Περιεχόμενο
- Τι είναι η υδραυλική κατάτμηση;
- Υδραυλικά πρόσθετα σπασίματος
- Συμπληρώματα μείωσης της τριβής (Slickwater)
- Άλλα πρόσθετα και προπλάσματα
- Τα υγρά κατάσπασης ποικίλλουν από το ένα παιχνίδι στο άλλο
- Αραίωση και εξουδετέρωση των πρόσθετων ουσιών
Υγρά υγρά καταστροφής: Μια μεγάλη ποικιλία από χημικά πρόσθετα χρησιμοποιούνται σε υδραυλικά υγρά διάσπασης. Περιλαμβάνουν: αραιά οξέα, βιοκτόνα, αναστολείς, αναστολείς διάβρωσης, παράγοντες σχηματισμού σταυροδεσμών, αναστολείς τριβής, πηκτές, χλωριούχο κάλιο, παράγοντες δέσμευσης οξυγόνου, παράγοντες ρύθμισης του ρΗ, αναστολείς κλίμακας και επιφανειοδραστικά. Αυτά τα χημικά πρόσθετα τυπικά μπορεί να αποτελούν μόνο το 1/2 έως 2 τοις εκατό του υγρού. Το υπόλοιπο 98 με 99 1/2 τοις εκατό του υγρού είναι νερό. Τα προπλάσματα όπως η άμμος, τα γυρίσματα αλουμινίου ή τα κεραμικά σφαιρίδια συχνά εγχέονται για να κρατούν τα κατάγματα ανοικτά μετά την ολοκλήρωση της θεραπείας πίεσης.
Τι είναι η υδραυλική κατάτμηση;
Η τρέχουσα πρακτική για τις υδραυλικές κατεργασίες θραύσης των δεξαμενών σχιστολιθικού αερίου είναι η εφαρμογή ενός συμβάντος άντλησης αλληλουχίας στο οποίο εκατομμύρια γαλόνια υδάτινων ρευστών διασπάσεως που αναμιγνύονται με προωθητικά υλικά και παράγοντες παχύνσεως αντλούνται με ελεγχόμενο και παρακολουθούμενο τρόπο στον σχηματισμό σχιστόλιθου στόχου ανωτέρω πίεσης κατάγματος.
Υδραυλικά πρόσθετα σπασίματος
Τα υγρά σχισίματος που χρησιμοποιούνται για διεγέρσεις σχιστόλιθου αερίου αποτελούνται πρωτίστως από νερό αλλά περιλαμβάνουν επίσης μια ποικιλία προσθέτων. Ο αριθμός των χημικών προσθέτων που χρησιμοποιούνται σε μια τυπική θεραπεία κατάγματος ποικίλλει ανάλογα με τις καταστάσεις της συγκεκριμένης ευκατάστασής του.
Μια τυπική επεξεργασία κατάγματος θα χρησιμοποιεί πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις μεταξύ 3 και 12 πρόσθετων χημικών ουσιών ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του νερού και το σχηματισμό σχιστολιθικού σχηματισμού. Κάθε στοιχείο εξυπηρετεί έναν συγκεκριμένο, κατασκευασμένο σκοπό.
Συμπληρώματα μείωσης της τριβής (Slickwater)
Τα κυρίαρχα ρευστά που χρησιμοποιούνται επί του παρόντος για κατεργασίες θραύσης στα σχιστόλιθοι φυσικού αερίου είναι ρευστά διαλυτοποίησης με βάση το νερό αναμεμιγμένα με πρόσθετα που μειώνουν την τριβή (που ονομάζεται slickwater). Η προσθήκη μειωτήρων τριβής επιτρέπει την άντληση ρευστών και προωθητών που διασπώνται στη ζώνη στόχο με υψηλότερο ρυθμό και μειωμένη πίεση από ό, τι εάν χρησιμοποιήθηκε μόνο νερό.
