水圧破砕用プロパント

水圧破砕用プロパント

水圧破砕法はフラッキングとも呼ばれ、水、砂、化学物質の混合流体を高圧で貯留層に注入し、岩石に亀裂を生じさせて拡張する、坑井の完成と刺激の技術です。
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会社概要

 

同社は、耐摩耗性の新材料、新技術、新製品の開発、推進、応用に力を入れており、ハルビンボイラー、東国、東方電機、無錫華光、四川ボイラーなどと長期にわたる協力関係を築いています。河南省科学技術庁から「河南省科学技術中小企業」と「河南省革新パイロット企業」に認定されています。河南省工業情報化庁から「河南省ボーキサイト高温材料工学技術研究センター」に認定されています。2019年12月、3月に国家工業情報化委員会による工業化と情報化の統合認証に合格しました。2020年に「専門的、特別、革新的」企業に認定されました。2021年に国家ハイテク企業に認定されました。

 

当社を選ぶ理由

 

 

私たちの工場
当社は、新耐摩耗材料、新技術、新製品の開発、推進、応用に力を入れており、ハルビンボイラー、東国、東方電気、無錫華光、四川ボイラーなどと長期にわたる協力関係を確立しています。

 

当社の製品
高密度および高強度のセラムサイトプロパント、低密度および高強度のセラムサイトプロパント、中密度高強度のセラムサイトプロパント、超低密度および高強度のセラムサイトプロパント。

 

生産市場
鄭内石油の破砕用プロパント製品は、中国石油探査開発研究所廊坊支所の破砕酸性化センタープロパント評価実験室、米国のスティムラボ、英国のフラクチャリングテック研究所の基準に完全に準拠しています。

 

当社の証明書
製品の性能は国際的にトップレベルに達し、アメリカ石油協会APIQ1認証に合格しました。河南正内新材料有限公司の実験室は国家実験室認定CNAS認証に合格しました。

 

Ceramsite Sand

セラムサイトサンド

セラムサイト砂は石油とガスの抽出プロセスで重要な役割を果たします。その主な機能は、破砕プロセス中に充填材として岩石の亀裂に入り込み、応力解放による亀裂の閉鎖を防ぎ、高い導電性を維持し、石油とガスの流れをスムーズにし、生産性を向上させることです。

Fracking Proppant

水圧破砕プロパント

フラッキングプロパントサンドは、ボーキサイト含有量の高いものを細かく加工し、いくつかの化学薬品と相変化剤を混ぜて、さまざまなサイズの小さな丸い粒子を生成し、高温で焼結して作られます。この製品は、密閉圧力下での強度が高く、破砕率が低く、球形度が優れているという特徴があります。石油およびガス田の破砕および地層の改質に適した製品です。

Performance Proppants

パフォーマンスプロパント

石油・ガス採掘の過程では、高閉圧かつ低透水性の鉱床を破砕処理した後、岩盤の破壊強度を超える流体を岩盤に注入し、坑井周囲の岩盤に亀裂を生じさせて高レベルの流動能力を持つチャネルを形成する必要があります。

Frac Proppant

フラックプロパント

フラッキングプロパント生産ラインは、フラッキングプロパントを生産するために使用される工業生産ラインです。石油フラッキングプロパントは、石油および天然ガスの抽出プロセスで使用されるサポート材料です。石油および天然ガス井の高い導電性を維持し、石油および天然ガスの生産量を増やすことができます。

Frac Sand Proppant

フラックサンドプロパント

セラムサイト砂は破砕強度が高く、主に油田の地下支持に使用され、石油や天然ガスの生産量を増やします。環境に優しい製品です。この製品は、高品質のボーキサイトや石炭などのさまざまな原料を使用し、セラミックスで焼結されています。

High Strength PProppant

高強度プロパント

石油破砕用プロパントは、石油およびガスの抽出プロセスで使用される重要な材料です。その主な機能は、水圧破砕プロセス中に人工の亀裂をサポートし、石油およびガス井の生産量を増やすことです。

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オイルプロパント

石油破砕用プロパントの製造工程には、粉砕、配合、粉砕、造粒、焼成、微粉炭の準備、完成品の冷却、選別、包装などがあり、その中で主な原料は高級ボーキサイトです。

Proppant Oil And Gas

プロパント石油・ガス

石油破砕用プロパントの性能要件には、十分な圧縮強度と耐摩耗性、低い相対密度、油井設計要件に適合した粒子サイズと形状、および良好な化学的安定性が含まれます。

Hydraulic Fracturing Proppant

水圧破砕用プロパント

石油破砕用プロパントは高圧溶液とともに地層に入り、岩石層の亀裂を埋めて、応力解放による亀裂の閉鎖を防ぎ、高い導電性を維持して石油とガスの流れをスムーズにし、生産量を増加させます。

 

水圧破砕プロパントとは何ですか?

