Neft və qaz

Frac Qum nədir?

Frac Qum nədir?



Bu xüsusi qum sıx şist formasiyalarından neft və təbii qaz çıxarmaq üçün açarlardan biridir


Frac qum: Frac qumunun (sağda) və oxşar taxıl ölçüsündə tipik bir qumun (solda) yaxın mənzərəsi. Frac qumunun daha vahid bir taxıl ölçüsünə, qəşəng yuvarlaq taxıl formalarına və vahid tərkibə sahib olduğuna diqqət yetirin. Ayrıca kvadrat düym üçün bir neçə tona qədər olan sıxıcı qüvvələrə qarşı çıxa biləcək çox sərt bir materialdır. Bu şəkildəki taxıl təxminən 0.50 millimetr ölçüdə olur. Şəkil

Frac qum istehsalı: Bu cədvəl ABŞ-da frak qum istehsalının möhtəşəm artımını göstərir. Amerika Birləşmiş Ştatları Geoloji Araşdırma Mineralı İllikleri, 2005-2015.

Neft və qaz quyuları üçün sarsıdıcı bir qum

"Frac qum" çox davamlı və çox dəyirmi taxıl olan yüksək təmizlikli kvars qumudur. Bu, neft sənayesi tərəfindən istifadə üçün istehsal olunan əzilməyə davamlı bir materialdır. Bu mayelərin bir quyuya axması üçün yetərli məsamə sahəsi olmayan qaya qurğularından neft, təbii qaz və təbii qaz mayeləri kimi neft mayeləri çıxarmaq üçün hidravlik qırılma prosesində istifadə olunur. Ən çox frak qumu yüksək təmizlikli qum daşından hazırlanmış təbii bir materialdır. Alternativ bir məhsul, sındırılmış boksitdən və ya alüminiumdan hazırlanmış kiçik metal muncuqlardan hazırlanan keramika muncuqlardır.

Frak qumuna olan tələb son bir neçə ildə meydana gəldi, çünki hidravlik qırılma prosesindən istifadə edərək minlərlə neft və təbii qaz quyusu stimullaşdırılır. (İstehsal sxeminə baxın.) Bir quyuda hidravlik qırılma işi bir neçə min ton qum tələb edə bilər. Xüsusi qazma işlərinin artması çox qısa müddətdə bir milyard dollarlıq frac qum sənayesi yaratdı. 2005 ilə 2015 arasında neft və qaz sənayesində istifadə olunan frac qumunun miqdarı kəskin artdı.

Frac qum videosu: ABŞ Silica yüksək keyfiyyətli frac qumunun xüsusiyyətlərini nümayiş etdirən video.

Frac Qumu necə istifadə olunur?

Üzvi şist kimi bəzi yeraltı qaya birləşmələrində çoxlu miqdarda neft, təbii qaz və ya təbii qaz mayeləri var ki, onlar bir quyuya sərbəst axmayacaqlar. Bir quyuya axmayacaqlar, çünki qaya qurğusunun ya keçiriciliyi (bir-birinə bağlı məsaməli boşluqlar) olmaması və ya qayadakı məsamələrin boşluqları o qədər kiçikdir ki, bu mayelər onların üzərindən axa bilmir.

Hidravlik qırılma prosesi qayada qırıqlar yaratmaqla bu problemi həll edir. Bu qayaya bir quyu qazmaq, quyu hissəsini neft daşıyan zonada möhürləmək və yüksək təzyiq altında suyu quyunun həmin hissəsinə vurmaqla edilir. Bu su ümumiyyətlə bir viskoz bir gel yaratmaq üçün guar saqqızı kimi kimyəvi maddələr və qatılaşdırıcılarla müalicə olunur. Bu gel suyun dayandırılmada frak qumunun taxıllarını daşıma qabiliyyətini asanlaşdırır.

Yer səthindəki böyük nasoslar quyunun möhürlənmiş hissəsindəki suyun təzyiqi ətrafdakı qayaların qırılma nöqtəsini aşa biləcək qədər yüksək olur. Onların qırılma nöqtəsinə çatdıqda, qəfildən sınıqlar və su qırıqlara sürətlə axır, onları şişirir və qayaya daha dərinə uzanır. Bu qəfil suların köməyi ilə milyardlarla qum dənələri sınıqların içərisinə keçir. Tək bir quyunu stimullaşdırmaq üçün bir neçə min ton frac qumu tələb oluna bilər.

