套管的外径，单位m；Bi表示第i个钻头的直径，m；ρi表示水泥浆的密度，gcm-3；θ表示水泥浆中水泥占比；
柴油消耗量：Coil＝L4×γ1+Lh/s×T×q×γ2+Vo×ρo×ζ；其中，γ1表示钻井的百米耗油系数，单位t100m-1；L4表示页岩气井深度，单位m；s表示每段压裂的长度，单位m；T表示每段压裂需要的时间，单位h；q表示压裂车的数量；γ2表示1辆压裂车的耗油系数，单位th-1；Vo表示油基钻井液的使用量，单位m3；ρo表示柴油的密度，单位tm-3；ζ表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家华，宋国宝，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21