 

 

水圧破砕用プロパントは固体材料で、通常は砂、処理済み砂、または人工セラミック材料で、破砕処理中または破砕処理後に、誘発された水圧破砕を開いたままにするために設計されており、非従来型貯留層で最も一般的に使用されます。これは、使用される破砕の種類に応じて組成が異なり、ゲル、泡、またはスリックウォーターベースの場合があるフラッキング流体に追加されます。さらに、非従来型フラッキング流体が存在する場合があります。流体は、粘度などの材料特性でトレードオフを行います。粘度の高い流体は、より濃縮されたプロパントを運ぶことができます。また、プロパントを適切に導く特定のフラックスポンプ速度(流速)を維持するために必要なエネルギーまたは圧力、pH、さまざまなレオロジー要因などがあります。

 

水圧破砕プロパントの利点
 

石油・ガス回収の強化
水圧破砕用プロパントは、非在来型貯留層からの石油およびガス資源の回収を最大限に高める上で重要な役割を果たします。これらのプロパントは、岩石マトリックス内の開いた亀裂を維持することにより、抽出井への炭化水素の連続的な流れを確保し、生産率の向上と井戸の寿命の延長につながります。

 

井戸の生産性の向上
水圧破砕用プロパントを適切に選択して配置すると、井戸全体の生産性を大幅に向上できます。優れた耐圧破砕性や導電性などの機械的特性を備えた高品質のプロパントにより、フラクチャー ネットワーク内での流体輸送がより効率的になり、流量が増加し、運用コストが削減されます。

 

汎用性
水圧破砕用プロパントには、天然砂、セラミック材料、樹脂コーティングされた代替品など、さまざまな形態があり、オペレーターは特定の貯留層条件、井戸の深さ、および望ましいパフォーマンス基準に応じて選択を調整できます。この柔軟性により、さまざまな地質環境と抽出シナリオにわたって最適な結果が保証されます。

 

環境への配慮
水圧破砕法は環境への影響について厳しい調査を受けてきましたが、プロパント技術の進歩により、いくつかの懸念は軽減されました。たとえば、より軽量で持続可能なプロパントの開発により、輸送の必要性が減り、プロパントの導入に伴う温室効果ガスの排出量も減少しました。

 

水圧破砕用プロパント材料

 

砂
砂は最も単純なプロパント材料です。砂は安価ですが、高応力下では比較的大きな浸透性の低下が見られます。

 

セラミック粒子
焼成セラミック球状体は、井戸の支柱としての使用が報告されています。各球状体は、鉱物粒子、炭化ケイ素、および結合剤を含む原材料から作られたコアを持っています。混合物には、化学的に結合した水または硫黄を含む鉱物が含まれており、焼成中に混合物が膨張します。

 

ボーキサイト
シリカを含む焼結ボーキサイト球は、標準的なプロパント材料です。粒子のサイズ範囲は {{0}}.02 ~ 0.3 μm です。焼成前に混合物に 2% のジルコニアを含めることで、応力腐食に対する耐性が強化されます。プロパントとして使用するのに適した材料を製造するプロセスは、次の手順で特徴付けられます。

天然ボーキサイトから微細な部分を分離します。微細な部分は、主にギブサイト、ベーマイト、カオリナイトの単一鉱物粒子で構成された未焼成の天然ボーキサイト部分です。カオリナイトは全体の 25% 以下を占めます。分離された微細な部分は、水の存在下でペレット化されます。生成されたペレットは、水を除去する処理が行われます。

 

コーディエライト

  • コーディエライトはマグネシウム、鉄、アルミニウムの環状珪酸塩である[193]。典型的には、粘土質岩石の接触変成作用または広域変成作用で発生する。コーディエライトを含むプロパントとその使用方法についても説明されている。
  • コーディエライト中に存在するα-コーディエライト相よりも大きいα-コーディエライト相を有するコーディエライトが記載されている。α-コーディエライト相は六方晶系結晶構造で存在することができ、α-コーディエライト相は斜方晶系結晶構造で存在することができる。

 

軽量プロパント

  • 軽量支保工は比重が 2.60 g cm−3 未満です。カオリン粘土から作られ、最終的には軽量骨材で作られます。特別な焼成条件が必要です。
  • アルミナ含有量は 25% ~ 40% です。比重が 1.3 g cm−3 未満の高強度プロパントと言われています。

