Добыча песков: раскрытие возможностей песка для гидроразрыва

Песок для гидроразрыва получил свое название от его применения при гидроразрыве пласта, широко известном как «разрыв пласта». Этот метод используется нефтяными и газовыми компаниями для добычи таких ресурсов, как природный газ, сжиженный природный газ и нефть, из нетрадиционных коллекторов с низкой проницаемостью, таких как сланцы. Известные бассейны со значительным спросом на песок для гидроразрыва включают Пермский бассейн, сланцы Игл Форд, Средний Континент, сланцы Баккен, сланцы Марцеллус, сланцы Ютика и сланцы Хейнсвилл.

Давайте углубимся в краткий обзор песка для гидроразрыва и его значения в нефтегазовой отрасли.

Состав песка ГРП

Песок для гидроразрыва представляет собой природный песок, состоящий из кристаллического кремнезема (кварца), который подвергается переработке из песчаника высокой чистоты. По составу песок гидроразрыва мало отличается от песков других типов, так как в большинстве межбереговых песков преобладающим элементом являются зерна кварцевого кремнезема. Отличительный фактор заключается в том, что другие типы песка состоят из различных минералов и типов горных пород, которые менее прочны по сравнению с кварцем.

Зерна песка для гидроразрыва обладают исключительной устойчивостью к раздавливанию, а также имеют отчетливую круглую форму гранул. Эти свойства делают их очень подходящими для использования в процессе гидроразрыва.

Понимание гидроразрыва

Гидравлический разрыв пласта в той или иной форме практикуется с 1949 года. Современный метод получил значительное распространение в 1990-х годах благодаря достижениям в технологии горизонтального бурения, которые открыли огромные запасы сланца, расположенные на тысячи футов под поверхностью Земли.

Сланец, осадочная порода, состоящая в основном из сжатого ила с многочисленными крошечными порами, содержит захваченные запасы нефти, природного газа и сжиженного природного газа. Фрекинг стал эффективным решением для доступа к этим углеводородам с момента его первоначального использования в сланцах Барнетт в Северном Техасе в сочетании с горизонтальным бурением.

Процесс бурения и заканчивания включает в себя следующие этапы:

1. Буровая установка бурит вертикально на протяжении нескольких тысяч футов, а затем поворачивает на 90 градусов, чтобы пробурить горизонтально слой сланца, создавая ствол скважины.

2. Вдоль горизонтального участка ствола скважины создаются небольшие перфорации, позволяющие углеводородам проникать в ствол скважины.

3. В скважину закачивается смесь воды, песка для гидроразрыва и химикатов под давлением, которая разрушает слой сланца и высвобождает нефтяные жидкости. Эти жидкости затем поднимаются по стволу скважины для сбора.

Роль ГРП Песка

Песок для гидроразрыва играет решающую роль в процессе гидроразрыва, удерживая трещины сланца открытыми, обеспечивая высвобождение природного газа, нефти и газовых жидкостей из пор породы. Когда потоки воды под высоким давлением увеличивают небольшие перфорации в трещинах, песок для гидроразрыва помогает поддерживать открытость трещин, способствуя непрерывному потоку ископаемого топлива. Любое вещество, природное или синтетическое, используемое для удержания трещин в открытом состоянии, называется «расклинивающим наполнителем».

Крайне важно, чтобы проппант обладал исключительной прочностью и устойчивостью к раздавливанию. Чем дольше проппант выдерживает огромное давление, оказываемое трещинами, тем выше добыча нефти, оптимизируя эффективность скважины.

Растущий спрос на песок для ГРП

Рост цен на нефть привел к увеличению активности в сланцевых бассейнах по всей территории США. Следовательно, ожидается рост спроса на песок для гидроразрыва, который, по прогнозам, достигнет 115 миллионов тонн в 2019 году по сравнению с 82 миллионами тонн в 2017 году.

Спрос на песок для гидроразрыва местного производства также значительно вырос. Когда в середине 2014 года цены на нефть резко упали, добывающие компании в США активно искали новые, экономически эффективные методы добычи нефти. Это стремление к инновациям привело к использованию песка в бассейне, что значительно снижает расходы на транспортировку. Перевозки

расходы могут составлять до 65 процентов стоимости песка для гидроразрыва. Использование песка в бассейнах стало мерой экономии, что привело к поиску новых источников песка ближе к сланцевым бассейнам. По оценкам, использование песка в бассейне может снизить общие затраты на бурение и заканчивание скважин на 5–10 процентов.

Лидерами по добыче песка в бассейне являются производители Пермского бассейна, мотивированные экономическими преимуществами и упрощенной логистикой, которую он предлагает. Потенциальная экономия затрат только для пермских производителей оценивается в 500,000 3.5 долларов США на скважину, что составляет ошеломляющие XNUMX миллиарда долларов ежегодной экономии по всему бассейну.

В 2017 году в Пермском бассейне было использовано около 50 миллиардов фунтов песка для гидроразрыва, что вдвое больше, чем в 2016 году, и в четыре раза больше, чем в 2014 году. Ожидается, что спрос будет продолжать расти, и к 119 году предполагаемое использование составит 2022 миллиардов фунтов. По прогнозам, к тому времени только на Пермский бассейн будет приходиться 40 процентов общего потребления песка во всех сланцевых месторождениях на всей территории Соединенных Штатов.

Краткие факты – преимущества Frac-Sand

• Долговечность: песок для гидроразрыва очень прочен, устойчив к дроблению и сохраняет производительность скважины в течение длительного периода времени.
• Эффективный проппант: круглая форма гранул и высокая устойчивость к раздавливанию делают песок для гидроразрыва эффективным проппантом, удерживая трещины открытыми и обеспечивая оптимальный поток углеводородов.
• Экономическая эффективность: использование песка для гидроразрыва местного производства снижает транспортные расходы, что приводит к значительной экономии на операциях бурения и заканчивания скважин, повышая общую эффективность.