ஷேலில் துளையிடப்பட்ட எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு கிணறுகளின் ஹைட்ராலிக் முறிவு

உள்ளடக்கம்

• ஹைட்ராலிக் முறிவு என்றால் என்ன?
• ஹைட்ராலிக் முறிவு எவ்வளவு காலம் பயன்படுத்தப்பட்டது?
• ஷேலில் ஹைட்ராலிக் எலும்பு முறிவின் வெற்றிகரமான பயன்பாடு
• பிற ஷேல் நாடகங்களில் ஹைட்ராலிக் முறிவு
• எலும்பு முறிவு
• Proppants
• சுற்றுச்சூழல் கவலைகள்
• உற்பத்தி நன்மைகள்

ஃப்ரேக்கிற்கு தயாராக இருக்கும் பம்புகள் மற்றும் டீசல் என்ஜின்கள்: தென்மேற்கு பென்சில்வேனியாவின் மார்செல்லஸ் ஷேல் வாயு விளையாட்டில் ஒரு துளையிடும் பாதையில் ஒரு ஹைட்ராலிக் முறிவு செயல்பாட்டின் புகைப்படம். விசையியக்கக் குழாய்கள், டீசல் என்ஜின்கள், வாட்டர் டிரக்குகள், மணல் மிக்சர்கள் மற்றும் பிளம்பிங் பொருத்துதல்கள் ஆகியவற்றின் ஒரு பெரிய கூட்டம் உள்ளது. படம் டக் டங்கன், யு.எஸ்.ஜி.எஸ்.

ஹைட்ராலிக் முறிவு என்றால் என்ன?

ஹைட்ராலிக் முறிவு என்பது கிணற்றிலிருந்து எண்ணெய் அல்லது வாயுவின் ஓட்டத்தை அதிகரிக்கும் ஒரு செயல்முறையாகும். பாறையை முறிக்கும் அளவுக்கு அதிகமான அழுத்தங்களின் கீழ் ஒரு கிணற்றில் இருந்து திரவங்களை மேற்பரப்பு பாறை அலகுகளில் செலுத்துவதன் மூலம் இது செய்யப்படுகிறது. கிணறு துளைக்கு எண்ணெய் மற்றும் இயற்கை வாயுவை நகர்த்துவதற்கான துளை இடங்களாக செயல்படும் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட எலும்பு முறிவுகளின் வலையமைப்பை உருவாக்குவதே குறிக்கோள்.

கிடைமட்ட துளையிடுதலுடன் இணைந்து ஹைட்ராலிக் முறிவு முன்னர் உற்பத்தி செய்யப்படாத கரிம-நிறைந்த ஷேல்களை உலகின் மிகப்பெரிய இயற்கை எரிவாயு துறைகளாக மாற்றிவிட்டது. மார்செலஸ் ஷேல், உடிக்கா ஷேல், பார்னெட் ஷேல், ஈகிள் ஃபோர்டு ஷேல் மற்றும் பேக்கன் உருவாக்கம் ஆகியவை முன்னர் உற்பத்தி செய்யாத பாறை அலகுகளுக்கு எடுத்துக்காட்டுகள், அவை ஹைட்ராலிக் முறிவால் அற்புதமான வாயு அல்லது எண்ணெய் வயல்களாக மாற்றப்பட்டுள்ளன.

ஹைட்ராலிக் முறிவு எவ்வளவு காலம் பயன்படுத்தப்பட்டது?

யுனைடெட் ஸ்டேட்ஸில் எண்ணெய் மற்றும் இயற்கை எரிவாயு கிணறுகளைத் தூண்டுவதற்கு ஹைட்ராலிக் முறிவின் முதல் பயன்பாடு 60 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு செய்யப்பட்டது. 1949 ஆம் ஆண்டில் ஹாலிபர்டன் ஆயில் வெல் சிமென்டிங் நிறுவனத்திற்கு காப்புரிமை வழங்கப்பட்டது. இந்த முறை நன்கு உற்பத்தி விகிதங்களை வெற்றிகரமாக அதிகரித்தது மற்றும் நடைமுறை விரைவாக பரவியது. இது இப்போது உலகம் முழுவதும் ஒவ்வொரு ஆண்டும் ஆயிரக்கணக்கான கிணறுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. எங்கள் பெட்ரோல், வெப்ப எரிபொருள், இயற்கை எரிவாயு மற்றும் பெட்ரோலிய பொருட்களிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் பிற பொருட்கள் ஹைட்ராலிக் முறிவு கண்டுபிடிக்கப்படாவிட்டால் இன்னும் நிறைய செலவாகும்.

