Η προπατική άμμος είναι ένα κοκκώδες υλικό που τοποθετείται σε πηγάδι πετρελαίου ή αερίου για να δημιουργήσει μονοπάτια για τη ροή των υδρογονανθράκων. Μπορεί να κατασκευαστεί από διαφορετικά υλικά, συμπεριλαμβανομένης της άμμου frac, της επικαλυμμένης με ρητίνη άμμου και των κεραμικών χάντρες. Η υποστηρικτική άμμος Frac είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μορφή υποστηρικτικού και αποτελείται από φυσική παρθένα πυριτική άμμο που έχει στρογγυλεθεί και αφαιρεθεί όλες οι ακαθαρσίες.
Επεξεργασία Παραγωγής
Ο ρόλος των υποστηρικτών άμμου σε διάφορες παραγωγές και μεταποιήσεις είναι να διατηρούν τα σπασίματα ανοιχτά μετά την ολοκλήρωση της υδραυλικής ρωγμής. Αυτό επιτρέπει στους υδρογονάνθρακες στο σχηματισμό σχιστόλιθου να ρέουν πιο αποτελεσματικά στο φρεάτιο. Χωρίς υποστηρικτικά, τα σπασίματα θα κλείσουν γρήγορα μόλις η λειτουργία υδραυλικής ρωγμής απελευθερώσει την πίεση, μειώνοντας σημαντικά την παραγωγή.
Οφέλη από Proppant Sand
Καθώς η ζήτηση ενέργειας συνεχίζει να αυξάνεται, η σημασία των υποστηρικτικών στη βιομηχανία είναι πιθανό να αυξηθεί περαιτέρω. Ακολουθούν ορισμένα από τα οφέλη που είναι διαθέσιμα στις εταιρείες πετρελαίου και φυσικού αερίου που χρησιμοποιούν αυτόν τον πόρο:
Κόστους-αποτελεσματικότητα: Η χρήση υποστηρικτικών είναι πιο οικονομική από τις παραδοσιακές μεθόδους γεώτρησης, επιτρέποντας στις εταιρείες να εξάγουν περισσότερο πετρέλαιο και φυσικό αέριο από ένα μόνο πηγάδι.
Βελτιωμένη ασφάλεια: Τα στηρίγματα μπορούν να μειώσουν τον κίνδυνο εκρήξεων και άλλων ατυχημάτων, καθιστώντας την υδραυλική θραύση ασφαλέστερη.
Καλύτερος έλεγχος κατά της ρωγμής: Τα Proppants μπορούν να παρέχουν καλύτερο έλεγχο στη διαδικασία ρωγμής, επιτρέποντας στις εταιρείες να στοχεύουν συγκεκριμένες περιοχές του σχηματισμού πετρωμάτων και να εξάγουν το περισσότερο πετρέλαιο και φυσικό αέριο.
Διαφορετικοί τύποι Proppant Sands
Αρκετοί διαφορετικοί τύποι ενισχυτικής άμμου χρησιμοποιούνται στη διαδικασία υδραυλικής θραύσης. Ενώ κάθε υποστηρικτικό έχει τα πλεονεκτήματά του, όλα έχουν εξαιρετικά υψηλή αντοχή σε θλίψη, επιτρέποντάς τους να αντέχουν σε υψηλές πιέσεις και να διατηρούν ανοιχτές τις θραύσεις σχιστόλιθου. Ακολουθεί μια επισκόπηση των διαφορετικών τύπων υποστηρικτικών:
Διοξείδιο του πυριτίου Frac Άμμος Proppants
Η πυριτική άμμος είναι το υλικό επιλογής για την παραγωγή φρεατίων στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου. Το πυρίτιο είναι κατασκευασμένο από υψηλής ποιότητας πυριτικό χαλαζία, καθιστώντας το ικανό να αντέχει σε τεράστιες πιέσεις ενώ παραμένει χημικά σταθερό. Τα υποστηρικτικά άμμου frac πυριτίου μπορούν συνήθως να αντέξουν πιέσεις έως και 6,000 psi. Ωστόσο, υπάρχουν πολλές περιπτώσεις όπου το στήριγμα πρέπει να αντέξει ακόμη μεγαλύτερες πιέσεις.
