Sadržaj
- Što je hidraulično lomljenje?
- Hidraulički aditivi za lomljenje
- Aditivi za smanjenje trenja (glatka voda)
- Ostali aditivi i dodaci
- Fluidi za lomljenje variraju od jedne do druge igre
- Razrjeđivanje i neutralizacija aditiva
Tekućine za hidraulično lomljenje: Veliki broj kemijskih dodataka koristi se u tekućinama hidrauličnog loma. Uključuju: razrijeđene kiseline, biocide, razbijače, inhibitore korozije, umrežavanje, reduktore trenja, gelove, kalijev klorid, sredstva za uklanjanje kisika, sredstva za podešavanje pH, inhibitore kamenca i površinski aktivne tvari. Ti kemijski aditivi obično čine samo 1/2 do 2 posto tekućine. Preostalih 98 do 99 1/2 posto tekućine je voda. Propanti poput pijeska, aluminijskog puhanja ili keramičkih perli često se ubrizgavaju kako bi se prijelomi otvorili nakon završetka tretmana pritiskom.
Što je hidraulično lomljenje?
Trenutna praksa za tretmane hidrauličkog lomljenja rezervoara za plin iz škriljca je primjena sekvenciranog pumpanja u kojem se na kontrolirani i nadzirani način pumpaju milijuni litara vodene lomljive tekućine pomiješane s propantnim materijalima i sredstvima za zgušnjavanje u ciljani sloj škriljaca iznad tlak loma.
Hidraulički aditivi za lomljenje
Tekućine za lomljenje koje se koriste za stimulaciju plinskih škriljaca sastoje se prije svega od vode, ali sadrže i razne dodatke. Broj kemijskih dodataka koji se koriste u tipičnom tretmanu loma razlikuje se ovisno o uvjetima pucanja određenog dobrog sloja.
Tipičan tretman loma upotrebljavaće vrlo niske koncentracije između 3 i 12 aditivnih kemikalija, ovisno o karakteristikama vode i formiranju škriljaca koji su lomljeni. Svaka komponenta služi određenoj, projektiranoj svrsi.
Aditivi za smanjenje trenja (glatka voda)
Pretežna tekućina koja se trenutno koristi za liječenje loma u plinskim škriljevcima su tekućine za lomljenje na bazi vode pomiješane s aditivima koji smanjuju trenje (zvani glatka voda). Dodatak reduktora trenja omogućuje da se tekućine za lomljenje i propanti pumpaju u ciljanu zonu s većom brzinom i smanjenim tlakom nego ako se koristi samo voda.
Ovaj videozapis prikazuje opremu, materijale i postupke koji se koriste u postupku hidrauličnog lomljenja. Primjenjuje se za upotrebu hidrauličkog lomljenja u kombinaciji s horizontalnim bušenjem pri razvoju bušotine za prirodni plin u škriljevcima bogatim organskim. Pripremio ju je Chesapeake Energy.
Ostali aditivi i dodaci
Pored reduktora trenja, ostali aditivi uključuju: biocide za sprečavanje rasta mikroorganizama i za smanjenje biootpada lomova; sredstva za čišćenje kisika i drugi stabilizatori za sprečavanje korozije metalnih cijevi; i kiseline koje se koriste za uklanjanje oštećenja od bušenja bušenja unutar područja blizu bušotine. Te tekućine koriste se ne samo za stvaranje prijeloma u formaciji, nego i za nošenje potisnog agensa (često silikatnog pijeska ili sinteriranog boksita) koji se taloži u induciranim lomovima.
Sastav tekućine za lomljenje varira od jednog geološkog bazena ili formacije do drugog. Popis potencijalnih aditiva dan je u tablici 1. Procjenom relativnih količina sastojaka tekućine koja pukne otkriva se relativno mali volumen aditiva koji su prisutni. Općenito, koncentracija aditiva u većini tekućina za lomljenje glatkih voda je relativno ujednačena 0,5% do 2%, a voda čini 98% do 99,5%.
