المحتوى
- ما هو التكسير الهيدروليكي؟
- إضافات التكسير الهيدروليكي
- الحد من الاحتكاك (Slickwater) إضافات
- إضافات ومواد دعامة أخرى
- كسر السوائل تختلف من مسرحية إلى أخرى
- تخفيف وتحييد المواد المضافة
سوائل التكسير الهيدروليكي: تستخدم مجموعة واسعة من الإضافات الكيميائية في سوائل التكسير الهيدروليكي. وهي تشمل: الأحماض المخففة ، المبيدات الحيوية ، الكسارات ، مثبطات التآكل ، الوصلات المتقاطعة ، مخفضات الاحتكاك ، المواد الهلامية ، كلوريد البوتاسيوم ، زبال الأكسجين ، عوامل ضبط درجة الحموضة ، مثبطات المقياس ، والسطح الفاعل. قد تشكل هذه المضافات الكيميائية عادة ما بين 1/2 إلى 2 في المائة فقط من السائل. ما تبقى من 98 إلى 99 1/2 في المئة من السائل هو الماء. غالبًا ما يتم حقن المواد الداعمة مثل الرمل أو حبيبات الألومنيوم أو حبيبات السيراميك لعقد الكسور المفتوحة بعد اكتمال معالجة الضغط.
ما هو التكسير الهيدروليكي؟
الممارسة الحالية لمعالجات التكسير الهيدروليكي لخزانات الغاز الصخري هي تطبيق حدث ضخ متسلسل يتم فيه ضخ ملايين الجالونات من سوائل التكسير التي تعتمد على الماء الممزوجة بمواد دعامة وعوامل سماكة بطريقة يتم التحكم بها ومراقبتها في تكوين الصخر المستهدف أعلاه ضغط الكسر.
إضافات التكسير الهيدروليكي
تتكون سوائل التكسير المستخدمة في تحفيز الصخر الزيتي من الماء في المقام الأول ولكنها تشمل أيضًا مجموعة متنوعة من المواد المضافة. يختلف عدد المضافات الكيميائية المستخدمة في علاج الكسر النموذجي تبعًا لظروف البئر المحددة المكسورة.
سوف يستخدم علاج الكسر النموذجي تركيزات منخفضة للغاية تتراوح بين 3 و 12 مادة كيميائية مضافة تبعًا لخصائص الماء وتشكيل الصخر الزيتي الذي يتم تكسيره. يخدم كل مكون غرضًا محددًا ومهندسًا.
الحد من الاحتكاك (Slickwater) إضافات
السوائل السائدة المستخدمة حاليًا في علاج كسور الغاز هي سوائل تكسير تعتمد على الماء مخلوطة بمواد مضافة للحد من الاحتكاك (تسمى المياه النقية). تتيح إضافة مخفضات الاحتكاك ضخ سوائل التكسير والمواد الداعمة في المنطقة المستهدفة بمعدل أعلى وتخفيض الضغط عما إذا كان الماء لوحده قد تم استخدامه.
يوضح هذا الفيديو المعدات والمواد والإجراءات المستخدمة في عملية التكسير الهيدروليكي. ينطبق على استخدام التكسير الهيدروليكي مع الحفر الأفقي في تطوير بئر غاز طبيعي في صخر غني عضوي. تم إعداده بواسطة Chesapeake Energy.
إضافات ومواد دعامة أخرى
بالإضافة إلى مخفضات الاحتكاك ، تشمل الإضافات الأخرى: المبيدات الحيوية لمنع نمو الكائنات الحية الدقيقة وتقليل التكسير الحيوي للكسور ؛ زبال الأكسجين ومثبتات أخرى لمنع تآكل الأنابيب المعدنية ؛ والأحماض المستخدمة لإزالة أضرار طين الحفر داخل منطقة حفر البئر القريبة. لا تستخدم هذه السوائل فقط لإنشاء الكسور في التكوين ولكن أيضًا لحمل عامل دعم (غالبًا رمل السيليكا أو البوكسيت الملبد) والذي يتم ترسبه في الكسور المستحثة.
يختلف تركيب سائل التكسير من حوض جيولوجي أو تشكيل إلى آخر. وترد قائمة بالإضافات المحتملة في الجدول 1. يكشف تقييم الكميات النسبية لمكونات سائل التكسير عن الحجم الصغير نسبياً للإضافات الموجودة. بشكل عام ، يكون تركيز المواد المضافة في معظم سوائل تكسير المياه الزلقة ثابتًا نسبيًا من 0.5٪ إلى 2٪ مع وجود الماء بنسبة 98٪ إلى 99.5٪.
يوضح هذا الفيديو المعدات والمواد والإجراءات المستخدمة في عملية التكسير الهيدروليكي.ينطبق على استخدام التكسير الهيدروليكي مع الحفر الأفقي في تطوير بئر غاز طبيعي في صخر غني عضوي. تم إعداده بواسطة Chesapeake Energy.
كسر السوائل تختلف من مسرحية إلى أخرى
نظرًا لأن تكوين كل مائع تكسير يختلف لتلبية الاحتياجات المحددة لكل منطقة ، لا توجد صيغة مقاس واحد يناسب الجميع لوحدات التخزين لكل مادة مضافة. عند تصنيف سوائل التكسير وإضافاتها ، من المهم أن ندرك أن شركات الخدمات التي توفر هذه الإضافات طورت عددًا من المركبات ذات الخصائص الوظيفية المتماثلة لاستخدامها لنفس الغرض في بيئات مختلفة.
قد يكون الفرق بين المستحضرات المضافة قليلًا مثل التغير في تركيز مركب معين. على الرغم من أن صناعة التكسير الهيدروليكي قد تحتوي على عدد من المركبات التي يمكن استخدامها في مائع التكسير الهيدروليكي ، فإن أي مهمة تكسير واحدة لن تستخدم سوى عدد قليل من المواد المضافة المتاحة. ليس من غير المألوف بالنسبة لبعض الوصفات المكسرة أن تحذف بعض الفئات المركبة إذا لم تكن خصائصها مطلوبة للتطبيق المحدد.
تستخدم معظم العمليات الصناعية المواد الكيميائية ويمكن أن تكون أي مادة كيميائية تقريبًا بكميات كبيرة بما يكفي أو إذا لم يتم التعامل معها بشكل صحيح. حتى المواد الكيميائية التي تدخل في طعامنا أو مياه الشرب يمكن أن تكون خطرة. على سبيل المثال ، تستخدم محطات معالجة مياه الشرب كميات كبيرة من الكلور. عند استخدامها والتعامل معها بشكل صحيح ، فهي آمنة للعمال والمقيمين بالقرب منها وتوفر مياه شرب نظيفة وآمنة للمجتمع.
على الرغم من أن الخطر منخفض ، إلا أن هناك احتمالًا للإطلاقات غير المخطط لها والتي قد يكون لها آثار خطيرة على صحة الإنسان والبيئة. على نفس المنوال ، يستخدم التكسير الهيدروليكي عددًا من المضافات الكيميائية التي يمكن أن تكون خطرة ، ولكنها آمنة عند معالجتها بشكل صحيح وفقًا للمتطلبات والممارسات الصناعية الطويلة الأمد. بالإضافة إلى ذلك ، فإن العديد من هذه الإضافات عبارة عن مواد كيميائية شائعة يواجهها الأشخاص بانتظام في الحياة اليومية.
تخفيف وتحييد المواد المضافة
يقدم الجدول 1 ملخصًا للمضافات ومركباتها الرئيسية والسبب في استخدام المضاف في مائع التكسير الهيدروليكي وبعض الاستخدامات الشائعة الأخرى لهذه المركبات. حمض الهيدروكلوريك (HCl) هو أكبر مكون سائل منفرد يستخدم في مائع التكسير بصرف النظر عن الماء ؛ في حين أن تركيز الحمض قد يختلف ، فإن مزيج حمض الهيدروكلوريك بنسبة 15 ٪ هو تركيز نموذجي. يتكون مزيج حمض الهيدروكلوريك بنسبة 15 ٪ من 85 ٪ من الماء و 15 ٪ من الحمض ، وبالتالي ، يتم تخفيف حجم الحمض بنسبة 85 ٪ مع الماء في محلول المخزون قبل ضخه في التكوين أثناء معالجة التكسير.
بمجرد حقن المرحلة الكاملة لسائل التكسير ، كان الحجم الكلي للحامض في مثال سائل التكسير من صخر فايتفيل 0.123 ٪ ، مما يشير إلى أن السائل قد تم تخفيفه بعامل 122 مرة قبل ضخه في التكوين. سيستمر تركيز تركيز هذا الحمض فقط حيث يتم تفريقه في كميات إضافية من الماء التي قد تكون موجودة في باطن الأرض. علاوة على ذلك ، إذا كان هذا الحمض يتلامس مع معادن الكربونات في باطن الأرض ، فسيتم تحييده عن طريق التفاعل الكيميائي مع معادن الكربونات التي تنتج الماء وثاني أكسيد الكربون كمنتج ثانوي للتفاعل.