Frac qum videosu: ABŞ Silica yüksək keyfiyyətli frac qumunun xüsusiyyətlərini nümayiş etdirən video.

Hidravlik sınıq: Marcellus Shale vasitəsilə nüfuz müddətini artırmaq üçün üfüqi qazma ilə tikilmiş təbii qaz quyusunun sadələşdirilmiş diaqramı. Hidravlik qırılma, şistdən qaz axını stimullaşdırmaq üçün adətən quyunun üfüqi hissəsində aparılır. Bu quyu konfiqurasiyası ABŞ-ın şist pyeslərində istifadə olunur.

Frac Sand "Proppant" olaraq

Nasoslar söndürüldükdə sınıqlar sarsılır, lakin tamamilə bağlanmır - çünki milyardlarla taxıl fraq qumu ilə açıldığı üçün. Bu, bağlama sınıqlarının qüvvəsinə qarşı kifayət qədər qum dənələri qayaya verildiyi təqdirdə baş verir.

Daşdakı yeni qırıqlar, davamlı qum dənələri tərəfindən açılan neft mayelərinin qayadan və quyuya axmasına imkan verən məsamələr şəbəkəsini meydana gətirir. Frac qumu qırıqların açıq olduğunu irəli sürdüyü üçün "sürüşən" kimi tanınır.

Təcavüzkar kimi istifadə olunan digər materiallar arasında keramika muncuqlar, alüminium muncuqlar və sındırılmış boksit var. Frac qumu ümumiyyətlə ən yüksək performans səviyyəsini təmin edir və hazırda neft sənayesi tərəfindən ən çox istifadə olunan tətbiq olunur.

Jordan Sandstone xəritəsi: Hal-hazırda frac qumu üçün qazılan bir çox qaya birləşmələri də su qatındandır. Bu, Amerika Birləşmiş Ştatları Geoloji Tədqiqatının yeraltı atlas seriyası, qum daşı qaya birləşmələrinin varlığını, qalınlığını və quruluşunu təyin etmək üçün qiymətli kəşfiyyat sənədləri kimi yeraltı su tədqiqatları nəşrlərini edir. Bu xəritə Iowa, Michigan, Minnesota və Viskonsin üçün Amerika Birləşmiş Ştatlarının Yeraltı Su Atlasından. Minnesota və Ayova ştatlarında Jordan Sandstone-ın coğrafi dərəcəsini və qalınlığını göstərir. Oxşar xəritələr bu sıra digər qumdaşı qaya vahidləri və digər coğrafi ərazilər üçün yayımlandı.

Qum hansı növüdür?

Neft sənayesi tərəfdarları çox tələb olunan xüsusiyyətlərə cavab verməlidirlər. Yüksək keyfiyyətli frak qumunun xüsusiyyətləri aşağıdakılardan ibarətdir.

  • yüksək saflıq silisium qumu
  • taxıl ölçüsü iş tələblərinə mükəmməl uyğunlaşdı
  • minimum turbulentliyi olan hidravlik qırılma mayesində aparılmasına imkan verən sferik forma
  • bağlanan qırıqların sarsıdıcı qüvvələrinə müqavimət göstərmək

Frac qumu, müştəri xüsusiyyətlərinə görə diametri 0,1 millimetrdən 2 millimetrədək olan ölçülərdə istehsal olunur. İstifadəyə verilən frac qumunun böyük hissəsi 0.4 ilə 0.8 millimetr arasındadır.

Müqəddəs Peter Sandstone, Jordan Sandstone, Oil Creek Sandstone və Hickory Sandstone kimi qaya birləşmələri fraq qum materialının potensial mənbəyi olmuşdur. Bu qaya birləşmələri, çoxlu dövrə və eroziya dövrlərindən keçən kvars taxıllarından ibarətdir. Bu uzun tarix kvarsdan başqa demək olar ki, bütün mineral taxılları çıxartdı və çox dəyirmi formalı taxıl istehsal etdi. Buna görə çayların axdığı, teraslardan qazılmış və ya çimərliklərdən çıxarılmış qumun yaxşı bir məhsul verməsi ehtimalı azdır.

Bu qaya qurğularının istehsal edildiyi yerlərdə ümumiyyətlə yumşaq, zəif sementlənir və bəzən yüngül bir şəkildə havalanır. Bu, kvars taxıllarına minimal ziyan vurmaqla qazılmağa və əzilməyə imkan verir. Appalachians kimi ərazilərdən yüksək təmizlik qumu tez-tez frak qumu üçün uyğun deyil, çünki qayanı deformasiya edən və qum taxıllarını zəiflədən tektonik qüvvələrə məruz qalmışdır.

Wisconsin Frac qum mədən: Viskonsin bir frak qum mədən əməliyyatına hava görünüşü. Frac qumu, yalnız az sayda qum yatağından hasil edilə bilən yüksək səviyyəli bir məhsuldur. Şəkil

Frac qum emalı müəssisəsi: Viskonsin bir frak qum emalı müəssisəsinin hava görünüşü. Şəkil

Frac Qum Emalı Zavodları

Frac qumu yerdən düz istifadə edilmir. Performansını optimallaşdırmaq üçün emal tələb olunur. Mədəndən sonra bir emal zavoduna aparılır. İncə hissəcikləri çıxarmaq üçün orada yuyulur.

Yuyunduqdan sonra, yuyulmuş suyun tökülməsini təmin etmək üçün qum yığılmış yerlərə yığılmışdır. Bu əməliyyat açıq havada aparılır və temperaturun dondurulmasından yüksək olduğu ilin fəsilləri ilə məhdudlaşdırılır. Qum qurudulduqdan sonra, bütün nəmi çıxarmaq üçün hava quruducusuna qoyulur. Quru taxıllar daha sonra fərqli müştərilər üçün xüsusi ölçülü fraksiyalar əldə etmək üçün yoxlanılır.

Çatma üçün uyğun olmayan qum ayrılır və digər məqsədlər üçün satılır. Fracking əməliyyatında işini yaxşılaşdırmaq üçün bəzi frac qum qatran ilə örtülmüş ola bilər. Bu material mükafat məhsulu olaraq satılacaq. İşləndikdən sonra əksər qum birbaşa dəmir yolu nəqliyyatı üçün qatar maşınlarına yüklənir.

Bəzi emal zavodları mədən ərazisindədir. Bununla birlikdə emal zavodları qurmaq çox baha başa gəlir və bəzən çox mədən tərəfindən paylaşılır. Bunlar mərkəzdən bir neçə minaya yerləşirlər və qum yük maşını, qatar və ya konveyerlə çatdırılır.

Frac Qumu harada istehsal olunur və istifadə olunur?

Bir neçə il əvvəl Viskonsin və Texasdakı istehsalçılar neft və qaz sənayesində istifadə olunan frac qumunun çox hissəsini tədarük edirdilər. Bununla birlikdə, təbii qaz və şist neft bumunun səbəb olduğu böyük bir sıçrayış bir çox şirkəti bu məhsulu təmin etməyə sövq etdi. Bu şirkətlərin bir çoxu, Sankt Peter Sandstoun və bənzər qaya qurğularının səthə yaxın olduğu və asanlıqla qazıldığı ABŞ-ın mərkəzi hissəsindədir. Bu ərazilər də tektonik qüvvələrin qaya birləşmələrinin güclü qatlanmasına səbəb olmadığı və qum dənələrini zəiflədiyi yerlərdir. Əsas ərazi orta qərb əyalətlərindədir (İllinoys, İndiana, Ayova, Kanzas, Kentucky, Minnesota, Michigan, Michigan, Missouri, Nebraska və Viskonsin).

ABŞ-dakı yüksək təmizlikli silisium qumlarının çoxu on illərlə tanınmışdır. Bunlar şüşə istehsalı və metallurgiya məqsədləri üçün istifadə edilmişdir. Qum qumu üçün indiki axtarış "yeni qum mənbələrini kəşf etmək" deyil, hansı mənbələrin üstün material istehsal etdiyini müəyyənləşdirmək əvəzinə.

Frac qumu təbii qaz, təbii qaz mayeləri və hidravlik qırılmanın tələb olunduğu şistlərdən və digər sıx qayalardan neft çıxarmaq üçün istifadə olunur. Bunlara daxildir: ABŞ-da Marcellus Shale, Utica Shale, Bakken Formation, Haynesville Shale, Fayetteville Shale, Eagle Ford Shale, Barnett Shale və bir çox başqa şist oyunları.

Sankt Peter Sandstone: Missisipi ştatının Sakit okean yaxınlığında çəkilmiş Joachim Dolomite tərəfindən vurulmuş Müqəddəs Peter Qum Daşının şəkli. Kbh3rd tərəfindən ictimai sahə görüntüsü.

Frac Qum mənbələri və qiymətləri

Şimali Amerikada frak qumuna tələbat son bir neçə ildə ABŞ və Kanadanın bir çox yerində inkişaf edən çoxsaylı şist pyeslərinə cavab olaraq kəskin artdı. Birləşmiş Ştatların Geoloji Tədqiqatı bu istehsalın mənbəyini bildirir:

Orta Qərbdəki Ordovik Müqəddəs Peter Qum daşı bir çox son istifadə üçün silisium qumunun əsas mənbəyidir və frac qumunun da əsas mənbəyidir. Beş Ştatda hasil edilən Müqəddəs Peter Qum Daşından frak qum təbii qaz hasil edən çox sayda yeraltı şist formasiyasına qədər nəqliyyat məsafəsindədir.
2011-ci ildə orta qərbdə frak qumunun 59% -i istehsal edilmişdir.

ABŞ-ın Geoloji Tədqiqat mineralları İllik kitabçasında frac qumunun orta qiymətləri 2010-cu ildə bir ton üçün 45 dollardan 50 dollar arasında idi. 2011-ci ildə orta qiymət 54.83 dollara yüksəldi. Bu, tikinti sənayesindən kənarda satılan ixtisas qumu üçün 1 ton üçün orta qiymətdən xeyli yüksəkdir.

Frac Qum Məlumatı
Viskonsin ştatındakı 1 Frac Qum: Bruce Brown, Viskonsin Geoloji və Təbii Tarix Tədqiqatı, Fakt Vərəqi 05, 2012.
2 Frak faktları: Mark Zdunczyk, Qazma minerallarından məqalə, Yanvar 2007
3 Hidravlik Sınıq Propantları: məqalə, ABŞ Silisium qaynaqlı mənbələrinin xəritəsi və frac qumunun vacib xüsusiyyətləri haqqında video, 2011.
4 $ və Dollar - Çay Vadisində Mədən Frac Qumu: Reggie McLeod, Big River Magazine, İyul-Avqust 2011.
Frac qumuna çəkilən 5 neft şirkəti: İzabel Ordonez, Dow Jones Newswires, Rigzone.com saytında May, 2012.
6 Peter Peter Sandstone: veb-sayt məqaləsi, Missouri Təbii Sərvətlər İdarəsi, Geoloji Tədqiqat Proqramı, Oktyabr 2016-da son dəfə əldə edilmişdir.
7 Silika: Amerika Birləşmiş Ştatları Geoloji Tədqiqatı, 2005-2015-ci illər arasında olan minerallar İllik məlumatları.
ABŞ-ın 8 Yeraltı Su Atlası, Amerika Birləşmiş Ştatları Geoloji Tədqiqatı, Hidroloji Tədqiqatlar Atlas seriyası, 1992 - 2000-ci illərdə nəşr edilmişdir.

Sətirli boksit sürünənlər

Tozlu boksit çox yüksək temperaturda kiçik muncuqlara əridilə bilər. Bu muncuqlar çox yüksək əzilmə müqavimətinə malikdir və bu onları sürünən kimi istifadə üçün əlverişli edir. Muncuqların xüsusi çəkisi və ölçüsü hidravlik qırılma mayesinin özlülüyünə və qayada inkişaf etməsi gözlənilən qırıqların ölçüsünə uyğun ola bilər. İstehsal olunan sürünənlər, frac qumu olaraq bilinən təbii sürünənlə müqayisədə geniş taxıl ölçüsü və xüsusi çəkisi təmin edir. Xərc və nəqliyyat üstünlüyü olduğu üçün hazırda istehsal olunan sürüşmə yerinə frac qumu istifadə olunur.