Piaski wydobywcze: odkrywanie mocy piasku frac

Nazwa piasku szczelinowego wzięła się od jego zastosowania w szczelinowaniu hydraulicznym, powszechnie znanym jako „szczelinowanie”. Metodę tę stosują koncerny naftowe i gazownicze do wydobywania zasobów takich jak gaz ziemny, płynny gaz ziemny i ropa naftowa z niekonwencjonalnych złóż o niskiej przepuszczalności, takich jak łupki. Godne uwagi baseny o znacznym zapotrzebowaniu na piasek szczelinowany obejmują Perm Basin, Eagle Ford Shale, Mid-Continent, Bakken Shale, Marcellus Shale, Utica Shale i Haynesville Shale.

Przyjrzyjmy się krótkiemu przeglądowi piasku szczelinowego i jego znaczenia w przemyśle naftowym i gazowym.

Skład piasku Frac

Piasek szczelinowy to naturalnie występujący piasek składający się z krzemionki krystalicznej (kwarcu), który poddawany jest obróbce z piaskowca o wysokiej czystości. Pod względem składu piasek szczelinowy tylko nieznacznie różni się od innych rodzajów piasku, gdyż ziarna krzemionki kwarcowej są dominującym pierwiastkiem w większości piasków międzyprzybrzeżnych. Cechą wyróżniającą jest fakt, że inne rodzaje piasku składają się z różnych minerałów i rodzajów skał, które są mniej wytrzymałe w porównaniu z kwarcem.

Ziarna piasku szczelinowego charakteryzują się wyjątkową odpornością na kruszenie oraz wyraźnym okrągłym kształtem granulki. Te właściwości sprawiają, że doskonale nadają się do stosowania w procesie szczelinowania.

Zrozumienie frackingu

Szczelinowanie hydrauliczne, w takiej czy innej formie, jest praktykowane od 1949 r. Współczesna technika zyskała duże uznanie w latach 1990. XX wieku dzięki postępowi w technologii wierceń poziomych, które odsłoniły ogromne złoża łupków znajdujące się tysiące stóp pod powierzchnią Ziemi.

Łupki, skała osadowa składająca się głównie z mułu pod ciśnieniem z licznymi maleńkimi porami, zawiera uwięzione zasoby ropy naftowej, gazu ziemnego i ciekłego gazu ziemnego. Szczelinowanie okazało się skutecznym rozwiązaniem umożliwiającym dostęp do tych węglowodorów od czasu jego początkowego wykorzystania w złożach Barnett Shale w północnym Teksasie w połączeniu z odwiertami poziomymi.

Proces wiercenia i wykańczania obejmuje następujące etapy:

1. Wiertnica kopie pionowo przez kilka tysięcy stóp, po czym wykonuje zakręt o 90 stopni, aby przewiercić poziomo warstwę łupków, tworząc odwiert.

2. Wzdłuż poziomej części odwiertu powstają małe perforacje, umożliwiające przedostawanie się węglowodorów do odwiertu.

3. Do odwiertu wtryskiwana jest mieszanina wody, piasku szczelinowego i chemikaliów pod ciśnieniem, co powoduje pęknięcie warstwy łupków i uwolnienie cieczy naftowych. Ciecze te następnie unoszą się przez odwiert w celu zebrania.

Rola piasku frac

Piasek szczelinowy odgrywa kluczową rolę w procesie szczelinowania, utrzymując otwarte pęknięcia łupków, umożliwiając uwolnienie gazu ziemnego, ropy i ciekłych gazów ziemnych z porów skały. Kiedy strumienie wody pod wysokim ciśnieniem powiększają małe perforacje, tworząc pęknięcia, piasek szczelinowy pomaga utrzymać otwartość pęknięć, ułatwiając ciągły przepływ paliw kopalnych. Jakakolwiek substancja, naturalna lub syntetyczna, stosowana do utrzymywania otwartych pęknięć, nazywana jest „podsadzką”.

Niezbędne jest, aby propant posiadał wyjątkową trwałość i odporność na zgniatanie. Im dłużej propant wytrzymuje ogromne ciśnienie wywierane przez pęknięcia, tym większe jest wydobycie ropy naftowej, optymalizując wydajność odwiertu.

Rosnące zapotrzebowanie na piasek frac

Wzrost cen ropy naftowej doprowadził do wzmożonej aktywności w basenach łupkowych w całych Stanach Zjednoczonych. W związku z tym oczekuje się wzrostu zapotrzebowania na piasek szczelinowy, które w 115 r. wyniesie 2019 mln ton, w porównaniu z 82 mln ton w 2017 r.

Zapotrzebowanie na lokalnie pozyskiwany piasek szczelinowy również znacznie wzrosło. Kiedy w połowie 2014 r. ceny ropy gwałtownie spadły, firmy wydobywcze w Stanach Zjednoczonych aktywnie poszukiwały nowych, opłacalnych metod wydobycia ropy. To dążenie do innowacji zaowocowało przyjęciem piasku dorzecznego, co znacznie zmniejsza koszty wysyłki. Wysyłka

wydatki mogą stanowić do 65 procent kosztów piasku szczelinowego. Wykorzystywanie piasku z basenów okazało się środkiem oszczędzającym koszty, skłaniającym do poszukiwania nowych źródeł piasku bliżej basenów łupkowych. Szacunki wskazują, że zastosowanie piasku z basenu może obniżyć całkowite koszty wiercenia i ukończenia o 5 do 10 procent.

Głównymi producentami piasku z dorzecza są producenci z basenu permskiego, motywowani korzyściami ekonomicznymi i uproszczoną logistyką, jaką oferuje. Potencjalne oszczędności dla samych producentów permu szacuje się na 500,000 3.5 dolarów na odwiert, co daje oszałamiającą kwotę XNUMX miliarda dolarów rocznych oszczędności w całym basenie.

W 2017 r. w Basenie Permu zużyto około 50 miliardów funtów piasku szczelinowego, czyli dwukrotnie więcej niż w 2016 r. i czterokrotnie więcej niż w 2014 r. Oczekuje się, że popyt będzie nadal rósł, a szacowane zużycie do 119 r. wyniesie 2022 miliardów funtów. Przewiduje się, że do tego czasu sam basen permu będzie odpowiadał za 40 procent całkowitego zużycia piasku we wszystkich złożach łupków w całych Stanach Zjednoczonych.

Szybkie fakty – zalety Frac-Sand

• Trwałość: Piasek szczelinowy jest bardzo trwały, odporny na zgniatanie i utrzymujący wysoką produktywność przez dłuższy czas.
• Skuteczna proppant: Okrągły kształt granulek i wysoka odporność na zgniatanie sprawiają, że piasek szczelinowy jest skutecznym propantem, utrzymującym szczeliny otwarte i zapewniającym optymalny przepływ węglowodorów.
• Efektywność kosztowa: Wykorzystanie lokalnego piasku szczelinowego zmniejsza koszty transportu, prowadząc do znacznych oszczędności w operacjach wiertniczych i wykończeniowych, zwiększając ogólną wydajność.