Ovaj videozapis prikazuje opremu, materijale i postupke koji se koriste u postupku hidrauličnog lomljenja.Primjenjuje se za upotrebu hidrauličkog lomljenja u kombinaciji s horizontalnim bušenjem pri razvoju bušotine za prirodni plin u škriljevcima bogatim organskim. Pripremio ju je Chesapeake Energy.
Fluidi za lomljenje variraju od jedne do druge igre
Kako sastav svake tekućine za lomljenje varira kako bi se zadovoljile specifične potrebe svakog područja, ne postoji formula jednake veličine za sve količine aditiva. Pri razvrstavanju tekućina za lomljenje i njihovih aditiva važno je shvatiti da su uslužne tvrtke koje osiguravaju te aditive razvile brojne spojeve sličnih funkcionalnih svojstava koji se mogu koristiti za istu svrhu u različitim okruženjima bušotine.
Razlika između aditivnih formulacija može biti mala kao i promjena koncentracije određenog spoja. Iako industrija hidrauličkog lomljenja može imati niz spojeva koji se mogu upotrijebiti u tekućini hidrauličnog loma, bilo koji pojedinačni posao frakture upotrijebio bi samo nekoliko dostupnih aditiva. Nije neuobičajeno da neki recepti za lomljenje izostavljaju neke složene kategorije ako njihova svojstva nisu potrebna za određenu primjenu.
Većina industrijskih procesa koristi kemikalije, a gotovo svaka kemikalija može biti opasna u dovoljno velikim količinama ili ako se s njom ne postupa pravilno. Čak i kemikalije koje ulaze u našu hranu ili pitku vodu mogu biti opasne. Na primjer, postrojenja za pročišćavanje pitke vode koriste velike količine klora. Ako se pravilno koristi i rukuje, siguran je za radnike i stanare te pruža čistu i sigurnu pitku vodu za zajednicu.
Iako je rizik nizak, postoji potencijal neplaniranih izdanja koja bi mogla imati ozbiljne učinke na zdravlje ljudi i okoliš. Isto tako, hidraulično lomljenje koristi niz kemijskih dodataka koji mogu biti opasni, ali su sigurni ako se pravilno postupa u skladu sa zahtjevima i dugogodišnjom industrijskom praksom. Uz to, mnogi su od tih aditiva uobičajena kemikalija s kojom se ljudi redovno susreću u svakodnevnom životu.
Razrjeđivanje i neutralizacija aditiva
Tablica 1 daje sažetak aditiva, njihovih glavnih spojeva, razlog zašto se aditiv koristi u tekućini za hidraulično lomljenje i neke druge uobičajene uporabe za ove spojeve. Klorovodična kiselina (HCl) je jedina najveća tekuća komponenta koja se koristi u lomu tekućine osim vode; dok koncentracija kiseline može varirati, mješavina HCl od 15% tipična je koncentracija. Mješavina HCl od 15% sastoji se od 85% vode i 15% kiseline, stoga se volumen kiseline razrijedi za 85% vodom u svojoj osnovnoj otopini prije nego što se ona ubaci u tvorbu tijekom tretmana lomljenja.
Jednom kada je ubrizgana cijela faza frakturirajuće tekućine, ukupni volumen kiseline u primjeru tekućine za lomljenje iz škriljaca Fayetteville bio je 0,123%, što ukazuje na to da je ta tekućina razrijeđena sa faktorom 122 puta prije nego što je upumpana u tvorbu. Koncentracija ove kiseline će se i dalje razrjeđivati budući da se dalje raspršuje u dodatne količine vode koje mogu biti prisutne u podzemlju. Nadalje, ako ova kiselina dođe u kontakt s karbonatnim mineralima u podzemlju, ona bi se neutralizirala kemijskom reakcijom s karbonatnim mineralima koji proizvode vodu i ugljični dioksid kao nusprodukt reakcije.