கிடைமட்ட துளையிடுதல் மற்றும் ஹைட்ராலிக் முறிவு: இயற்கை எரிவாயு கிணற்றின் எளிமையான வரைபடம், மார்சலஸ் ஷேல் வழியாக கிடைமட்ட துளையிடுதல் மற்றும் கிணற்றின் கிடைமட்ட பகுதியில் ஹைட்ராலிக் முறிவு ஆகியவற்றைக் கொண்டு கட்டப்பட்டுள்ளது.

ஹைட்ராலிக் முறிவுக்கு துளையிடும் திண்டு: தென்மேற்கு பென்சில்வேனியாவின் மார்செல்லஸ் ஷேல் வாயு நாடகத்தில் frac நாளில் ஒரு துரப்பணியின் மற்றொரு புகைப்படம். புகைப்படம் டக் டங்கன், யு.எஸ்.ஜி.எஸ்.

ஷேலில் ஹைட்ராலிக் எலும்பு முறிவின் வெற்றிகரமான பயன்பாடு

1990 களின் முற்பகுதியில், மிட்செல் எனர்ஜி டெக்சாஸின் பார்னெட் ஷேலில் துளையிடப்பட்ட கிணறுகளிலிருந்து இயற்கை எரிவாயு உற்பத்தியைத் தூண்டுவதற்காக ஹைட்ராலிக் முறிவைப் பயன்படுத்தத் தொடங்கியது. பார்னெட் ஷேலில் ஏராளமான இயற்கை எரிவாயு இருந்தது; இருப்பினும், பார்னெட் வணிக அளவில் இயற்கை எரிவாயுவை அரிதாகவே உற்பத்தி செய்தது.

மிட்செல் எனர்ஜி, பார்னெட் ஷேலில் உள்ள வாயு ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்படாத சிறிய துளை இடங்களில் சிக்கியிருப்பதை உணர்ந்தார். பாறைக்கு துளை இடம் இருந்தது, ஆனால் ஊடுருவக்கூடிய தன்மை இல்லை. பார்னெட் ஷேல் வழியாக துளையிடப்பட்ட கிணறுகள் வழக்கமாக வாயுவைக் காண்பிக்கும், ஆனால் வணிக உற்பத்திக்கு போதுமான வாயு இருக்காது. மிட்செல் எனர்ஜி இந்த சிக்கலை ஹைட்ராலிக் முறித்ததன் மூலம் பார்னெட் ஷேலை ஒன்றிணைத்து ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட துளை இடைவெளிகளின் வலையமைப்பை உருவாக்கியது, இது கிணற்றுக்கு இயற்கை வாயு ஓட்டத்தை ஏற்படுத்தியது.

துரதிர்ஷ்டவசமாக ஹைட்ராலிக் முறிவு செயல்முறையால் உருவாக்கப்பட்ட பல எலும்பு முறிவுகள் பம்புகள் அணைக்கப்படும் போது மூடப்பட்டன. பார்னெட் ஷேல் மிகவும் ஆழமாக புதைக்கப்பட்டதால், அழுத்தம் புதிய எலும்பு முறிவுகளை மூடியது. முறிந்த திரவத்தில் மணல் சேர்ப்பதன் மூலம் இந்த சிக்கல் தீர்க்கப்பட்டது. பாறை முறிந்தால், புதிதாக திறக்கப்பட்ட துளை இடத்திற்கு நீர் விரைந்து செல்வது மணல் தானியங்களை பாறை அலகுக்குள் ஆழமாக கொண்டு செல்லும். நீர் அழுத்தம் குறைக்கப்பட்டபோது, ​​மணல் தானியங்கள் எலும்பு முறிவைத் திறந்து, முறிவுகள் வழியாகவும், கிணற்றுத் துளைக்குள் இயற்கை வாயு ஓட்டத்தை அனுமதித்தன. இன்று பலவிதமான இயற்கை மற்றும் செயற்கை பொருட்கள் "ஃப்ரேக் மணல்" என்ற பெயரில் விற்கப்படுகின்றன.