 

繊維入り多孔質パック

  • 地層内に、繊維とプロパントの混合物である多孔質パックを造ることが可能です。繊維材料は、天然または合成有機繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、炭素繊維など、任意の適切な材料を使用できます。
  • 多孔質パックは、不要な粒子、プロパント、微粒子を濾過しながらも、石油の生産を可能にします。地層内で繊維とプロパントの多孔質パックを作るために繊維を使用すると、機器のエネルギー消費が削減されます。繊維をプロパントと一緒にポンプで送ることで、プロパントを含む流体のポンプ送りを制限する摩擦力が大幅に軽減されます。

 

Ceramsite Sand

 

水圧破砕プロパントの動作原理

フラクチャリングプロパントは、フラッキングプロセスに欠かせない充填材です。プロパントは、フラクチャをサポートし、高度に浚渫された石油/ガスの流路を形成することで、フラクチャが閉じるのを防ぎます。プロパントの種類と粒子の特性によって、フラクチャの流動伝導性が決まります。流動伝導性が強いほど、石油/ガスの生産能力が高くなります。ただし、フィッティングフォーミュラ理論に基づくと、プロパントの粒子サイズと砂に対する比率が摩擦に影響します。これにより、井戸の近くで摩耗が発生し、亀裂に砂が詰まります。

 

破砕プロセスにおいて、理想的なプロパントは、高い圧縮強度と小さい破砕率を備えています。ほとんどのプロパントは、均一なサイズと滑らかな表面を持つ球状の粒子であり、破砕流体内で輸送しやすいです。プロパントが亀裂を支えると、地層流体と反応しません。プロパントの起源は、米国のアーカンソー川から来る川砂です。中頃まで、天然の石英砂がフラッキングに広く使用されていました。数十年後、セラミックプロパントが破砕プロセスで利用されました。セラミックプロパントには、強度が高く、耐腐食性と真円度に優れているという利点があります。1980年代から現在まで、コーティングされたプロパント、生物学的プロパント、自己懸濁プロパントにより、プロパントの性能が向上し続けています。

 

水圧破砕用セラミックプロパントの製造

 

 

水圧破砕または「フラッキング」産業は、原油価格と反比例して上下しますが、実際には、引き続き重要な成長産業です。競争の激しい他の産業と同様に、収益性を維持する最善の方法は、プロセスと機器の両方の効率を向上させることです。大量に消費される製品の 1 つは、環境に優しいセラミック プロパントです。これは、高圧下で破砕された地下に注入され、開いた亀裂を「支え」、亀裂を通って石油とガスが流れるようにします。セラミック プロパントの特性が向上すると、フラッキング作業の効率が大幅に向上するため、フラッキング産業の収益性に重要な役割を果たします。

 

セラミック プロパントを製造する際には、すべての物理的仕様が満たされ、フラッキング作業で使用した場合に最高の収量が得られるように注意する必要があります。特に、プロパントは、亀裂の浸透性を最大限に高めるために、丸みを保ちながら亀裂を開いたままにできるほどの強度が必要です。

 

高い導電性は、粒子間の隙間を最大限にするために、サイズと形状の両方において非常に丸く均質なプロパントを製造することによって達成されます。高い円形度のプロパントは、井戸に注入されたときに水圧破砕全体で最高の接触率を提供します。また、8,000~10,000 psiを超える閉鎖応力に耐えるために、耐圧潰性も必要です。これが、シリカ砂などの他の材料よりもセラミックを選択する要因です。最も重要なことは、利益を維持するために、プロパント製造業者はプロパントのバッチを製造する際に高い収率を生み出す必要があることです。これは、各バッチ内およびバッチ間の均質性の率によって決まることがほとんどです。強くて丸く均質なプロパントは、最も高い浸透性の亀裂に定着するため、最高の流量、高い生産率、および最大の効率を生み出すため、水圧破砕作業に最適です。

 

水圧破砕プロパントの段階的なプロセス
1

敷地の準備
水圧破砕法の最初のステップは、現場の準備です。これには、現場を片付け、必要な機器を設置し、すべての安全対策を確実に講じることが含まれます。

2

井戸を掘る
現場の準備が整うと、地中に井戸が掘られます。この井戸は、石油やガスが存在する岩層を貫通し、数千フィートの深さに達することがよくあります。掘削は、石油やガスの貯留層の特性に応じて、垂直または水平に行うことができます。

3

井戸ケーシング
井戸を掘削した後、鋼鉄とセメントで覆います。この覆いは地下水資源の保護に不可欠です。これにより、水圧破砕液や炭化水素が周囲の環境に漏れるのを防ぎます。

