Frac-sand er et materiale med høy-renhet og svært holdbart kvartssand, som vanligvis består av små, avrundede korn. Det er et knusningsbestandig-materiale som hovedsakelig brukes i petroleumssektoren og andre industrisektorer. Denne allsidige sanden er en kritisk komponent i hydraulisk frakturering-en prosess som brukes til å utvinne hydrokarbonvæsker, som naturgassvæsker og olje, fra berggrunnsformasjoner.
Hvilken rolle spiller sand i den hydrauliske fraktureringsprosessen?
I sammenheng med hydraulisk frakturering fungerer frac-sand som et "proppant". Som du kanskje antar, blir pumpene involvert i denne prosessen til slutt slått av. Mens de induserte bruddene kan gjennomgå en liten grad av kollaps, forhindrer tilstedeværelsen av et betydelig volum av fraktursand og granulære partikler i brønnhullet disse bruddene fra å lukkes permanent.
De nydannede sprekkene i fjellformasjonen holdes åpne av disse seige sandkornene, som skaper et porøst nettverk som lar væsker strømme fritt gjennom fjellmatrisen og inn i borehullet. Frac sand er et viktig element gjennom hele denne operasjonen; det kalles et "proppant" fordi når pumpene slutter å fungere, åpner dette materialet effektivt bruddene og opprettholder deres åpne tilstand.
Skjøntfrac sander fortsatt det mest brukte proppemiddelet blant de fleste fraktureringsfirmaer, andre materialer-som aluminiumsperler, keramiske perler og sintret bauxitt-kan også brukes. Frac-sand gir imidlertid vanligvis den høyeste ytelsen og er fortsatt det foretrukne valget for de fleste petroleumsforetak.
Viktigheten av Frac Sand i hydraulisk brudd
Geologiske formasjoner-som organisk skifer-inneholder enorme reserver av naturgass, naturgasskondensat og olje; disse stoffene kan imidlertid ikke strømme inn i borehullet spontant. Grunnen til at disse væskene ikke kan strømme fritt inn i brønnen er at bergformasjonen mangler tilstrekkelig permeabilitet-kapasitet til å tillate væsker å passere gjennom dens mikroskopiske porerom.
Hydraulisk frakturering adresserer denne begrensningen med hensyn til porøsitet ved å skape og generere nye porerom i det oppsprukkede brønnhullet. Boreprosessen involverer vanligvis følgende trinn:
Boring ned i fjellformasjonens sedimenter.
Isolere eller tette av spesifikke seksjoner av brønnhullet innenfor den-hydrokarbonførende sonen.
Pumping av-høytrykksvann inn i de angitte fraktureringsseksjonene av brønnen.
Hydraulisk bruddproduksjon
Vannet som brukes i brønnhullet behandles med spesialiserte kjemiske tilsetningsstoffer og fortykningsmidler for å danne en -gelaktig konsistens inne i brønnen. Denne gelen fungerer som et kritisk medium; det øker den hydrauliske kraften og letter transporten av frac-sandkornene til de angitte posisjonene, og muliggjør dermed en effektiv pumpeoperasjon. Leverandører som Pontotoc Sand & Stone installerer store-industripumper på overflaten for å øke trykket i den forseglede delen av brønnhullet. Dette trykket fortsetter å stige til det når bruddpunktet til den omkringliggende fjellformasjonen.
Så snart denne kritiske terskelen er nådd under boreprosessen, brister brønnhullsveggene; vann strømmer raskt inn i de resulterende sprekkene, og utvider rekkevidden til olje- og gassressursene dypere inn i fjelllagene. Ettersom milliarder av sandkorn blir feid dypt inn i den sprukne brønnen av det plutselige bruddet og bølgende vann, blir tusenvis av tonn proppantsand introdusert samtidig i brønnhullet.
Fordeler med hydraulisk brudd
Forbedret gruspakking og plassering
Redusert trykkavlastning, og minimerer dermed sedimentasjonsproblemer
Økt dreneringsareal
Redusert sandproduksjon og lavere trykkavlastning
Økte olje- og gassstrømningshastigheter i naturlig sprukne brønner
Sammenkobling av naturlige brudd