Frak pijesak je visoko{0}}čistoća, vrlo izdržljiv kvarcni pijesak, koji se obično sastoji od malih, zaobljenih zrnaca. To je materijal-otporan na gnječenje koji se prvenstveno koristi u naftnim i drugim industrijskim sektorima. Ovaj svestrani pijesak ključna je komponenta u hidrauličkom frakturiranju-postupku koji se koristi za vađenje ugljikovodičnih tekućina, poput tekućina prirodnog plina i nafte, iz formacija temeljne stijene.
Kakvu ulogu ima pijesak u procesu hidrauličkog lomljenja?
U kontekstu hidrauličkog frakturiranja, frak pijesak služi kao "propant". Kao što možete pretpostaviti, crpke uključene u ovaj proces se na kraju isključe. Iako izazvane pukotine mogu biti podvrgnute blagom stupnju kolapsa, prisutnost značajnog volumena frak-pijeska i granuliranih čestica unutar bušotine sprječava trajno zatvaranje ovih pukotina.
Novonastale pukotine unutar stijenske formacije drže otvorenima ova čvrsta zrnca pijeska, koja stvaraju poroznu mrežu koja omogućuje tekućinama da slobodno teku kroz stijensku matricu i u bušotinu. Frac pijesak je vitalni element tijekom cijele ove operacije; naziva se "propant" jer, nakon što pumpe prestanu raditi, ovaj materijal učinkovito otvara pukotine i održava njihovo otvoreno stanje.
Iakofrac pijesakostaje najčešće korišten proppant među većinom tvrtki za frakturiranje, drugi materijali-kao što su aluminijske kuglice, keramičke kuglice i sinterirani boksit-također se mogu koristiti. Međutim, frak pijesak obično daje najbolje performanse i ostaje preferirani izbor za većinu naftnih poduzeća.
Važnost frakcionog pijeska u hidrauličkom frakturiranju
Geološke formacije-kao što je organski škriljevac-sadrže ogromne rezerve prirodnog plina, kondenzata prirodnog plina i nafte; međutim, te tvari ne mogu spontano dotjecati u bušotinu. Razlog zašto te tekućine ne mogu slobodno teći u bušotinu je taj što formacija stijene nema dovoljnu propusnost-kapacitet da dopusti tekućinama prolaz kroz mikroskopske pore.
Hidrauličko frakturiranje rješava ovo ograničenje u pogledu poroznosti stvaranjem i stvaranjem novih pora unutar pukotine bušotine. Proces bušenja obično uključuje sljedeće korake:
Bušenje u sedimente formacije stijena.
Izolacija ili brtvljenje određenih dijelova bušotine unutar zone-koja sadrži ugljikovodike.
Pumpanje-vode pod visokim pritiskom u određene dijelove bušotine za lomljenje.
Proizvodnja hidrauličkog lomljenja
Voda koja se koristi u bušotini tretira se posebnim kemijskim dodacima i sredstvima za zgušnjavanje kako bi se unutar bušotine stvorila konzistencija -kao gel. Ovaj gel služi kao kritični medij; pojačava hidrauličku silu i olakšava transport zrna frak pijeska na njihove određene položaje, čime se omogućuje učinkovit rad pumpanja. Dobavljači kao što je Pontotoc Sand & Stone postavljaju-industrijske pumpe velikih razmjera na površinu kako bi povećali tlak unutar zapečaćenog dijela bušotine. Ovaj tlak nastavlja rasti sve dok ne dosegne točku loma okolne stijene.
Nakon što se dosegne ovaj kritični prag tijekom procesa bušenja, stijenke bušotine pucaju; voda brzo nadire u nastale pukotine, proširujući doseg izvora nafte i plina dublje u slojeve stijena. Kako su milijarde zrnaca pijeska ponesene duboko u ispucalu bušotinu zbog iznenadnog puknuća i nadolazeće vode, tisuće tona propantnog pijeska se istovremeno uvode u bušotinu.
Prednosti hidrauličkog frakturiranja
Poboljšano nabijanje i postavljanje šljunka
Smanjeno smanjenje tlaka, čime se minimiziraju problemi taloženja
Povećana površina drenaže
Smanjena proizvodnja pijeska i manji pad tlaka
Povećani protok nafte i plina u bušotinama s prirodnim pukotinama
Međusobna povezanost prirodnih prijeloma