Зміст
- Що таке гідравлічний розрив?
- Добавки для гідравлічного розриву
- Добавки, що зменшують тертя (плавкова вода)
- Інші добавки та проппанти
- Розбивання рідин варіюється від однієї гри до іншої
- Розведення та нейтралізація добавок
Рідини для гідравлічного розриву: Широка різноманітність хімічних добавок використовується в рідинах з гідророзривом. До них відносяться: розведені кислоти, біоциди, розривники, інгібітори корозії, зшиваючі засоби, редуктори тертя, гелі, хлорид калію, очищувачі кисню, засоби, що регулюють рН, інгібітори накипу та поверхнево-активні речовини. Ці хімічні добавки зазвичай можуть становити лише 1/2 - 2 відсотки рідини. Решта 98 - 99 1/2 відсотка рідини - це вода. Такі проппанти, як пісок, алюмінієвий шлагбаум або керамічні намистини, часто вводять, щоб утримувати переломи відкритими після завершення обробки тиском.
Що таке гідравлічний розрив?
Сучасна практика обробки гідравлічного розриву резервуарів сланцевого газу полягає у застосуванні послідовної прокачки, при якій мільйони галонів рідинних розривів на водній основі, змішаних з проппантними матеріалами та загусниками, піддаються контрольованому та контрольованому виконанню в пластові цільові сланці вище тиск перелому.
Добавки для гідравлічного розриву
Рідини для розриву, що використовуються для стимуляції газових сланців, складаються, головним чином, з води, але також містять різноманітні добавки. Кількість хімічних добавок, що застосовуються при типовому лікуванні руйнувань, змінюється залежно від умов руйнування конкретного колодязя.
Типова обробка переломів використовує дуже низькі концентрації між 3 і 12 добавками хімічних речовин, залежно від характеристик води та сланцевого утворення, що розривається. Кожен компонент служить певній інженерній цілі.
Добавки, що зменшують тертя (плавкова вода)
Переважна рідина, яка в даний час використовується для обробки руйнувань в газових сланцевих майданчиках, - це рідини для розриву на водній основі, змішані з добавками, що зменшують тертя (звані глазуркою). Додавання редукторів тертя дозволяє перекачувати рідини та проппант в цільову зону з більшою швидкістю та зниженим тиском, ніж якби використовувались лише води.
Це відео ілюструє обладнання, матеріали та процедури, які використовуються в процесі гідравлічного розриву. Це стосується використання гідравлічного розриву в поєднанні з горизонтальним бурінням при розробці свердловини природного газу в багатих на органічні сланцях. Його підготувала компанія Chesapeake Energy.
Інші добавки та проппанти
Окрім редукторів тертя, до складу інших добавок входять: біоциди для запобігання росту мікроорганізмів та зменшення біологічного пошкодження переломів; очищувачі кисню та інші стабілізатори для запобігання корозії металевих труб; кислоти, які використовуються для усунення пошкоджень бурового розчину в зоні біля свердловини. Ці рідини використовуються не тільки для створення переломів у пласті, але й для перенесення висувного агента (часто кремнеземного піску або спеченого бокситу), який осідає при індукованих переломах.
Склад рідини, що розривається, змінюється від одного геологічного басейну або пласта до іншого. Перелік потенційних добавок наведено в таблиці 1. Оцінка відносних обсягів компонентів рідини, що розривається, виявляє відносно невеликий об'єм присадок, які присутні. В цілому концентрація добавок у більшості рідин, що розривають плямисті води, становить відносно однакові 0,5% до 2% у воді, що становить від 98% до 99,5%.
Це відео ілюструє обладнання, матеріали та процедури, які використовуються в процесі гідравлічного розриву.Це стосується використання гідравлічного розриву в поєднанні з горизонтальним бурінням при розробці свердловини природного газу в багатих на органічні сланцях. Його підготувала компанія Chesapeake Energy.
Розбивання рідин варіюється від однієї гри до іншої
Оскільки склад кожної рідини для розриву змінюється для задоволення конкретних потреб кожної області, не існує формули, що відповідає всім розмірам для кожної добавки. Класифікуючи рідини для розриву та їх добавки, важливо усвідомити, що сервісні компанії, які надають ці добавки, розробили ряд сполук з аналогічними функціональними властивостями, які використовуються з тією ж метою в різних середовищах свердловини.
Різниця між добавками рецептур може бути такою ж невеликою, як і зміна концентрації конкретного з'єднання. Хоча промисловість гідророзриву може містити ряд сполук, які можна використовувати в рідині гідравлічного розриву, будь-яка окрема робота з розривом використовує лише декілька доступних добавок. Не рідкість у деяких рецептах розбиття опускати деякі складні категорії, якщо їх властивості не потрібні для конкретного застосування.
Більшість промислових процесів використовують хімічні речовини, і майже будь-яка хімічна речовина може бути небезпечною у достатній кількості або при неправильному поводженні з нею. Навіть хімічні речовини, які потрапляють у нашу їжу чи питну воду, можуть бути небезпечними. Наприклад, очисні споруди використовують велику кількість хлору. При правильному використанні та поводженні з ними безпечно для працівників та прилеглих мешканців та забезпечує чисту безпечну питну воду для громади.
Хоча ризик низький, існує потенціал для незапланованих викидів, які можуть мати серйозний вплив на здоров'я людини та навколишнє середовище. З іншого боку, при гідророзриві використовується ряд хімічних добавок, які можуть бути небезпечними, але безпечними при правильному поводженні відповідно до вимог та давньої галузевої практики. Крім того, багато з цих добавок є звичайними хімічними речовинами, з якими люди регулярно стикаються у повсякденному житті.
Розведення та нейтралізація добавок
У таблиці 1 наведено короткий зміст добавок, їх основних сполук, причину використання добавки в рідині з гідророзривом, а також деяких інших поширених застосувань для цих сполук. Соляна кислота (HCl) - це найбільший рідкий компонент, що використовується в рідині, що розривається, окрім води; хоча концентрація кислоти може змінюватися, 15% -на суміш HCl є типовою концентрацією. 15% -на суміш HCl складається з 85% води та 15% кислоти, тому об'єм кислоти розводять на 85% водою в її вихідному розчині до того, як вона буде закачуватися в пласт під час обробки руйнування.
Після введення всієї стадії розривної рідини загальний об'єм кислоти в прикладі розбивної рідини зі сланця Файетвілля становив 0,123%, що означає, що рідина була розведена в 122 рази до того, як вона закачується в пласт. Концентрація цієї кислоти буде продовжуватись розбавлятись лише в міру подальшого її розповсюдження в додаткових обсягах води, які можуть бути присутніми в надр. Крім того, якщо ця кислота контактує з карбонатними мінералами в надповерхні, вона буде нейтралізована хімічною реакцією з карбонатними мінералами, що утворюють воду та вуглекислий газ як побічний продукт реакції.