正确的压裂方法
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正确的压裂方法
匿名 2014年9月9日,星期二
过去二十年间,通过水力压裂技术开采美国页岩层中的天然气,既带来了巨大利润,也引发了巨大争议。该技术的支持者声称它能刺激地方经济,并且是以低环境影响的方式补贴我国对外国石油依赖的有效途径。反对者则认为这是一种危险的做法,可能污染空气和水资源,并因基岩失稳而增加地震活动。联邦政府对水力压裂提供了一定的监管,但该行业的大部分监管政策是在州一级决定的。这意味着各州的法规不尽相同,钻井方有责任了解其运营所遵循的法规。
该行业的场地退让法规通常围绕水资源和人口密集区制定。西弗吉尼亚大学法学院发布的一份白皮书很好地总结了纽约州、俄亥俄州、宾夕法尼亚州和西弗吉尼亚州的监管方法。根据这项研究,天然气钻井作业的退让距离规定为:新的垂直井筒不得位于建筑物或水井500英尺以内、供水商使用的水资源1000英尺以内、或溪流、泉水、湿地和其他水体300英尺以内。请记住这些数字,稍后我们会用到……
除了对钻井作业的法规限制外,企业在选择钻井场地时也可能采用其最佳实践。这可能包括拟议场地的原始坡度或面积。有许多地理空间数据类型可以帮助根据法规要求和行业最佳实践的组合来选择合适的钻井场地。卫星或航空影像、激光雷达和矢量文件都可以融合在一起,使运营商在将宝贵资源投入实地之前,就能全面了解潜在场地的状况。
在本案例研究中,我在 Open Topography 上找到了一个位于宾夕法尼亚州彼得斯堡镇的绝佳激光雷达数据集。彼得斯堡位于宾州中部的马塞勒斯地层上,这是美国最大的天然气来源。从这些激光雷达数据中,我能够提取高分辨率的数字高程模型 (DEM),以及场景内所有建筑物的矢量数据。我从美国人口普查局下载了一些包含该地区水体的矢量文件,这将使我能够确保符合州的退让法规。

我流程的第一步是识别场景内坡度小于或等于5度的区域。这是基于一个假设,即企业的最佳实践是在坡度普遍较低的区域开发井场,而不是需要平整大量土地来创建一个足够大、足以容纳作业的平坦地面。第二步是对水体和建筑物进行缓冲区分析,以遵守宾夕法尼亚州的法规。还记得我让你们记住的那些数字吗?不能在建筑物或水井500英尺内、供水商使用的水资源1000英尺内、或溪流、泉水、湿地和其他水体300英尺内进行钻井。将这些缓冲区应用到相应的矢量图层后,我得到了一张地图,其中绿色区域表示坡度≤5度且不违反任何州退让限制的区域(违反限制的区域显示为紫色)。

作为最后的考量,我研究了钻井场地的平均面积,以确保有足够的空间进行作业。根据页岩气信息平台,用于钻井和压裂阶段作业的多井井场的平均面积为3.5英亩。我使用了ENVI中的聚类和筛除功能,移除了那些面积小于3.5英亩的坡度区域。从下面的最终图像中,你可以看到水体和建筑物的缓冲区,以及用黄色显示的适宜钻井区域。

这个简单的案例研究突显了地理空间数据融合如何帮助石油和天然气钻井作业确定井场的适宜性。无论您个人对水力压裂持何种立场,遵守联邦和州法规的安全作业符合每个人的最大利益,而地理空间数据分析提供了宝贵的信息,可以降低这些活动带来的潜在风险。您怎么看?您是否使用过地理空间数据进行石油天然气或其他行业的场地适宜性评估?对于进行此类分析,您有什么见解或潜在的警示吗?