Do płynów szczelinujących są płyn wstrzykiwany pod wysokim ciśnieniem w formacji geologicznej (lub większą liczbę struktur, w niektórych przypadkach), w celu zastopowanej w umywalce lub złamań oraz microfracturer w skale twardej niskiej przepuszczalności uwalniania i wykorzystania węglowodorów ( gazu , ropy naftowej ), które może zawierać w ilościach opłacalnych z handlowego punktu widzenia.
W obu przypadkach płyn spełnia dwie główne funkcje
Skład i zawartość różnią się w zależności od kontekstów geologicznych i potrzeb operatora, aby dostosować się do rodzaju skały, fazy prac, głębokości itp. a także docelową lub oczekiwaną stopę zwrotu z wiercenia.
Płyny te mogą być wtryskiwane na głębokość kilku kilometrów w przypadku odwiertów gazowych lub naftowych lub czasami po prostu pod powierzchnią w przypadku studni przeznaczonej do produkcji wody pitnej , przemysłowej lub irygacyjnej ) (w tym ostatnim przypadku płyn jest ogólnie tylko woda, ewentualnie z dodatkiem środków do podsadzki; w innych przypadkach wprowadza się piasek i syntetyczne środki do podsadzki oraz wiele dodatków chemicznych (mniej niż 1% całkowitej objętości według operatorów, ale w ilościach wody, które mogą być znaczące) .
Operatorzy nadal zachowują poufność tych dwóch parametrów, zarówno w odniesieniu do dużej części stosowanych chemikaliów, jak i ze względu na charakter mieszanin i odpowiednią zawartość każdego produktu (która może się zmieniać w trakcie procesu szczelinowania). Operatorzy są zobowiązani do zadeklarowania odpowiedzialnym władzom stosowanych produktów i dodatków, ich nazw handlowych oraz dostarczenia odpowiedniej karty charakterystyki substancji niebezpiecznej (MSDS).
Przedstawiciele dużych firm zwrócili się do Senatu USA, aby prawo nie wymagało od nich nawet ujawniania nazw tych produktów.
Od pierwszej dekady XXI wieku kilka grup z branży „ usług naftowych ” podzielało ten dynamicznie rozwijający się rynek. Szybko się rozwija, ponieważ wszystkie najbardziej dostępne konwencjonalne zasoby węglowodorów są wyczerpane, co zmusza firmy naftowe i gazowe do korzystania z głębokich wierceń, ukierunkowanych na wydobycie gazu łupkowego i niekonwencjonalnych olejów, głębszych i / lub wymagających ukierunkowanych i wielokrotnych wierceń, które pochłaniają coraz więcej wierceń i płyny szczelinujące . Na początku 2010 roku rynek ten był wyceniany na całym świecie na około 20 miliardów dolarów (16 miliardów euro) rocznie), a także cząsteczki modyfikujące lub kontrolujące lepkość . Wśród tych firm znajdujemy głównie (ok. 2010 r.)
ostatnie dwie grupy (należące do Weatherforda) kupił Lubrizol.
Rzeczywisty wtrysk płynu powoduje fizyczne zjawisko kawitacji, które jest wykorzystywane do poprawy wydajności techniki wiercenia otworów wiertniczych. Zaletą tej metody jest to, że łączy ona pozytywne efekty wiercenia wibracyjnego i obrotowego poprzez połączenie:
Dotyczą one wpływu na środowisko i zdrowie;
Obywatele mieszkający w pobliżu złóż i małych miasteczek stopniowo zaczęli martwić się o wodę pitną i środowisko.
Spośród stanów stan Nowy Jork wydaje się być pierwszym, który obawia się o swoje zasoby wody pitnej . Pochodzą one z dwóch rozległych działów wodnych oraz z warstw wodonośnych zlokalizowanych w sektorach, które od końca XXI wieku są przedmiotem intensywnych poszukiwań gazu i które zaczynają być eksploatowane do wydobycia gazu łupkowego. Stan ten ustalił, że wiele substancji chemicznych stanowiących dodatki stosowane w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie w płynach do szczelinowania gruntów może być toksycznych dla środowiska i mieć wpływ na zdrowie ludzi.
