เนื้อหา
- Fracturing ไฮดรอลิกคืออะไร?
- สารเติมแต่งแตกหักไฮดรอลิก
- สารลดแรงเสียดทาน (Slickwater)
- สารเติมแต่งและ Proppants อื่น ๆ
- Fracturing Fluid แตกต่างกันจากการเล่นหนึ่งไปยังอีก
- การเจือจางและการทำให้เป็นกลางของวัตถุเจือปน
น้ำมันไฮดรอลิกร้าว: สารเคมีหลากหลายชนิดถูกนำมาใช้ในของเหลวไฮโดรลิกพร่าพราย พวกเขารวมถึง: กรดเจือจาง biocides, เบรกเกอร์, สารยับยั้งการกัดกร่อน, crosslinkers, ลดแรงเสียดทาน, เจล, โพแทสเซียมคลอไรด์, scavengers ออกซิเจน, สารปรับค่า pH, สารยับยั้งการปรับขนาดและลดแรงตึงผิว โดยทั่วไปแล้วสารเติมแต่งทางเคมีเหล่านี้อาจทำขึ้นเพียง 1/2 ถึง 2 เปอร์เซ็นต์ของของเหลว ส่วนที่เหลืออีก 98 ถึง 99 1/2 เปอร์เซ็นต์ของของเหลวคือน้ำ ผลิตภัณฑ์เช่นทรายอลูมิเนียมช็อตหรือลูกปัดเซรามิกมักจะถูกฉีดเพื่อหยุดการแตกหักหลังจากการบำบัดด้วยแรงดันเสร็จสิ้น
Fracturing ไฮดรอลิกคืออะไร?
แนวทางปฏิบัติในปัจจุบันสำหรับการบำบัดการแตกหักแบบไฮดรอลิกของอ่างเก็บน้ำก๊าซจากชั้นหินคือการใช้เหตุการณ์การสูบน้ำแบบต่อเนื่องซึ่งมีของเหลวแกล้งที่ใช้น้ำเป็นล้าน ๆ แกลลอนผสมกับวัสดุโพรเพนท์และสารช่วยเพิ่มความหนา ความดันแตกหัก
สารเติมแต่งแตกหักไฮดรอลิก
ของเหลวแตกหักที่ใช้สำหรับการกระตุ้นหินน้ำมันประกอบด้วยน้ำเป็นหลัก แต่ยังรวมถึงสารเติมแต่งที่หลากหลาย จำนวนของสารเคมีที่ใช้ในการรักษาแตกหักทั่วไปแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของการแตกหักโดยเฉพาะ
การรักษารอยแตกโดยทั่วไปจะใช้ความเข้มข้นต่ำมากระหว่าง 3 และ 12 สารเคมีเสริมขึ้นอยู่กับลักษณะของน้ำและการก่อตัวของชั้นหินที่ถูกหัก แต่ละองค์ประกอบมีวัตถุประสงค์เฉพาะที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม
สารลดแรงเสียดทาน (Slickwater)
ของเหลวที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันสำหรับการรักษารอยแตกในแผ่นหินน้ำมันเป็นของเหลวในการแตกหักที่มีส่วนผสมของน้ำผสมกับสารลดแรงเสียดทาน (เรียกว่า slickwater) การเพิ่มตัวลดแรงเสียดทานช่วยให้ของเหลวและสารพร่าพรายจะถูกสูบเข้าสู่พื้นที่เป้าหมายในอัตราที่สูงขึ้นและลดแรงดันได้มากกว่าถ้าใช้น้ำเพียงอย่างเดียว
วิดีโอนี้แสดงอุปกรณ์วัสดุและขั้นตอนที่ใช้ในกระบวนการแยกส่วนด้วยไฮดรอลิก มันใช้กับการใช้งานของไฮดรอลิพร่าพรายรวมกับการขุดเจาะแนวนอนในการพัฒนาของก๊าซธรรมชาติในหินดินดานที่อุดมไปด้วยอินทรีย์ มันถูกจัดทำโดย Chesapeake Energy
สารเติมแต่งและ Proppants อื่น ๆ
นอกจากสารลดแรงเสียดทานสารเติมแต่งอื่น ๆ ยังรวมถึง: ไบโอไซด์เพื่อป้องกันการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์และเพื่อลดการแตกตัวของไบโอฟิล; ขยะออกซิเจนและความคงตัวอื่น ๆ เพื่อป้องกันการกัดกร่อนของท่อโลหะ และกรดที่ใช้ในการกำจัดความเสียหายโคลนเจาะภายในพื้นที่ใกล้หลุม ของเหลวเหล่านี้ไม่เพียง แต่ใช้ในการสร้างรอยแตกในการก่อตัวเท่านั้น แต่ยังนำพาตัวแทนการผลิต (มักจะเป็นซิลิกาทรายหรือซินเทอร์ bauxite) ซึ่งมีการสะสมในรอยแตกที่เกิดขึ้น
การแต่งหน้าของของเหลวที่แตกหักนั้นแตกต่างกันไปจากอ่างแร่ทางธรณีวิทยาหรือรูปแบบอื่น รายการสารเติมแต่งที่เป็นไปได้แสดงไว้ในตารางที่ 1 การประเมินปริมาตรสัมพัทธ์ของส่วนประกอบของของเหลวแตกหักพบว่ามีปริมาณของสารเติมแต่งที่ค่อนข้างเล็ก โดยรวมแล้วความเข้มข้นของสารเติมแต่งในของเหลวที่แตกตัวเป็น slickwater ส่วนใหญ่จะมีความสอดคล้องกัน 0.5% ถึง 2% โดยมีน้ำเป็นส่วนประกอบ 98% ถึง 99.5%
