Bezwodna technologia szczelinowania za pomocą LPG

gelled-propaneW procesie szczelinowania hydraulicznego, stosowanego w celu zwiększenia wydajności odwiertu poprzez wytwarzanie sieci spękań i szczelin, zazwyczaj stosuje się wodę z dodatkiem piasku (lub innego materiału podsadzkowego) i niewielkiej ilości związków chemicznych koniecznych do prawidłowego przeprowadzenia szczelinowania. Tłoczenie wody do odwiertów nie jest jedyną metodą prowadzenia procesu szczelinowania. Przeprowadzano już testy z zastosowaniem dwutlenku węgla, azotu, ale największe znaczenie wśród alternatywnych płynów ma płynny gaz LPG. Jego skład jest zbliżony do popularnego w Polsce gazu płynnego zasilającego silniki samochodowe.

Aby gaz LPG był zdatny do zastosowania przy szczelinowaniu odwiertów konieczne jest jego „zżelowanie”, aby mógł m.in. przetransportować piasek zapobiegający zamykaniu się szczelin w złożu gazu łupkowego. Krótki film z doświadczalnym pokazem żelowania płynu na bazie ciekłego pentanu można obejrzeć klikając na zdjęcie poniżej.

Przykład żelowania płynu szczelinującego. Czarne kulki to materiał podsadzkowy (kliknij aby obejrzeć film).

Jakie korzyści uzyskuje się stosując płynny gaz LPG w porównaniu do płynów szczelinujących tworzonych na bazie wody? Przede wszystkim zwiększenie produktywności odwiertu. Powstałe w wyniku frackingu szczeliny nie są szerokie, rzędu kilku milimetrów. Im dalej od rury wydobywczej tym stają się węższe i znajdująca się w nich woda użyta do szczelinowania zostaje uwięziona np. w wyniku oddziaływań kapilarnych. Powoduje to częściowe zablokowanie przepływu gazu ze szczeliny i ogranicza wydobycie.

Woda blokuje fragment szczeliny ograniczając wydobycie (źródło: Gasfrac)

W przypadku płynnego LPG po zakończeniu szczelinowania i zmniejszeniu ciśnienia nastąpi odparowanie LPG do postaci gazowej. W ten sposób płyn nie będzie blokował szczelin

Po zakończeniu szczelinowania płynny LPG odparowuje i nie blokuje przepływu w szczelinach (źródło: Gasfrac)

i poprawia się efektywny zasięg oddziaływania odwiertu, co schematycznie pokazane jest na poniższym rysunku:

Obszar różowy – zasięg oddziaływania odwiertu szczelinowanego wodą; obszar żółty – szczelinowanego płynnym LPG

Inne korzyści wynikające ze stosowania LPG do szczelinowania to m.in.:

  • mniejsza lepkość skutkująca mniejszym zużyciem energii podczas pompowania płynu do odwiertu,
  • brak konieczności stosowania przynajmniej niektórych chemikaliów (np. biocydów),
  • odbierany z odwiertu płyn szczelinujący praktycznie nie zawiera zanieczyszczeń w postaci minerałów i soli,
  • możliwość odzyskania 100% zatłoczonego płynnego gazu (w przypadku wody na powierzchnię powraca od 30% do 80% zatłoczonej cieczy).

Stosowanie LPG ma też swoje minusy, przede wszystkim nakłady finansowe na odmienną technologicznie instalację. Konieczny jest zakup płynnego gazu i dowóz na miejsce prac, co oczywiście podnosi koszty w porównaniu do używania płynów na bazie wody. Ponadto w warunkach ciśnienia atmosferycznego i temperatur otoczenia jest on gazem, dlatego LPG trzeba magazynować w zbiornikach ciśnieniowych, a cała instalacja zatłaczania i odbioru płynu szczelinującego musi być szczelna. Natomiast woda do frackingu magazynowana jest w otwartych basenach ziemnych lub bezciśnieniowych zbiornikach.

Instalacja do szczelinowania zżelowanym LPG (źródło: Gasfrac)

Z punktu widzenia lokalnej społeczności największym atutem technologii szczelinowania płynnym gazem jest jej mniejszy wpływ na środowisko (brak zużycia wody, mniej chemikaliów, a przez to mniejsze ryzyko zanieczyszczenia otoczenia w wyniku awarii). Dlatego dotychczas stosowana była tam, gdzie zabronione jest używanie płynów szczelinujących na bazie wody (przede wszystkim w stanie Alberta w Kanadzie). Jednak z uwagi na koszty (i pewnie w niektórych przypadkach ze względów geologicznych lub technologicznych) nie jest to metoda powszechna. Jak dotąd na przemysłową skalę stosuje ją tylko jedna firma (!). Możliwe, że z czasem wraz z udoskonalaniem technologii,zostanie rozpowszechniona.

Wpis opracowano na podstawie materiałów kanadyjskiej firmy Gasfrac: http://www.gasfrac.com/

Podobne artykuły:

Posted on 20 Kwiecień 2012, in Szczelinowanie hydrauliczne and tagged , , , , . Bookmark the permalink. Dodaj komentarz.

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s