Pierwsza synteza została opracowana w 2010 r., A także film edukacyjny, z pomocą New York Community Trust, fundacji (Fundacja Winslow) i EPA ( Agencja Ochrony Środowiska ) na podstawie niektórych danych publicznych. (Analizy użytych płynów podczas wiercenia odwiertów gazu ziemnego ( Crosby 25-3 , w County Park, Wyoming), podczas wypadku, w którym uwolnił się gaz ziemny, kondensaty węglowodorów i płyny wiertnicze wokół odwiertu wykopanego przez Windsor Energy Inc., spółkę z siedzibą w Oklahoma City , z powodu pęknięcia obudowy powierzchniowej, przez około 58 godzin od 11 do13 sierpnia 2006).
Niniejsze streszczenie zostało przygotowane dla anglojęzycznego czasopisma ( International Journal of Human and Ecological Risk Assessment ), przez naukowców z TEDX (The Endocrine Disruption Exchange; organizacja pozarządowa specjalizująca się w badaniu substancji zaburzających funkcjonowanie układu hormonalnego , https://web.archive.org / web / 20110128174333 / http: //endocrinedisruption.com/home.php specjalizujący się w zagadnieniach związanych z ekologią i oceną ryzyka zdrowotnego, autorstwa naukowców Colborn i in.
Poniżej podano przykład, aby pokazać różnorodność dodatków, które mogą być stosowane na placach budowy. W przypadku braku dokładnych odniesień do pochodzenia próbki poddanej analizie w ten sposób, wykaz ten zostanie rozpatrzony z pewną ostrożnością. W rzeczywistości niektóre z wymienionych produktów są niekompatybilne ze sobą lub nie mogą być używane jednocześnie, ponieważ ich funkcje są antagonistyczne. Może to sugerować, że istniały mieszaniny między płynami różnego pochodzenia (woda wiertnicza, płuczka wiertnicza lub płuczkowa na bazie rafinowanych węglowodorów, płyny do uzdatniania wody przemysłowej) i że próbki tych mieszanin zostały pobrane do analizy, albo w zbiorniku retencyjnym. lub w zakładzie przerobu.
Oprócz wody pitnej lub nie (99% części płynnej płynu przynajmniej według operatorów)
numer CAS | Produkt chemiczny ( z angielską nazwą , kursywą) |
---|---|
2634-33-5 | 1,2-benzizotiazolin-2-on / 1,2-benzizotiazolin-3-on ( 1,2-benzizotiazolin-2-on / 1,2-benzizotiazolin-3-on) |
95-63-6 |
1,2,4-trimetylobenzen ( 1,2,4-trimetylobenzen ) |
123-91-1 |
1,4-dioksan ( 1,4-dioksan ) |
3452-07-1 | 1-eikozen ( 1-eikozen ) |
629-73-2 | heksadek-1-en ( 1-heksadeken ) |
112-88-9 | oktadek-1-en ( 1-oktadeken ) |
1120-36-1 | 1-tetradecen ( 1-tetradecen ) |
10222-01-2 | 2,2-dibromo-3-nitrylopropionamid ( 2,2-dibromo-3-nitrylopropionamid ) |
27776-21-2 | 2,2'-azobis- {2 - (imidazlin-2-ylo) propan-dichlorowodorek} ( 2,2'-azobis- {2- (imidazlin-2-ylo) propano} -dihydrochloride ) |
73003-80-2 | 2,2-dobromomalonamid ( 2,2-dobromomalonamid ) |
15214-89-8 | Polimer kwasu 2-akryloamido-2-metylopropanowego ( polimeru soli sodowej kwasu 2-akryloamido-2-metylopropanosulfonowego ) |
46830-22-2 | Chlorek, chlorek 2-akryloiloksyetylo (benzylo) dimetylo ( 2-akryloiloksyetylo (benzylo) dimetyloamoniowy ) |
52-51-7 | 2-bromo-2-nitro-1,3-propanodiol ( 2-bromo-2-nitro-1,3-propanodiol ) |
111-76-2 |
2-butoksyetanol ( 2-butoksyetanol ) |
1113-55-9 | 2-dibromo-3-nitryloprionamid (2-monobromo-3-nitriilopropionamid) ( 2-dibromo-3-nitryloprionamid (2-monobromo-3-nitriilopropionamid) ) |
104-76-7 | 2-etyloheksanol ( 2-etylo-heksanol ) |
67-63-0 | 2-propanol / alkohol izopropylowy / izopropanol / propan-2-ol ( 2-propanol / alkohol izopropylowy / izopropanol / propan-2-ol ) |
26062-79-3 |
Homopolimer 2-propeno-1-aminy, N, N-dimetylo-N-2-propenylu ( 2-propeno-1-aminy, N, N-dimetylo-N-2-propenylu-chlorek, homopolimer ) |