วิดีโอนี้แสดงอุปกรณ์วัสดุและขั้นตอนที่ใช้ในกระบวนการแยกส่วนด้วยไฮดรอลิกมันใช้กับการใช้งานของไฮดรอลิพร่าพรายรวมกับการขุดเจาะแนวนอนในการพัฒนาของก๊าซธรรมชาติในหินดินดานที่อุดมไปด้วยอินทรีย์ มันถูกจัดทำโดย Chesapeake Energy
Fracturing Fluid แตกต่างกันจากการเล่นหนึ่งไปยังอีก
เนื่องจากการแต่งหน้าของของเหลวแตกหักแต่ละแบบแตกต่างกันไปตามความต้องการเฉพาะของแต่ละพื้นที่จึงไม่มีสูตรที่เหมาะกับทุกขนาดสำหรับปริมาตรสำหรับสารเติมแต่งแต่ละชนิด ในการจำแนกประเภทของของเหลวที่แตกพร่าพรายและสารเติมแต่งมันเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องตระหนักว่า บริษัท ผู้ให้บริการที่จัดหาสารเติมแต่งเหล่านี้ได้พัฒนาสารประกอบจำนวนมากที่มีคุณสมบัติการทำงานคล้ายกันเพื่อใช้ในวัตถุประสงค์เดียวกันในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน
ความแตกต่างระหว่างสูตรเพิ่มเติมอาจมีขนาดเล็กเท่ากับการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารประกอบเฉพาะ ถึงแม้ว่าอุตสาหกรรมพร่าพรายไฮดรอลิกอาจมีสารประกอบจำนวนหนึ่งที่สามารถนำมาใช้ในของเหลวพร่าพรายไฮดรอลิกงานพร่าพรายเดียวใด ๆ จะใช้เพียงไม่กี่ของสารเติมแต่งที่มีอยู่ ไม่ใช่เรื่องแปลกที่สูตรการแตกร้าวบางอย่างจะละเว้นหมวดหมู่ผสมบางอย่างหากไม่จำเป็นต้องใช้คุณสมบัติของแอปพลิเคชันเฉพาะ
กระบวนการทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ใช้สารเคมีและสารเคมีเกือบทุกชนิดสามารถเป็นอันตรายในปริมาณที่มากพอหรือไม่ได้จัดการอย่างเหมาะสม แม้แต่สารเคมีที่เข้าไปในอาหารหรือน้ำดื่มของเราก็อาจเป็นอันตรายได้ ตัวอย่างเช่นโรงบำบัดน้ำดื่มใช้คลอรีนในปริมาณมาก เมื่อใช้และจัดการอย่างเหมาะสมจะปลอดภัยสำหรับคนงานและผู้อยู่อาศัยใกล้และให้น้ำดื่มที่สะอาดและปลอดภัยสำหรับชุมชน
แม้ว่าความเสี่ยงต่ำความเป็นไปได้ที่มีอยู่สำหรับการเผยแพร่โดยไม่ได้วางแผนซึ่งอาจมีผลกระทบร้ายแรงต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม ในทำนองเดียวกันการแตกหักด้วยไฮดรอลิกนั้นใช้สารเคมีจำนวนมากที่อาจเป็นอันตราย แต่ปลอดภัยเมื่อได้รับการจัดการอย่างเหมาะสมตามข้อกำหนดและวิธีปฏิบัติในอุตสาหกรรมที่มีมาอย่างยาวนาน นอกจากนี้สารเติมแต่งเหล่านี้จำนวนมากเป็นสารเคมีทั่วไปที่ผู้คนพบเป็นประจำในชีวิตประจำวัน
การเจือจางและการทำให้เป็นกลางของวัตถุเจือปน
ตารางที่ 1 แสดงบทสรุปของสารเติมแต่งสารประกอบหลักของพวกเขาเหตุผลที่ใช้สารเติมแต่งในน้ำมันไฮโดรลิกพร่าพรายและการใช้งานทั่วไปอื่น ๆ สำหรับสารประกอบเหล่านี้ กรดไฮโดรคลอริก (HCl) เป็นส่วนประกอบของเหลวเดียวที่ใหญ่ที่สุดที่ใช้ในของเหลวที่พร่าพรายนอกเหนือจากน้ำ ในขณะที่ความเข้มข้นของกรดอาจแตกต่างกันการผสม HCl 15% เป็นความเข้มข้นทั่วไป ส่วนผสม HCl 15% ประกอบด้วยน้ำ 85% และกรด 15% ดังนั้นปริมาณของกรดจะถูกเจือจางลง 85% ด้วยน้ำในสารละลายในสต็อกก่อนที่จะถูกสูบเข้าสู่การก่อตัวในระหว่างการแตกพร่า
เมื่อฉีดของเหลวที่พร่าพรายทั้งหมดแล้วปริมาตรรวมของกรดในตัวอย่างที่แยกจาก Fayetteville shale คือ 0.123% ซึ่งบ่งชี้ว่าของเหลวนั้นถูกเจือจางด้วยปัจจัย 122 ครั้งก่อนที่จะถูกอัดเข้าสู่การก่อตัว ความเข้มข้นของกรดนี้จะยังคงถูกเจือจางเท่านั้นเนื่องจากมันจะถูกกระจายไปในปริมาตรน้ำเพิ่มเติมที่อาจมีอยู่ในดินใต้ผิวดิน นอกจากนี้หากกรดนี้สัมผัสกับแร่ธาตุคาร์บอเนตในดินใต้ผิวดินมันจะถูกทำให้เป็นกลางโดยปฏิกิริยาทางเคมีกับแร่ธาตุคาร์บอเนตที่ผลิตน้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากปฏิกิริยา