Sisältö
- Mikä on hydraulinen murtuminen?
- Hydrauliset halkeamislisäaineet
- Kitkaa vähentävät (liukasveden) lisäaineet
- Muut lisäaineet ja kannattajat
- Murskaamalla nesteet vaihtelevat pelistä toiseen
- Lisäaineiden laimennus ja neutralointi
Hydrauliset hajoamisnesteet: Hydraulisissa hajotusnesteissä käytetään laajaa valikoimaa kemiallisia lisäaineita. Niihin kuuluvat: laimeat hapot, biosidit, katkaisijat, korroosionestoaineet, silloittimet, kitkan vähentäjät, geelit, kaliumkloridi, hapenpoistoaineet, pH: ta säätävät aineet, asteikon estäjät ja pinta-aktiiviset aineet. Nämä kemialliset lisäaineet voivat tyypillisesti muodostaa vain 1/2 - 2 prosenttia nesteestä. Loput 98 - 99 1/2 prosenttia nesteestä on vettä. Tukikelpoisia aineita, kuten hiekkaa, alumiinia tai keraamisia helmiä, injektoidaan usein murtumien pitämiseksi auki painekäsittelyn päätyttyä.
Mikä on hydraulinen murtuminen?
Nykyinen käytäntö liuskekaasusäiliöiden hydrauskäsittelyssä on soveltaa sekvensoitua pumppaustapahtumaa, jossa miljoonia galloneita vesipohjaisia hajoamisnesteitä, sekoitettuna ainesosien ja sakeutusaineiden kanssa, pumpataan kontrolloidulla ja valvotulla tavalla yllä olevaan liuskekiven muodostukseen. murtumapaine.
Hydrauliset halkeamislisäaineet
Kaasuliuskelistimulaatioihin käytetyt murtuvat nesteet koostuvat pääasiassa vedestä, mutta sisältävät myös erilaisia lisäaineita. Tyypillisessä murtumien käsittelyssä käytettyjen kemiallisten lisäaineiden lukumäärä vaihtelee riippuen tietyn murtuman olosuhteista.
Tyypillisessä murtumien käsittelyssä käytetään erittäin pieniä konsentraatioita 3 - 12 lisäainekemikaalia veden ominaisuuksista ja murtuneesta liuskemuodosta riippuen. Jokainen komponentti palvelee tiettyä suunnitelltua tarkoitusta.
Kitkaa vähentävät (liukasveden) lisäaineet
Nykyisin kaasunlevypelissä murtumien käsittelyyn käytettävät nesteet ovat vesipohjaisia murtumisnesteitä sekoitettuna kitkaa vähentäviin lisäaineisiin (kutsutaan liukasvesi). Kitkan vähentäjien lisääminen mahdollistaa murtumisnesteiden ja apuaineen pumppaamisen tavoitevyöhykkeelle suuremmalla nopeudella ja alennetussa paineessa kuin jos käytettäisiin pelkästään vettä.
Tämä video kuvaa laitteita, materiaaleja ja menetelmiä, joita käytetään hydraulisessa murtumisprosessissa. Sitä sovelletaan hydraulisen murtumisen käyttöön yhdistettynä vaakasuoraan poraamiseen luonnonkaasikaivon kehittämisessä orgaanisesti rikkaalla liuskeella. Sen on laatinut Chesapeake Energy.
Muut lisäaineet ja kannattajat
Kitkavähennysten lisäksi muihin lisäaineisiin kuuluvat: biosidit mikro-organismien kasvun estämiseksi ja murtumien biokestävyyden vähentämiseksi; hapenpoistoaineet ja muut stabilointiaineet metalliputkien korroosion estämiseksi; ja hapot, joita käytetään porausmutavaurioiden poistamiseen kaivon lähellä sijaitsevasta alueesta. Näitä nesteitä käytetään paitsi muodostumien murtumien luomiseksi, vaan myös tukemaan apuainetta (usein silikahiekkaa tai sintrattua bauksiittiä), joka kerrostuu indusoituihin murtumiin.
Murskautuvan nesteen koostumus vaihtelee geologisesta altaasta tai muodostelmasta toiseen. Taulukossa 1 on luettelo mahdollisista lisäaineista. Murskautuvan nesteen komponenttien suhteellisten määrien arvioiminen paljastaa läsnä olevien lisäaineiden suhteellisen pienen määrän. Lisäaineiden pitoisuus useimmissa liukasveden hajotusnesteissä on suhteellisen tasaista 0,5 - 2%, kun vesi on 98 - 99,5%.
