Content
- Què és el fracturatge hidràulic?
- Additius per a la fracturació hidràulica
- Additius reductors de fregament (aigua sofregida)
- Altres additius i plantes
- Els fluids fracturats varien d'un joc a un altre
- Dilució i neutralització dels additius
Fluids de fracturació hidràulica: S'utilitzen una gran varietat d'additius químics en els fluids de fracturació hidràulica. Inclouen: àcids diluïts, biocides, trencadors, inhibidors de la corrosió, reticuladors, reductors de fricció, gels, clorur de potassi, depuradors d’oxigen, agents d’ajustament del pH, inhibidors d’escala i tensioactius. Aquests additius químics normalment podrien representar només un 1/2 o 2% del fluid. El 98 a 99 i 1/2% restant del fluid és aigua. Es injecten freqüentment plantes com la sorra, el tir d’alumini o les comptes de ceràmica per mantenir les fractures obertes un cop finalitzat el tractament a pressió.
Què és el fracturatge hidràulic?
La pràctica actual per als tractaments de fracturació hidràulica dels dipòsits de gasos d’esquist és aplicar un esdeveniment de bombament seqüenciat en el qual milions de galons de líquids fracturants a base d’aigua barrejats amb materials proppant i agents d’espessiment es bomben de manera controlada i controlada a la formació de esquistes objectiu anterior. pressió de fractura.
Additius per a la fracturació hidràulica
Els líquids fracturants utilitzats en les estimulacions de esquistes de gas consisteixen principalment en aigua, però també inclouen diversos additius. El nombre d'additius químics utilitzats en un tractament típic de fractura varia en funció de les condicions del fractura específica.
Un tractament típic de fractura utilitzarà concentracions molt baixes d’entre 3 i 12 productes químics additius en funció de les característiques de l’aigua i de la formació d’esquist. Cada component compleix un propòsit específic i dissenyat.
Additius reductors de fregament (aigua sofregida)
Els líquids predominants que s’utilitzen actualment per als tractaments de fractures en els jocs d’esquistos de gas són els líquids de fracturació basats en l’aigua barrejats amb additius reductors de fricció (anomenats aigua lleugera). L'addició de reductors de fricció permet bombejar fluids i proppant a la zona objectiu a una velocitat més alta i una pressió reduïda que si s'utilitzés aigua sola.
Aquest vídeo il·lustra els equips, els materials i els procediments utilitzats en el procés de fracturació hidràulica. S’aplica a l’ús de fracturació hidràulica combinada amb una perforació horitzontal en el desenvolupament d’un pou de gas natural en un esquistós ric en orgànics. Va ser elaborat per Chesapeake Energy.
Altres additius i plantes
A més dels reductors de fricció, altres additius inclouen: biocides per evitar el creixement dels microorganismes i reduir el biofouling de les fractures; cargadors d’oxigen i altres estabilitzadors per evitar la corrosió de les canonades metàl·liques; i àcids que s'utilitzen per eliminar els danys de fang de perforació dins de la zona de fons. Aquests fluids s'utilitzen no només per crear les fractures en la formació, sinó també per portar un agent proppingant (sovint sorra de sílice o bauxita sinteritzada) que es diposita a les fractures induïdes.
La composició del fluid fracturant varia d'una conca o formació geològica a una altra. A la taula 1 es mostra una llista d’additius potencials. L’avaluació dels volums relatius dels components d’un fluid fracturant revela el volum relativament reduït d’additius que hi són presents. En general, la concentració d'additius en la majoria de líquids fracturants d'aigua líquida és relativament consistent entre el 0,5% i el 2% i l'aigua constitueix el 98% al 99,5%.
Aquest vídeo il·lustra els equips, els materials i els procediments utilitzats en el procés de fracturació hidràulica.S’aplica a l’ús de fracturació hidràulica combinada amb una perforació horitzontal en el desenvolupament d’un pou de gas natural en un esquistós ric en orgànics. Va ser elaborat per Chesapeake Energy.
Els fluids fracturats varien d'un joc a un altre
Com que la composició de cada fluid fracturant varia per satisfer les necessitats específiques de cada àrea, no hi ha una fórmula única per a tots els additius. A l’hora de classificar els líquids fracturants i els seus additius, és important adonar-se que les empreses de serveis que proporcionen aquests additius han desenvolupat diversos compostos amb propietats funcionals similars per a ser utilitzats amb el mateix propòsit en diferents ambients de pous.
La diferència entre les formulacions additives pot ser tan petita com un canvi de concentració d’un compost específic. Tot i que la indústria de fracturació hidràulica pot tenir diversos compostos que es poden utilitzar en un fluid de fracturació hidràulica, qualsevol treball de fractura només utilitzarà alguns dels additius disponibles. No és infreqüent que algunes receptes fracturadores ometin algunes categories de compostos si no es requereixen les seves propietats per a l'aplicació específica.
La majoria de processos industrials utilitzen productes químics i gairebé qualsevol producte pot ser perillós en quantitats prou grans o si no es manipula adequadament. Fins i tot els productes químics que entren al nostre menjar o aigua potable poden ser perillosos. Per exemple, les plantes de tractament d’aigua potable utilitzen grans quantitats de clor. Si es fa servir i es manipula correctament, és segur per a treballadors i veïns propers i proporciona aigua potable neta i segura per a la comunitat.
Tot i que el risc és baix, el potencial existeix per a llançaments no planificats que puguin tenir efectes greus sobre la salut humana i el medi ambient. Al mateix temps, la fracturació hidràulica utilitza diversos additius químics que podrien ser perillosos, però són segurs quan es manegen adequadament segons els requisits i les pràctiques industrials de llarga durada. A més, molts d’aquests additius són substàncies químiques comunes que les persones troben habitualment a la vida quotidiana.
Dilució i neutralització dels additius
La taula 1 proporciona un resum dels additius, els seus principals compostos, la raó per la qual s’utilitza l’additiu en un fluid de fracturació hidràulica i alguns dels altres usos habituals d’aquests compostos. L’àcid clorhídric (HCl) és l’únic component líquid més gran utilitzat en un fluid de fracturació a part de l’aigua; mentre que la concentració de l’àcid pot variar, la barreja de HCl al 15% és una concentració típica. Una barreja de HCl al 15% està composta per un 85% d’aigua i un 15% d’àcid, per tant, el volum d’àcid es dilueix en un 85% amb aigua a la seva solució existent abans que es bombin a la formació durant un tractament de fractura.
Un cop injectada tota la fase de fluid de fractura, el volum total d’àcid en un exemple de fluid de fractura del fisto de Fayetteville va ser d’un 0,123%, cosa que indica que el fluid s’havia diluït un factor de 122 vegades abans de ser bombat a la formació. La concentració d’aquest àcid només es continuarà diluint ja que es dispersa encara més en volums addicionals d’aigua que puguin estar presents a la subfície. A més, si aquest àcid entra en contacte amb els minerals del carbonat de la superfície, es neutralitzaria per reacció química amb els minerals del carbonat que produeixen aigua i diòxid de carboni com a subproducte de la reacció.