Текущее состояние. На современном этапе разработки углеводородных месторождений особое внимание уделяется разработке технологий гидравлического разрыва пласта, особенно безводных методов. Такие технологии позволяют минимизировать использование воды, что особенно важно в засушливых регионах и в условиях ограниченных водных ресурсов. Существующие проблемы включают выбросы CO₂, риск загрязнения грунтовых вод, высокую стоимость оборудования и сложности транспортировки таких веществ, как жидкий азот, СНГ и СПГ. Тем не менее, перспективы связаны с внедрением технологий, повышающих эффективность добычи и устойчивость процессов за счет минимизации воздействия на окружающую среду и повышения долговечности оборудования.

Решаемая научная проблема. Основная идея исследования заключается в оценке экологической, экономической и технологической эффективности безводных методов гидроразрыва пласта, таких как использование CO₂, жидкого азота и сжиженных углеводородов. Гипотеза состоит в том, что внедрение данных методов позволит снизить воздействие на экосистемы и повысить продуктивность добычи, несмотря на высокие начальные затраты. Задачи исследования включают:

Анализ существующих барьеров для внедрения технологий (технологические, регуляторные, экономические).

• Сравнение экологической устойчивости различных методов.

• Разработка рекомендаций по улучшению технологической базы и снижению стоимости процессов.

Методы исследования. Описывается последовательность выполнения исследования, обосновывается выбор используемых методов, оборудования и программного обеспечения.
1. Теоретический анализ:

• Изучение существующих исследований по теме гидроразрыва и экологической устойчивости.

• Сравнительный анализ методов на основе таблиц и статистических данных.

2.Графические методы:

• Построение графиков и таблиц для представления сравнительных данных, таких как выбросы CO₂, производительность и долговечность оборудования.

Детали исследования. Основные результаты исследования демонстрируют:

Преимущества безводных методов: снижение риска загрязнения грунтовых вод, повышение продуктивности, особенно в сланцевых пластах, где вода вызывает капиллярные эффекты.

Проблемы использования CO₂: низкая вязкость затрудняет транспортировку проппанта, а также высокие требования к поддержанию его в сверхкритическом состоянии.

Жидкий азот: экологически безопасен, но требует сложной инфраструктуры для хранения и транспортировки.

СНГ и СПГ: высокая взрывоопасность и строгие требования безопасности ограничивают применение. Графический материал включает таблицы и диаграммы, сравнивающие экологические, экономические и технические параметры каждой технологии.

Заключение. Выводы исследования подчеркивают необходимость дальнейшего развития безводных технологий гидроразрыва, особенно в направлении снижения их стоимости и масштабируемости. Перспективы связаны с использованием новых материалов, разработкой более долговечных систем оборудования и совершенствованием нормативной базы для упрощения внедрения технологий.