Hvorfor er bruddsand så populært i oljeindustrien
Hvorfor liker amerikanere å bruke så mye silikasand i olje- og gassfeltet? For å svare på dette spørsmålet, må du forstå frakturering.
I oljefeltet refererer frakturering til teknologien for å bruke hydraulisk kraft for å danne sprekker i olje- og gassreservoarer under olje- eller gassproduksjon, også kjent som hydraulisk frakturering.
Hydraulisk fraktureringsteknologi refererer til å pumpe fraktureringsvæske inn i oljebrønnen under høyt trykk for å generere høyt trykk i bunnen av brønnen. Når trykket er nok til å knekke fjellet, vil det dannes sprekker i formasjonen og utvides fremover til et visst rom. For å holde sprekkene åpne, må sprekkene fylles med fraktureringsvæskeproppemidler etter frakturering. Etter at proppemiddelet er levert, synker viskositeten til fraktureringsvæsken og strømmer tilbake, og gir derved sprekker med sterk ledningsevne.
For tiden kan oljefraktureringsproppantene som brukes i verden deles inn i 3 typer: silisiumholdig fraktureringssand,keramsite proppantsog belagte proppemidler.
De siste årene, med den fortsatte nedgangen i olje- og gassprisene, har kostnadsreduksjon og effektivisering blitt hovedtemaet for olje- og gassutvikling. I tillegg til å øke borehastigheten og effektiviteten, har Nord-Amerika omfattende vurdert fraktureringskostnader og økonomiske effekter, betydelig redusert mengden keramsitt og redusert kostnadene for fraktureringsmaterialer. Fraktureringssandproppemidler har dominert applikasjonen.
SiO2-innholdet i kvartssand er nært knyttet til partikkelstørrelsen til kvartssand. Generelt, jo større partikkelstørrelse, jo høyere SiO2-innhold. SiO2-innholdet i silikasand brukt som proppemiddel er generelt rundt 80 %, mens noen høykvalitets silikasand har et SiO2-innhold på opptil 98 %.
På grunn av ulik bruk er ikke SiO2-innholdet i fraktureringssand hovedfaktoren. Så hvordan velge en god bruddsand? Her er 6 tips å være oppmerksom på.
Hvordan velge riktig bruddsand
1. Sfærisitet og rundhet
Sfærisitet refererer til i hvilken grad det fraktureringsproppmiddel (fraktureringssand) er nær en kule. Rundhet refererer til "rundheten" til frakturerende sandpartikler. Jo flere kanter og hjørner en bruddsandpartikkel har, desto dårligere er rundheten; omvendt, jo jevnere kanter og hjørner, jo bedre rundhet. Runde partikler av lignende størrelse kan sikre konsistensen av permeabiliteten, og dermed gi større bruddledningsevne.
Sfærisiteten og rundheten til naturlig bruddsand skal ikke være mindre enn eller lik 0.6. I faktisk testing brukes proppantets sfærisitet og rundhetsdiagram for å teste proppantets sfærisitet og rundhet.
2. Syreløselighet
Syreløselighet refererer til andelen av massen av oppløst proppemiddel i syreløsningen.
Syrebestandighet er en viktig indikator på frakturering av proppemiddel. Proppemidler med god syrebestandighet kan arbeide i sure formasjoner i lang tid og opprettholde god ledningsevne. Det er verdt å merke seg at syreløselighetsstandardene for frakturering av sand og keramsittproppemidler er de samme.
3. Turbiditet
Proppemiddelturbiditet refererer til turbiditeten til væsken etter tilsetning av en viss masse proppemiddel til et spesifisert volum destillert vann,
riste den godt, og la den stå i en viss periode. Enheten er FTU.
Turbiditet beskriver glattheten til proppeoverflaten. I henhold til standarden skal turbiditeten til frac sand være mindre enn eller lik 100FTU. Dette kan løses ved å vaske under behandlingen.
4. Kompresjonsmotstand
Knusningsmotstand er knusehastigheten som bestemmes ved trykktesting av en viss mengde frac-sandproppemiddel ved nominelt trykk. Hovedfaktorene som påvirker knusehastigheten er rundhet, sfærisitet, overflatefinish, mikrostruktur, etc.
Knusningshastigheten til frac sandproppemiddel påvirker konduktiviteten til bruddet. American Petroleum Institute (API) krever frac sand for å tåle trykk på 4,000–6,000 psi.
5. Størrelse
Størrelsen på frac-sandproppant er relatert til væskesystemets viskositet og dets evne til å transportere sand inn i bruddet. Størrelsesområdet til proppemiddelet er veldig viktig. Typiske frac-sandproppantstørrelser er vanligvis mellom 20 – 140 mesh (106μm – 850μm), for eksempel 20 – 40 mesh (420μm – 840μm), 40 – 70 mesh (212μm – 420μm) eller {{1126} ).
Ulike spesifikasjoner velges i henhold til brønnens dybde. 1 mesh refererer til antall hull på skjermen per kvadrattomme. Jo høyere masketallet er, jo mindre partikkelstørrelse kan passere gjennom skjermen.
6. Proppemiddeltetthet
Tettheten av frac-sandproppemiddel er massen av proppemiddel per volumenhet (g/cm³), som beskriver den totale tettheten til proppemiddelakkumuleringen. Hovedfaktorene som påvirker tettheten er rundhet, sfærisitet, overflatefinish, etc. Den lave tettheten av petroleumsfrac-sand gjør det enkelt å pumpe inn i brønnen; den høye tettheten gjør det vanskelig å suspendere i fraktureringsvæsken og fylle ut sprekkene.