Mikä on hydraulinen murtuminen?

Hydraulinen murtaminen on menetelmä, jota käytetään öljyn ja kaasun sisältävien kivimuodostelmien rikkomiseen. Tämä saavutetaan käyttämällä hydraulista painetta ruiskuttamalla hiekkaa tai muuta hankaavaa materiaalia sisältävää nestettä kallioon riittävän voimakkaasti halkeamien aikaansaamiseksi. Teknologiaa käytetään stimuloimaan öljyn tai kaasun virtausta uusissa kaivoissa ja elvyttämään tuotantoa kaivoissa, joiden katsottiin olevan tyhjentyneet.

Hydraulinen murskausprosessi kehitettiin vuonna 1903, mutta kesti yli neljäkymmentä vuotta, ennen kuin tekniikkaa käytettiin ensimmäisen kerran kaupallisesti vuonna 1948. Suurin osa Yhdysvaltojen ja koko maailman kaivoista käyttää hydraulista murskausta, mukaan lukien Meksikon kaltaisten maiden kaivot. Brasilia, Ranska, Iso -Britannia, Kolumbia, Argentiina, Romania, Venezuela, Indonesia ja Venäjä. Murtumista pidetään arvokkaana mekanismina kotimaisen energiantuotannon lisäämiseksi tekemällä aiemmin saavuttamattomia varastoja saataville.

Hydraulinen murtaminen on myös avain liuskeöljyn kehittämisen taloudelliseen toteuttamiseen. Kaasuntuottajat väittävät, että suurin osa Yhdysvaltojen liuskevarannoista on kivissä, joihin ei pääse ilman murtumista. Liuske on sedimenttikiveä, joka on valmistettu puristetusta savesta, lietteestä ja orgaanisesta kasvimateriaalista. Tämä kivi ei ole läpäisevä, joten se ei päästä nesteitä läpi, joten kaasun poistaminen liuskeesta vaatii murtumista.

Hydrauliseen murtumiseen kuuluu nesteen pumppaaminen kaivon läpi maanalaiseen kalliomuodostumaan käyttäen riittävää painetta aiheuttaa halkeamia kallioon. Yleisin nestemäinen aine on vesi, mutta joissakin tapauksissa voidaan käyttää dieselpolttoainetta, raakaöljyä, laimennettua suolahappoa tai kerosiinia. Vesi sekoitetaan muutamien kemikaalien ja guarin kanssa, joka on papuista valmistettu luonnollinen aine, joka antaa vedelle geelimäisen sakeuden. Vesiseos on ensisijaisesti jakelujärjestelmä tukiaineelle, yleensä rakeiselle aineelle, kuten hiekalle tai alumiinipelleteille, joka pitää halkeaman auki veden vetämisen jälkeen.

Hydraulista painetta käytetään pumppaamaan vesiseos porausputken tai letkun läpi kiveen. Kun vesi on muodostanut useita halkeamia kivimuodostelmiin, paine vapautuu ja vesi vetää takaisin kaivoon. Halkeamat alkavat sulkeutua, mutta hiekka tai muu tukiaine “avata” ne, jolloin kaasu tai öljy pääsee kulkemaan kaivoa kohti. Kaivon kuoret ja sementti asennetaan osana prosessia estämään nesteiden pääsy kaivosta vesipöytään.

Pienet jäämät nestemäisestä seoksesta jäävät kiveen, ja myrkyllisten kemikaalien läsnäolo seoksessa on aiheuttanut ympäristönsuojelua. Teknologiaa kehitetään jatkuvasti, jotta estettäisiin suojarakennusten vuotaminen vesitasolle. Yhdysvalloissa ympäristönsuojeluvirasto (EPA), pohjaveden suojeluneuvosto (GUPC) ja Interstate Oil and Gas Compact Commission (IOGCC) ovat kaikki suorittaneet testejä hydraulisen murtumisen ympäristövaikutusten määrittämiseksi. EPA: n suorittamat testit ovat sisältäneet matalia kaivoja, jotka todennäköisesti muodostavat uhan pohjavedelle. Kaikissa tapauksissa testeissä ei ole voitu havaita negatiivisia ympäristövaikutuksia.