Cairan Patah Hidrolik - Komposisi dan Aditif

Posted on
Pengarang: Laura McKinney
Tanggal Pembuatan: 2 April 2021
Tanggal Pembaruan: 13 Boleh 2024
Anonim
Hydraulic Fracturing
Video: Hydraulic Fracturing

Isi


Cairan rekah hidrolik: Berbagai macam bahan tambahan kimia digunakan dalam cairan rekah hidrolik. Mereka termasuk: asam encer, biosida, pemutus, penghambat korosi, pengikat silang, peredam gesekan, gel, kalium klorida, pemulung oksigen, zat pengatur pH, penghambat skala, penghambat kerak, dan surfaktan. Aditif kimia ini biasanya hanya menghasilkan 1/2 hingga 2 persen dari cairan. Sisanya 98 hingga 99 1/2 persen dari cairan adalah air. Proppants seperti pasir, aluminium shot, atau manik-manik keramik sering disuntikkan untuk menahan fraktur terbuka setelah perawatan tekanan selesai.

Apa itu Patahan Hidrolik?

Praktek saat ini untuk perawatan rekahan hidrolik reservoir gas serpihan adalah dengan menerapkan peristiwa pemompaan berurutan di mana jutaan galon cairan rekahan berbasis air dicampur dengan bahan proppant dan zat pengental dipompa secara terkontrol dan dipantau ke dalam formasi serpihan target di atas tekanan fraktur.




Aditif Fraktur Hidrolik

Cairan rekah yang digunakan untuk stimulasi serpih gas terutama terdiri dari air tetapi juga termasuk berbagai aditif. Jumlah bahan kimia tambahan yang digunakan dalam perawatan fraktur tipikal bervariasi tergantung pada kondisi dari sumur khusus yang retak.


Perawatan fraktur yang khas akan menggunakan konsentrasi yang sangat rendah antara 3 dan 12 bahan kimia tambahan tergantung pada karakteristik air dan pembentukan serpih yang sedang retak. Setiap komponen memiliki tujuan spesifik dan direkayasa.

Aditif Mengurangi Gesekan (Slickwater)

Cairan dominan yang saat ini digunakan untuk perawatan fraktur dalam drama serpih gas adalah cairan rekahan berbasis air yang dicampur dengan aditif pereduksi gesekan (disebut slickwater). Penambahan reduksi gesekan memungkinkan cairan rekahan dan proppant dipompa ke zona target pada tingkat yang lebih tinggi dan mengurangi tekanan daripada jika air digunakan sendiri.



Video ini menggambarkan peralatan, bahan, dan prosedur yang digunakan dalam proses rekah hidrolik. Ini berlaku untuk penggunaan rekahan hidrolik yang dikombinasikan dengan pengeboran horizontal dalam pengembangan sumur gas alam di serpihan kaya organik. Itu disiapkan oleh Chesapeake Energy.


Aditif dan Pemohon Lainnya

Selain reduksi gesekan, aditif lain termasuk: biocides untuk mencegah pertumbuhan mikroorganisme dan untuk mengurangi biofouling pada fraktur; pemulung oksigen dan penstabil lainnya untuk mencegah korosi pipa logam; dan asam yang digunakan untuk menghilangkan kerusakan lumpur pengeboran di area dekat lubang bor. Cairan ini digunakan tidak hanya untuk membuat rekahan dalam formasi tetapi juga untuk membawa zat penopang (sering pasir silika atau bauksit yang disinter) yang disimpan dalam rekahan yang diinduksi.

Peningkatan fluida rekah bervariasi dari satu cekungan geologi atau formasi yang lain. Daftar aditif potensial diberikan pada Tabel 1. Mengevaluasi volume relatif dari komponen-komponen fluida rekah mengungkapkan volume aditif yang relatif kecil. Secara keseluruhan konsentrasi aditif dalam sebagian besar cairan rekahan slickwater adalah relatif konsisten 0,5% hingga 2% dengan air membentuk 98% hingga 99,5%.

Video ini menggambarkan peralatan, bahan, dan prosedur yang digunakan dalam proses rekah hidrolik.Ini berlaku untuk penggunaan rekahan hidrolik yang dikombinasikan dengan pengeboran horizontal dalam pengembangan sumur gas alam di serpihan kaya organik. Itu disiapkan oleh Chesapeake Energy.

Cairan Fraktur Berbeda-beda dari Satu Permainan ke Permainan Lainnya

Karena komposisi masing-masing fluida patahan bervariasi untuk memenuhi kebutuhan spesifik masing-masing area, tidak ada formula satu ukuran yang cocok untuk semua volume untuk setiap aditif. Dalam mengklasifikasikan cairan rekah dan aditifnya, penting untuk disadari bahwa perusahaan jasa yang menyediakan aditif ini telah mengembangkan sejumlah senyawa dengan sifat fungsional serupa untuk digunakan untuk tujuan yang sama di lingkungan sumur yang berbeda.