9003-03-6 | Homopolimer soli amonowej / kwas 2-propenowy , ( kwas 2-propenowy, homopolimer, sól amonowa ) |
25987-30-8 | Polimer 2-propenowego kwasu ( kwasu akrylowego ) z 2 p- akrylamid , sól sodowa / Kopolimer z akryloamidu i akrylanu sodu ( kwasu 2-propenowego, polimer z 2P-propenoamid, sól sodowa / kopolimeru akrylamidu i akrylanu sodu ) |
71050-62-9 | Kwas 2-propenowy, polimer z fosfinianem sodu (1: 1). Uwaga: fosfinian sodu jest również nazywany „podfosforynem sodu” ( kwas 2-propenowy, polimer z fosfinianem sodu (1: 1) ) |
66019-18-9 | Telomer 2-propenianu z wodorosiarczynem sodu ( kwas 2-propenowy, telomer z wodorosiarczynem sodu ) |
107-19-7 |
2-propyn-1-ol / alkohol progargilowy ( 2-propyn-1-ol / alkohol progargilowy ) |
51229-78-8 | dekan 3,5,7-triaza-1-azoniatricyklo [3.3.1.13,7], 1 - (3-chloro-2-ylo) -chlorek , ( 3,5,7-Triaza-1-azoniatricyklo [3.3.1.13 , 7] dekan, 1- (3-chloro-2-propenylo) -chlorek ) |
115-19-5 | 3-metylo-1-butyn-3-ol ( 3-metylo-1-butyn-3-ol ) |
127087-87-0 | Rozgałęziony 4-nonylofenolowy eter glikolu polietylenowego / etoksylowany nonylofenol / oksyalkilowany fenol. Rem: Podejrzewa się, że nonylofenole są substancjami zaburzającymi funkcjonowanie układu hormonalnego . ( Rozgałęziony eter 4-nonylofenolu glikolu polietylenowego / etoksylowany nonylofenol / oksyalkilowany fenol ). |
64-19-7 |
Kwas octowy ( kwas octowy ) |
110-17-8 |
Kwas fumarowy ( kwas fumarowy ) stosowany jako korektor pH |
68442-62-6 | Kwas octowy, hydroksy-, produkty reakcji z trietanoloaminą ( kwas octowy, hydroksy-, produkty reakcji z trietanoloaminą ) |
108-24-7 |
Bezwodnik octowy ( bezwodnik octowy ) |
67-64-1 | Aceton |
79-06-1 | Akrylamid |
11138-66-2 | Guma ksantanowa (pod nazwami handlowymi Barazan D Plus, Barazan D, N-Vis, XC-207 ), rozpuszczalna w wodzie i stosowana ze względu na swoje właściwości antykorozyjne , środek zwiększający lepkość , dodatek do płuczek wiertniczych i szczelinowania. Podejrzewa się, że powyżej określonej ilości ten produkt powoduje problemy żołądkowo-jelitowe i wątrobowe, a także problemy z oddychaniem, skórą i oczami; |
111-42-2 | Jako detergent można stosować dietanoloaminę (pod 3 nazwami handlowymi; Enviro-Torq # 3, Clean Up, Union Carbide N-dietanolamine). Ten produkt jest lotny i rozpuszczalny w wodzie. Uważa się, że jest rakotwórczy, mutagenny, może powodować zaburzenia sercowo-naczyniowe, rozwój układu pokarmowego (wątroba, jelita), układu odpornościowego, nerek, mózgu i układu nerwowego; |
111-30-8 | Glutaraldehydes as Diald 25, Aldacid G, X-Cide 102 . Są to produkty rozpuszczalne w wodzie i lotne. Nie wiadomo, czy są rakotwórcze, ale podejrzewa się, że mają działanie mutagenne i zaburzające funkcjonowanie układu hormonalnego. Podejrzewa się również, że powodują problemy z oddychaniem, wątrobą, nerkami, układem pokarmowym, krwią i układem krążenia, a także problemy rozwojowe. Wydaje się, że potrafią atakować układ odpornościowy, mózg i układ nerwowy, skórę, oczy i narządy zmysłów. Podejrzewa się, że ten produkt jest również niebezpieczny dla środowiska. |
67-56-1 | Metanol , toksyczny, który od 2008 roku mógłby być w wielu przypadkach zastąpiony innym dodatkiem prezentowanym przez jego producenta (Halliburton) jako bardziej wydajnym i bardziej przyjaznym środowisku ( GasPerm 1000 , przeznaczony do niekonwencjonalnych złóż w tym ze złóż gazu ziemnego, gazu łupkowego i metanu ze złóż węgla) ). |
Piaski radioaktywne są często używane w celu ułatwienia pewnych pomiarów pękniętej sieci ( in situ ).