Tämä video kuvaa laitteita, materiaaleja ja menetelmiä, joita käytetään hydraulisessa murtumisprosessissa.Sitä sovelletaan hydraulisen murtumisen käyttöön yhdistettynä vaakasuoraan poraamiseen luonnonkaasikaivon kehittämisessä orgaanisesti rikkaalla liuskeella. Sen on laatinut Chesapeake Energy.
Murskaamalla nesteet vaihtelevat pelistä toiseen
Koska kunkin hajoavan nesteen koostumus vaihtelee kunkin alueen erityistarpeiden mukaan, kunkin lisäaineen tilavuuksille ei ole yhtä koko-kokoista kaavaa. Luokittelemalla murtumisnesteitä ja niiden lisäaineita on tärkeää ymmärtää, että näitä lisäaineita tarjoavat palveluyritykset ovat kehittäneet joukon yhdisteitä, joilla on samanlaiset toiminnalliset ominaisuudet käytettäväksi samaan tarkoitukseen erilaisissa kaivo-ympäristöissä.
Lisäaineformulaatioiden välinen ero voi olla yhtä pieni kuin tietyn yhdisteen pitoisuuden muutos. Vaikka hydraulisessa teollisuudessa voi olla joukko yhdisteitä, joita voidaan käyttää hydraulisessa murtumisnesteessä, mikä tahansa yksittäinen hajotustyö käyttäisi vain muutamaa käytettävissä olevista lisäaineista. Ei ole harvinaista, että jotkut murskaamisreseptit jättävät jotkut yhdisteluokat pois, jos niiden ominaisuuksia ei vaadita tietyssä sovelluksessa.
Useimmissa teollisissa prosesseissa käytetään kemikaaleja, ja melkein kaikki kemikaalit voivat olla vaarallisia riittävän suurina määrinä tai jos niitä ei käsitellä oikein. Jopa kemikaalit, jotka pääsevät ruokaan tai juomaveteen, voivat olla vaarallisia. Esimerkiksi juomavedenpuhdistamoissa käytetään suuria määriä klooria. Oikein käytettynä ja käytettynä se on turvallinen työntekijöille ja lähellä oleville asukkaille ja tarjoaa puhdasta, turvallista juomavettä yhteisölle.
Vaikka riski on pieni, on olemassa suunnittelemattomia päästöjä, joilla voi olla vakavia vaikutuksia ihmisten terveyteen ja ympäristöön. Samoin hydraulinen murtuminen käyttää useita kemiallisia lisäaineita, jotka saattavat olla vaarallisia, mutta ovat turvallisia, kun niitä käsitellään asianmukaisesti vaatimusten ja pitkäaikaisen teollisuuskäytännön mukaisesti. Lisäksi monet näistä lisäaineista ovat yleisiä kemikaaleja, joita ihmiset kohtaavat säännöllisesti jokapäiväisessä elämässä.
Lisäaineiden laimennus ja neutralointi
Taulukko 1 tarjoaa yhteenvedon lisäaineista, niiden pääyhdisteistä, syystä, että lisäainetta käytetään hydraulisessa hajotusnesteessä, ja eräistä muista yleisistä käyttötavoista näille yhdisteille. Suolahappo (HCl) on suurin yksittäinen nestemäinen komponentti, jota käytetään murtumisnesteessä veden lisäksi; vaikka hapon konsentraatio voi vaihdella, 15% HCl-seos on tyypillinen konsentraatio. 15-prosenttinen HCl-seos koostuu 85-prosenttisesta vedestä ja 15-prosenttisesta haposta, minkä vuoksi hapon tilavuus laimennetaan 85-prosenttisesti varastoliuoksessa olevalla vedellä ennen kuin se pumpataan muodostumiseen murtokäsittelyn aikana.
Kun koko hajotusnesteen vaihe on injektoitu, esimerkissä Fayettevillen liuskeesta hajottavan nesteen hapon kokonaismäärä oli 0,123%, mikä osoittaa, että neste oli laimennettu kertoimella 122 kertaa ennen kuin se pumpataan muodostukseen. Tämän hapon konsentraatio jatkaa vain laimenemista, koska se dispergoituu edelleen lisämääräisiin vesimääriä, joita voi olla läsnä pinnan alla. Lisäksi, jos tämä happo joutuu kosketuksiin maanpinnan karbonaattimineraalien kanssa, se neutraloituu kemiallisella reaktiolla karbonaattimineraalien kanssa, jotka tuottavat vettä ja hiilidioksidia reaktion sivutuotteena.