Κεραμικά στηρίγματα
Κεραμικά στηρίγματαείναι δημοφιλείς επειδή έχουν εξαιρετική αντοχή στις υψηλές πιέσεις βαθιών σχηματισμών και είναι σε θέση να αντέχουν υψηλότερες πιέσεις από την πυριτική άμμο. Τα κεραμικά υποστηρικτικά μπορούν συνήθως να αντέξουν πιέσεις έως και 10,000 psi. Αν και είναι πιο ακριβά, τα κεραμικά υποστηρικτικά είναι διαθέσιμα σε ευρύτερο φάσμα μεγεθών σωματιδίων και έχουν υψηλότερη αγωγιμότητα από τις φυσικές άμμους. Πολλά κεραμικά υποστρώματα κατασκευάζονται από πυροσυσσωματωμένο βωξίτη, καολίνη, πυριτικό μαγνήσιο ή μείγμα βωξίτη και καολίνη. Τα κεραμικά υποστρώματα κατασκευάζονται με την ακόλουθη διαδικασία:
Θρυμματισμός: Οι πρώτες ύλες θρυμματίζονται σε σκόνες και αναμιγνύονται με πρόσθετα για την ανάπτυξη εξειδικευμένων συνθέσεων που μεγιστοποιούν την απόδοση.
Πελετοποίηση: Οι αναμεμειγμένες σκόνες διαμορφώνονται σε κόκκους για να δημιουργήσουν ένα στρογγυλό, ομοιόμορφο προϊόν. Το μέγεθος είναι ένα κρίσιμο στοιχείο για την απόδοση. Τα μεγέθη ματιών κυμαίνονται από 8 έως 140.
Ξήρανση: Οι κόκκοι ξηραίνονται σε βιομηχανικά στεγνωτήρια για να μειωθεί η περιεκτικότητα σε υγρασία του υλικού.
Ποσυσσωμάτωση: Οι κόκκοι τοποθετούνται σε κλίβανο για να σκληρυνθούν-υψηλές θερμοκρασίες προκαλούν χημικές αντιδράσεις και κρυσταλλικές αλλαγές που δίνουν στο κεραμικό υποστηρικτικό υλικό τη συμπιεστική του αντοχή.
Ψύξη: Οι κόκκοι αφαιρούνται από τον κλίβανο και στέλνονται σε περιστροφικό ψυγείο μέχρι να είναι έτοιμοι για αποστολή.
Ο ρόλος του Proppant Sands στη θραύση
Η προπατική άμμος παίζει βασικό ρόλο στην υδραυλική ρωγμή, μια κρίσιμη διαδικασία για την εξόρυξη αποθεμάτων πετρελαίου και αερίου που περιέχονται σε σχηματισμούς σχιστόλιθου. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας θραύσης, ένα υγρό μείγμα υψηλής πίεσης, που περιλαμβάνει νερό και πρόσθετα, εγχέεται στο φρεάτιο για να δημιουργήσει ρωγμές στο βράχο. Αυτά τα κατάγματα διατηρούνται ανοιχτά από υποστηρικτική άμμο, η οποία εισάγεται στα κατάγματα για να αποτρέψει το κλείσιμο. Αυτό επιτρέπει στους υδρογονάνθρακες να ρέουν αποτελεσματικά στην επιφάνεια. Το μέγεθος και ο τύπος του υποστηρικτικού υλικού, καθώς και η ποσότητα που χρησιμοποιείται, επηρεάζουν άμεσα την παραγωγικότητα του φρέατος. Η επιλογή του σωστού υποστηρικτικού υλικού μπορεί να αυξήσει τη διαπερατότητα και να μεγιστοποιήσει την ανάκτηση πετρελαίου και αερίου από τη δεξαμενή.