மிட்செல் எனர்ஜி பார்னெட் ஷேல் வழியாக கிடைமட்டமாக துளையிடுவதன் மூலம் அவர்களின் கிணறுகளின் விளைச்சலை மேலும் மேம்படுத்தியது. செங்குத்து கிணறுகள் மேற்பரப்பில் தொடங்கப்பட்டு, கிடைமட்ட நோக்குநிலைக்குச் செல்லப்பட்டு பர்னெட் ஷேல் வழியாக ஆயிரக்கணக்கான அடிகளுக்கு இயக்கப்படுகின்றன. இது கிணற்றில் சம்பள மண்டலத்தின் நீளத்தை பெருக்கியது. ஒரு பாறை அலகு 100 அடி தடிமனாக இருந்தால், அது செங்குத்து கிணற்றில் 100 அடி ஊதிய மண்டலமாக இருக்கும். இருப்பினும், கிணறு கிடைமட்டமாக இயக்கப்பட்டு, இலக்கு உருவாக்கம் மூலம் 5000 அடி வரை கிடைமட்டமாக இருந்தால், சம்பள மண்டலத்தின் நீளம் செங்குத்து கிணற்றின் ஊதிய மண்டலத்தை விட ஐம்பது மடங்கு அதிகமாக இருந்தது.

மிட்செல் எனர்ஜி பார்னெட் ஷேல் கிணறுகளின் உற்பத்தித்திறனைப் பெருக்க ஹைட்ராலிக் முறிவு மற்றும் கிடைமட்ட துளையிடுதலைப் பயன்படுத்தியது. உண்மையில், அவற்றின் மிக வெற்றிகரமான கிணறுகள் பல ஹைட்ராலிக் முறிவு இல்லாமல் செங்குத்து கிணறுகளாக இருந்திருந்தால் தோல்வியாக இருந்திருக்கும்.

துளை துப்பாக்கி: எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு துளையிடுதல் மற்றும் ஹைட்ராலிக் முறிவு ஆகியவற்றில் பயன்படுத்தப்படாத மற்றும் செலவழித்த துளையிடும் துப்பாக்கி. கீழே உள்ள குழாய் குழாயின் உள்ளே பொருத்தப்பட்ட வெடிக்கும் கட்டணங்களால் உருவாக்கப்பட்ட துளைகளைக் காட்டுகிறது. புகைப்படம் பில் கன்னிங்ஹாம், யு.எஸ்.ஜி.எஸ்.

பிற ஷேல் நாடகங்களில் ஹைட்ராலிக் முறிவு

டெக்சாஸின் பார்னெட் ஷேலில் மிட்செல் எனர்ஜிஸ் வெற்றியைப் பற்றி மற்றவர்கள் அறிந்ததைப் போல, கிடைமட்ட துளையிடுதல் மற்றும் ஹைட்ராலிக் முறிவு முறைகள் மற்ற கரிம நிறைந்த ஷேல்களில் முயற்சிக்கப்பட்டன. இந்த முறைகள் விரைவாக லூசியானா, டெக்சாஸ் மற்றும் ஆர்கன்சாஸின் ஹெய்ன்ஸ்வில்லே ஷேல் மற்றும் ஃபாயெட்டெவில்லே ஷேல் ஆகியவற்றில் வெற்றி பெற்றன - பின்னர் அப்பலாச்சியன் பேசினில் உள்ள மார்செல்லஸ் ஷேலில். இந்த முறைகள் வேறு பல ஷேல்களில் வேலை செய்தன, இப்போது உலகின் பல பகுதிகளிலும் கரிம நிறைந்த ஷேல்களை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

ஹைட்ராலிக் முறிவு பல கிணறுகளிலிருந்து இயற்கை எரிவாயு திரவங்கள் மற்றும் எண்ணெயை உற்பத்தி செய்ய உதவியது. வடக்கு டகோட்டாவின் பாக்கன் ஷேல் மற்றும் கொலராடோவின் நியோபரா ஷேல், கன்சாஸ், நெப்ராஸ்கா மற்றும் வயோமிங் போன்ற பாறை அலகுகள் இப்போது ஹைட்ராலிக் முறிவிலிருந்து கணிசமான அளவு எண்ணெயை ஈட்டுகின்றன.

ஃப்ரேக் நீர் கட்டுப்பாட்டு குளம்: ஆர்கன்சாஸின் ஃபாயெட்டெவில்லே ஷேல் வாயு விளையாட்டில் ஒரு துரப்பணியின் ஒரு நீர் அடைப்பு. இது போன்ற வரிசையாக அமைக்கப்பட்ட குளங்கள் இயற்கை எரிவாயு நாடகங்கள் அனைத்திலும் துளையிடும் இடங்களில் நீர் சேமிப்புக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. புகைப்படம் பில் கன்னிங்ஹாம், யு.எஸ்.ஜி.எஸ்.

எலும்பு முறிவு

ஹைட்ராலிக் முறிவு செயல்பாட்டில் பயன்படுத்தப்படும் உந்து திரவம் நீர். கிணற்றின் குணாதிசயங்கள் மற்றும் பாறை முறிந்திருப்பதைப் பொறுத்து, ஒரு ஹைட்ராலிக் முறிவு வேலையை முடிக்க சில மில்லியன் கேலன் தண்ணீர் தேவைப்படலாம்.