Po wykryciu radu-226 w strumieniach odprowadzających gaz łupkowy z wydobywanego gazu ziemnego Marcellus Shale oraz po badaniu przeprowadzonym przez EPA, DOE i Departament Zdrowia Stanu Nowy Jork) i General Electric wydadzą 2 miliony dolarów w ciągu 2 lat w celu odkażania gleb i osadów zanieczyszczonych radioaktywnością uwolnioną w rzekach z produktów używanych lub zawracanych przez płyny szczelinujące, a
w 2009 r. wprowadzono technologię alternatywną, obejmującą elementy nieradioaktywne wprowadzone do powłoki materiału do podsadzki pokrytej żywicą. Środek do podsadzki jest oznaczony jako nieszkodliwy i przyjazne dla środowiska. Jest oznaczany przez aktywację in situ (po umieszczeniu w pęknięciu) za pomocą narzędzia rejestrującego zawierającego źródło neutronów . Latarnia emituje aktywowane promienie gamma o charakterystycznym poziomie energii, który można wykryć za pomocą narzędzia rejestrującego.
Proporcje te mogą się znacznie różnić w zależności od kontekstu i celów operacyjnych, po dostosowaniu podczas wiercenia.
Poniższa tabela zawiera listę i orientacyjne stawki opublikowane w Stanach Zjednoczonych (2009).
Przyłączeniowy | główne związki | udział (% obj.) |
---|---|---|
woda | (woda słodka lub słona w zależności od przypadku) | 90% |
„ Proppants ” = agenci wsparcia |
Krzemionka krystaliczna (piasek, ewentualnie pokryty żywicą fenolową ), kulki ceramiczne |
9,51% |
Mocne kwasy | Kwas chlorowodorowy | 0,123% |
Środki zmniejszające tarcie | Poliakrylamid, oleje mineralne |
0,088% |
Surfaktanty = Środki zmniejszające napięcie powierzchniowe |
2-butoksyetanol , izopropanol , etoksylowany oktylofenol |
0,085% |
Gliny sole stabilizujące |
Chlorek tetrametyloamoniowy potasu ( chlorek tetrametyloamoniowy ) |
0,06% |
środki żelujące |
Bentonit , guma guar , hydroksyetyloceluloza |
0,056% |
Inhibitory zwapnienia rur | Glikol etylenowy , glikol propylenowy | 0,043% |
Fluidifier (do wysokich temperatur) |
Nadboran sodowy , borany , bezwodnik octowy |
0,007% |
Prowadzenie żeli oficerskich |
Hemicelulaza , nadsiarczan amonu , Quebracho |
0,01% |
Środki kontrolujące pH |
Węglan sodu , węglan potasu , chlorek amonu |
0,011% |
Środki kontrolujące żelazo |
Kwas cytrynowy , EDTA |
0,004% |
Inhibitory korozji | Pochodne chinoliny , dimetyloformamid (DMF), alkohol propargilowy |
0,002% |
Biocydy (antybiotyki) | Dibromoacetonitryt, aldehyd glutarowy, DBNPA | 0,001% |