Perbedaan antara formulasi aditif mungkin sekecil perubahan konsentrasi senyawa tertentu. Meskipun industri pematahan hidrolik mungkin memiliki sejumlah senyawa yang dapat digunakan dalam fluida pematahan hidraulik, setiap pekerjaan pematahan tunggal hanya akan menggunakan beberapa aditif yang tersedia. Tidak jarang bagi beberapa resep patah untuk menghilangkan beberapa kategori senyawa jika sifat mereka tidak diperlukan untuk aplikasi tertentu.

Sebagian besar proses industri menggunakan bahan kimia dan hampir semua bahan kimia bisa berbahaya dalam jumlah yang cukup besar atau jika tidak ditangani dengan benar. Bahkan bahan kimia yang masuk ke makanan atau air minum kita bisa berbahaya. Misalnya, pabrik pengolahan air minum menggunakan klorin dalam jumlah besar. Ketika digunakan dan ditangani dengan benar, itu aman untuk pekerja dan penduduk yang tinggal dekat dan menyediakan air minum yang bersih dan aman bagi masyarakat.

Meskipun risikonya rendah, ada potensi untuk rilis yang tidak direncanakan yang dapat memiliki efek serius pada kesehatan manusia dan lingkungan. Dengan cara yang sama, pematahan hidrolik menggunakan sejumlah bahan tambahan kimia yang bisa berbahaya, tetapi aman jika ditangani dengan benar sesuai dengan persyaratan dan praktik industri yang sudah berjalan lama. Selain itu, banyak dari zat tambahan ini adalah bahan kimia umum yang sering ditemui orang dalam kehidupan sehari-hari.


Pengenceran dan Netralisasi Aditif

Tabel 1 memberikan ringkasan aditif, senyawa utamanya, alasan aditif digunakan dalam cairan rekah hidrolik, dan beberapa kegunaan umum lainnya untuk senyawa ini. Asam klorida (HCl) adalah komponen cair terbesar yang digunakan dalam cairan rekahan selain dari air; sementara konsentrasi asam dapat bervariasi, campuran HCl 15% adalah konsentrasi khas. Campuran 15% HCl terdiri dari 85% air dan 15% asam, oleh karena itu, volume asam diencerkan oleh 85% dengan air dalam larutan stoknya sebelum dipompa ke dalam formasi selama pengolahan fraktur.

Setelah seluruh tahap cairan rekah telah diinjeksikan, volume total asam dalam contoh cairan rekahan dari serpih Fayetteville adalah 0,123%, yang menunjukkan cairan telah diencerkan oleh faktor 122 kali sebelum dipompa ke dalam formasi. Konsentrasi asam ini hanya akan terus diencerkan karena selanjutnya didispersikan dalam volume air tambahan yang mungkin ada di bawah permukaan. Lebih lanjut, jika asam ini bersentuhan dengan mineral karbonat di bawah permukaan, asam ini akan dinetralkan dengan reaksi kimia dengan mineral karbonat menghasilkan air dan karbon dioksida sebagai produk sampingan dari reaksi.

Meminimalkan gesekan antara fluida dan pipa Gel Guar gum atau hydroxyethyl cellulose Mengentalkan air untuk menahan pasir Kosmetik, pasta gigi, saus, makanan panggang, es krim Kontrol Besi Asam sitrat Mencegah pengendapan oksida logam Aditif makanan, penyedap makanan dan minuman; Jus Lemon ~ 7% Asam Sitrat KCI Potasium klorida Menciptakan cairan pembawa air garam Pengganti garam meja natrium rendah Pemulung Oksigen Ammonium bisulfit Menghapus oksigen dari air untuk melindungi pipa dari korosi Kosmetik, pengolahan makanan dan minuman, pengolahan air Agen Penyesuaian pH Natrium atau kalium karbonat Mempertahankan efektivitas komponen lain, seperti pengikat silang Cuci soda, deterjen, sabun, pelembut air, gelas dan keramik Proppant Silika, pasir kuarsa Memungkinkan fraktur tetap terbuka sehingga gas bisa keluar Penyaringan air minum, bermain pasir, beton, mortar bata Penghambat Skala Etilena glikol Mencegah endapan kerak pada pipa Antibeku otomotif, pembersih rumah tangga, dan agen deicing Surfaktan Isopropanol Digunakan untuk meningkatkan viskositas cairan fraktur Pembersih kaca, antiperspirant, dan warna rambut