கிணற்றில் தண்ணீர் செலுத்தப்படும் போது, ​​கிணற்றின் முழு நீளமும் அழுத்தம் கொடுக்கப்படுவதில்லை. அதற்கு பதிலாக, எலும்பு முறிவுகள் விரும்பும் கிணற்றின் பகுதியை தனிமைப்படுத்த செருகல்கள் செருகப்படுகின்றன. கிணற்றின் இந்த பகுதி மட்டுமே உந்தி முழு சக்தியைப் பெறுகிறது. கிணற்றின் இந்த பகுதியில் அழுத்தம் உருவாகும்போது, ​​நீர் எலும்பு முறிவுகளைத் திறக்கிறது, மேலும் ஓட்டுநர் அழுத்தம் எலும்பு முறிவுகளை பாறை அலகுக்குள் ஆழமாக விரிவுபடுத்துகிறது. உந்தி நிறுத்தும்போது இந்த எலும்பு முறிவுகள் விரைவாக மூடப்பட்டு, அவற்றைத் திறக்கப் பயன்படுத்தப்படும் நீர் மீண்டும் துளை துளைக்குள் தள்ளப்பட்டு, கிணற்றின் பின்புறம் மற்றும் மேற்பரப்பில் சேகரிக்கப்படுகிறது. மேற்பரப்பில் திரும்பிய நீர் மில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகளாக பாறை அலகுக்குள் சிக்கியுள்ள நீர் செலுத்தப்பட்ட மற்றும் துளை நீரின் கலவையாகும். துளை நீர் பொதுவாக கணிசமான அளவு கரைந்த திடப்பொருட்களைக் கொண்ட உப்புநீராகும்.

ஹைட்ராலிக் முறிவில் பயன்படுத்தப்படும் தண்ணீரில் பெரும்பாலும் ரசாயனங்கள் சேர்க்கப்படுகின்றன. இந்த சேர்க்கைகள் பல்வேறு நோக்கங்களுக்கு உதவுகின்றன. சிலர் தண்ணீரை ஒரு ஜெல்லாக தடிமனாக்குகிறார்கள், இது எலும்பு முறிவுகளைத் திறப்பதிலும், பாறைகளை அலகுக்குள் ஆழமாக எடுத்துச் செல்வதிலும் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். பிற இரசாயனங்கள் இதில் சேர்க்கப்படுகின்றன: உராய்வைக் குறைத்தல், பாறைக் குப்பைகளை திரவத்தில் நிறுத்தி வைக்கவும், உபகரணங்களின் அரிப்பைத் தடுக்கவும், பாக்டீரியாக்களைக் கொல்லவும், pH மற்றும் பிற செயல்பாடுகளைக் கட்டுப்படுத்தவும்.

பெரும்பாலான நிறுவனங்கள் அவற்றின் ஹைட்ராலிக் முறிவு திரவங்களின் கலவையை வெளிப்படுத்துவதை எதிர்க்கின்றன. அவர்களின் போட்டி ஆராய்ச்சியைப் பாதுகாக்க இந்தத் தகவல் தனிப்பட்டதாக வைக்கப்பட வேண்டும் என்று அவர்கள் நம்புகிறார்கள். இருப்பினும், கட்டுப்பாட்டாளர்கள் தகவல்களைக் கோரத் தொடங்குகின்றனர், மேலும் சில நிறுவனங்கள் தானாக முன்வந்து தகவல்களைப் பகிரத் தொடங்குகின்றன.

ஃப்ரேக் மணல்: ஹைட்ராலிக் முறிவு முடிந்தபின் புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட செயற்கை எலும்பு முறிவுகள் மூடப்படுவதைத் தடுக்க, பாறை அமைப்புகளில் செலுத்தப்படுவதற்கு முன்பு, நுண்ணிய சிலிக்கா மணல் ரசாயனங்கள் மற்றும் தண்ணீரில் கலக்கப்படுகிறது. புகைப்படம் பில் கன்னிங்ஹாம், யு.எஸ்.ஜி.எஸ்.