Αυτό το βίντεο απεικονίζει τον εξοπλισμό, τα υλικά και τις διαδικασίες που χρησιμοποιούνται στη διαδικασία της υδραυλικής θραύσης. Ισχύει για τη χρήση υδραυλικών θραυσμάτων σε συνδυασμό με οριζόντια διάτρηση στην ανάπτυξη φυσικού αερίου σε ένα οργανικό πλούσιο σχιστόλιθο. Ετοιμάστηκε από την Chesapeake Energy.
Άλλα πρόσθετα και προπλάσματα
Εκτός από τους μειωτήρες τριβής, άλλα πρόσθετα περιλαμβάνουν: βιοκτόνα για την πρόληψη της ανάπτυξης μικροοργανισμών και για τη μείωση της βιομάζας των καταγμάτων. καταβύθιση οξυγόνου και άλλους σταθεροποιητές για την πρόληψη της διάβρωσης των μεταλλικών σωλήνων. και οξέα που χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση της φθοράς από τη λάσπη διάτρησης εντός της περιοχής κοντά στην κοιλότητα. Αυτά τα υγρά χρησιμοποιούνται όχι μόνο για τη δημιουργία των καταγμάτων στο σχηματισμό αλλά και για τη μεταφορά ενός μέσου στήριξης (συχνά άμμου πυριτίου ή συντηγμένου βωξίτη) που αποτίθεται στα επαγόμενα κατάγματα.
Η σύνθεση του ρευστού που διασπάται ποικίλλει από τη μια γεωλογική λεκάνη ή από τη διαμόρφωση μέχρι την άλλη. Στο Πίνακα 1 δίδεται κατάλογος πιθανών πρόσθετων ουσιών. Η αξιολόγηση των σχετικών όγκων των συστατικών ενός ρευστού διαρρήξεως αποκαλύπτει τον σχετικά μικρό όγκο των προσθετικών που υπάρχουν. Συνολικά, η συγκέντρωση των προσθέτων στα περισσότερα ρευστά κηλιδώδους ύδατος είναι σχετικά σταθερή από 0,5% έως 2%, με νερό να σχηματίζει 98% έως 99,5%.
Αυτό το βίντεο απεικονίζει τον εξοπλισμό, τα υλικά και τις διαδικασίες που χρησιμοποιούνται στη διαδικασία της υδραυλικής θραύσης.Ισχύει για τη χρήση υδραυλικών θραυσμάτων σε συνδυασμό με οριζόντια διάτρηση στην ανάπτυξη φυσικού αερίου σε ένα οργανικό πλούσιο σχιστόλιθο. Ετοιμάστηκε από την Chesapeake Energy.
Τα υγρά κατάσπασης ποικίλλουν από το ένα παιχνίδι στο άλλο
Επειδή η σύνθεση κάθε υγρού θραύσης ποικίλλει για να ικανοποιήσει τις συγκεκριμένες ανάγκες κάθε περιοχής, δεν υπάρχει ένας τύπος ενιαίου μεγέθους για τους όγκους για κάθε πρόσθετο. Κατά την ταξινόμηση των υγρών θραύσης και των προσθέτων αυτών είναι σημαντικό να συνειδητοποιήσουμε ότι εταιρείες παροχής υπηρεσιών που παρέχουν αυτά τα πρόσθετα έχουν αναπτύξει μια σειρά ενώσεων με παρόμοιες λειτουργικές ιδιότητες για να χρησιμοποιηθούν για τον ίδιο σκοπό σε διαφορετικά περιβάλλοντα πηγών.
Η διαφορά μεταξύ των συνθέσεων πρόσθετων μπορεί να είναι τόσο μικρή όσο η μεταβολή της συγκέντρωσης μιας συγκεκριμένης ένωσης. Αν και η βιομηχανία υδραυλικής ρωγμής μπορεί να έχει έναν αριθμό ενώσεων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ένα υδραυλικό υγρό θραύσης, οποιαδήποτε εργασία θραύσης θα χρησιμοποιούσε μόνο μερικά από τα διαθέσιμα πρόσθετα. Δεν είναι ασυνήθιστο για ορισμένες συνταγές θραύσης να παραλείπονται ορισμένες σύνθετες κατηγορίες εάν οι ιδιότητές τους δεν απαιτούνται για τη συγκεκριμένη εφαρμογή.