Proppants

ஹைட்ராலிக் முறிவில் பல்வேறு வகையான புரோபண்ட்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவை சிறிய ஈர்ப்பு-எதிர்ப்பு துகள்கள், அவை ஹைட்ராலிக் முறிவு திரவத்தால் எலும்பு முறிவுகளுக்குள் கொண்டு செல்லப்படுகின்றன. விசையியக்கக் குழாய்கள் அணைக்கப்பட்டு, எலும்பு முறிவுகள் வீழ்ச்சியடையும் போது, ​​இந்த நொறுக்குத் தடுப்பு துகள்கள் எலும்பு முறிவைத் திறந்து வைத்திருக்கின்றன, இதன் மூலம் துளை இடத்தை உருவாக்குகின்றன, இதன் மூலம் இயற்கை வாயு கிணற்றுக்கு பயணிக்க முடியும்.

ஃப்ரேக் மணல் என்பது இன்று பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் அலுமினிய மணிகள், பீங்கான் மணிகள், சினேட்டர்டு பாக்சைட் மற்றும் பிற பொருட்களும் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன. ஒரு கிணற்றை உடைக்கும்போது ஒரு மில்லியனுக்கும் அதிகமான பவுண்டுகள் பயன்படுத்தலாம்.

கிடைமட்ட கிணறுகளின் செயற்கைக்கோள் படக் காட்சி: யூடிகா ஷேல் துளையிடும் தளத்தின் செயற்கைக்கோள் காட்சி, அங்கு ஒன்பது கிடைமட்ட கிணறுகள் கட்டப்பட்டு ஹைட்ராலிக் முறிவுடன் தூண்டப்பட்டுள்ளன.

சுற்றுச்சூழல் கவலைகள்

ஹைட்ராலிக் முறிவு தொடர்பான பல சுற்றுச்சூழல் கவலைகள் உள்ளன. இவை பின்வருமாறு:

1) கிணற்றில் உற்பத்தி செய்யப்படும் எலும்பு முறிவுகள் நேரடியாக குடிநீர் விநியோகத்திற்கு பயன்படுத்தப்படும் ஆழமற்ற பாறை அலகுகளாக நீட்டிக்கப்படலாம். அல்லது, கிணற்றில் உற்பத்தி செய்யப்படும் எலும்பு முறிவுகள் குடிநீர் விநியோகத்திற்காகப் பயன்படுத்தப்படும் ஆழமற்ற பாறை அலகுகளாக விரிவடையும் இயற்கை முறிவுகளுடன் தொடர்பு கொள்ளக்கூடும்.

2) ஒரு கிணற்றின் உறை தோல்வியடைந்து, குடிநீர் விநியோகத்திற்கு பயன்படுத்தப்படும் ஆழமற்ற பாறை அலகுகளில் திரவங்கள் வெளியேற அனுமதிக்கும்.

3) முறிந்த வேலையின் போது வெளியேற்றப்பட்ட ஹைட்ராலிக் முறிவு திரவங்கள் அல்லது திரவங்களின் தற்செயலான கசிவுகள் தரையில் சிக்கி அல்லது மேற்பரப்பு நீரை மாசுபடுத்தக்கூடும்.

உற்பத்தி நன்மைகள்

ஹைட்ராலிக் முறிவு கிணற்றின் விளைச்சலை கணிசமாக அதிகரிக்கும். இது கிடைமட்ட துளையிடுதலுடன் இணைக்கப்படும்போது, ​​லாபமற்ற பாறை வடிவங்கள் பெரும்பாலும் உற்பத்தி இயற்கை எரிவாயு புலங்களாக மாற்றப்படுகின்றன. இந்த நுட்பம் பெரும்பாலும் பார்னெட் ஷேல், ஹெய்ன்ஸ்வில்லே ஷேல், ஃபாயெட்டெவில்லே ஷேல் மற்றும் மார்செல்லஸ் ஷேல் வாயு துறைகளின் வளர்ச்சிக்கு காரணமாகும். இது பாக்கன் ஷேல் மற்றும் நியோபிரா ஷேல் ஆகியவற்றுடன் செய்யப்பட்டதைப் போல இறுக்கமான பாறை அலகுகளிலிருந்து எண்ணெயையும் விடுவிக்க முடியும்.

ஹைட்ராலிக் முறிவு செயல்முறை மற்றும் அதனுடன் பயன்படுத்தப்படும் ரசாயனங்கள் இயற்கை எரிவாயு தொழிற்துறையைப் பார்க்கும் சுற்றுச்சூழல் வக்கீல்களுக்கு மிகுந்த கவலையை ஏற்படுத்துகின்றன. ஒரு ஒழுங்குமுறைச் சூழல் தேவைப்படுகிறது, இது இந்த உத்திகளைப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கும் மற்றும் நீர் விநியோகங்களையும், துளையிடும் பகுதிகளில் வசிக்கும் மக்களையும் பாதுகாக்க சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்புகளை வழங்கும்.