Οι περισσότερες βιομηχανικές διεργασίες χρησιμοποιούν χημικές ουσίες και σχεδόν οποιαδήποτε χημική ουσία μπορεί να είναι επικίνδυνη σε αρκετά μεγάλες ποσότητες ή αν δεν αντιμετωπιστεί σωστά. Ακόμα και τα χημικά που εισέρχονται στα τρόφιμα ή στο πόσιμο νερό μας μπορεί να είναι επικίνδυνα. Για παράδειγμα, οι μονάδες επεξεργασίας πόσιμου νερού χρησιμοποιούν μεγάλες ποσότητες χλωρίου. Όταν χρησιμοποιείται και χειρίζεται σωστά, είναι ασφαλές για τους εργαζόμενους και τους κατοίκους κοντά και παρέχει καθαρό και ασφαλές πόσιμο νερό για την κοινότητα.
Παρόλο που ο κίνδυνος είναι χαμηλός, υπάρχει πιθανότητα για μη προγραμματισμένες εκλύσεις που θα μπορούσαν να έχουν σοβαρές επιπτώσεις στην υγεία του ανθρώπου και στο περιβάλλον. Με τον ίδιο τρόπο, η υδραυλική θραύση χρησιμοποιεί μια σειρά χημικών προσθέτων που θα μπορούσαν να είναι επικίνδυνα, αλλά είναι ασφαλή όταν αντιμετωπίζονται σωστά σύμφωνα με τις απαιτήσεις και τις μακροχρόνιες πρακτικές της βιομηχανίας. Επιπλέον, πολλά από αυτά τα πρόσθετα είναι κοινά χημικά που συναντούν τακτικά στην καθημερινή ζωή.
Αραίωση και εξουδετέρωση των πρόσθετων ουσιών
Ο Πίνακας 1 παρέχει μια περίληψη των προσθέτων, των κύριων ενώσεών τους, του λόγου για τον οποίο χρησιμοποιείται το πρόσθετο σε ένα υδραυλικό υγρό θραύσης και κάποιες από τις άλλες συνήθεις χρήσεις αυτών των ενώσεων. Το υδροχλωρικό οξύ (HCl) είναι το μοναδικό μεγαλύτερο υγρό συστατικό που χρησιμοποιείται σε ένα υγρό που διασπάται εκτός από το νερό. ενώ η συγκέντρωση του οξέος μπορεί να ποικίλει, ένα μίγμα 15% ΗΟΙ είναι μια τυπική συγκέντρωση. Ένα μίγμα 15% HCl αποτελείται από 85% νερό και 15% οξύ, επομένως ο όγκος του οξέος αραιώνεται κατά 85% με το νερό στο αποθεματικό του διάλυμα προτού αντληθεί στο σχηματισμό κατά τη διάρκεια μιας θεραπείας κατάγματος.
Μόλις εγχυθεί ολόκληρο το στάδιο του υγρού θραύσης, ο συνολικός όγκος του οξέος σε ένα παράδειγμα υγρού θραύσης από το σχιστόλιθο Fayetteville ήταν 0,123%, πράγμα που δείχνει ότι το υγρό είχε αραιωθεί με παράγοντα 122 φορές προτού αντληθεί στο σχηματισμό. Η συγκέντρωση αυτού του οξέος θα συνεχίσει να αραιώνεται μόνο καθώς διασκορπίζεται περαιτέρω σε επιπλέον όγκους νερού που μπορεί να υπάρχουν στην υπόγεια επιφάνεια. Επιπλέον, αν το οξύ έρθει σε επαφή με ανθρακικά άλατα στην υπόγεια επιφάνεια, θα εξουδετερωθεί με χημική αντίδραση με τα ανθρακικά άλατα που παράγουν νερό και διοξείδιο του άνθρακα ως υποπροϊόν της αντίδρασης.