4

穿孔
次に、穿孔ガンを必要な深さまで坑井内に降ろします。このツールはケーシングとセメントに穴を開け、水圧破砕液が岩層に入る経路を提供するために使用されます。

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水圧破砕液の注入
次のステップは、水圧破砕液を注入することです。この液は主に水、砂、少量の化学物質で構成されており、高圧で井戸に注入されます。液の圧力は、岩層に亀裂を生じさせるほど強力です。

6

亀裂の伝播とプロパントの配置
流体が岩に亀裂を作ると、プロパントと呼ばれるフラッキング流体内の砂がこれらの亀裂に入ります。プロパントの役割は、注入圧力が解放された後も亀裂を開いたままにしておくことです。これにより、ガスや石油が自由に流れるようになります。

7

生産
水圧破砕プロセスが完了すると、井戸内の圧力が下がり、石油またはガスが地表に流れ始めます。これで、井戸は石油またはガスの生産を開始できます。

8

フローバックと廃棄物管理
地表に流れ戻る流体はフローバックと呼ばれ、水とさまざまな化学物質が含まれています。この流体は環境汚染を防ぐために適切に管理する必要があります。通常、処理、リサイクル、または廃棄される前に、現場のタンクまたはピットに保管されます。

 

水圧破砕プロパントの応用

 

井戸
水圧破砕法は石油やガスの回収率と効率を高めるために使われるのと同様に、地下水井戸を刺激するためにも使えます。この技術は米国だけでなく、オーストラリアや南アフリカでも成功しています。

 

鉱業アプリケーション
水圧破砕法は採掘にも応用されており、制御された岩盤の崩壊を誘発するために使用できます。また、ウラン採掘にも提案されており、ウランを溶解する物質を注入して地表に汲み上げるために使用されます。

 

エネルギー
水圧破砕法は、地熱システムで熱抽出を強化し、電力を生成するために使用されます。

 

無駄
水圧破砕法は、廃棄物の修復プロセス、岩石の深層に注入して廃棄物を処分するプロセス、および二酸化炭素の地質学的隔離のために使用されます。

 

測定

  • 地質学者は水圧破砕法を利用して地球内部の応力レベルを測定することができます。
  • 水圧破砕技術が進歩するにつれ、現在では予想もできない方法で応用できるようになる可能性が高くなります。水圧破砕に加えて、石油・ガス業界全体の大手水圧破砕会社は、世界中で消費される燃料源を生産するための新しいプロセスと方法論を革新し、生み出し続けるでしょう。

 

認定資格
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私たちの工場

同社は、耐摩耗性の新材料、新技術、新製品の開発、推進、応用に力を入れており、ハルビンボイラー、東国、東方電機、無錫華光、四川ボイラーなどと長期にわたる協力関係を築いています。河南省科学技術庁から「河南省科学技術中小企業」と「河南省革新パイロット企業」に認定されています。河南省工業情報化庁から「河南省ボーキサイト高温材料工学技術研究センター」に認定されています。2019年12月、3月に国家工業情報化委員会による工業化と情報化の統合認証に合格しました。2020年に「専門的、特別、革新的」企業に認定されました。2021年に国家ハイテク企業に認定されました。

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よくある質問

Q: 水圧破砕用のプロパントとは何ですか?

A: プロパントは、通常は砂、処理済み砂、または人工セラミック材料などの固体材料で、破砕処理中または破砕処理後に、誘発された水圧破砕を開いた状態に保つために設計されており、最も一般的には非在来型貯留層で使用されます。

Q: 水圧破砕はどのように機能しますか?

A: 亀裂は、大量の流体を高圧で坑井から目標の岩層に送り込むことによって作られます。水圧破砕流体は通常、水、プロパント、および岩層内の亀裂を広げて拡大する化学添加物で構成されています。

Q: 水圧破砕では実際に何が破砕されるのですか?

A: 水圧破砕法は、生産率を高めるだけでなく、一定量のシェール層から回収できるガスの総量を増やすこともできます。ポンプの圧力によって岩石が破砕され、水が砂(「プロパント」)を水圧破砕部に運び、破砕部を支えてガスの流れを可能にします。

Q: 水圧破砕にはどのような種類がありますか?

A: 単一の井戸の高浸透性貯留層を刺激するために使用される従来の低容量水圧破砕と、タイトガスおよびシェールガス井戸の完成に使用される非従来型の大容量水圧破砕を区別することができます。

Q: 水圧破砕と水圧破砕の違いは何ですか?

A: 水圧破砕法、または一般に「フラッキング」と呼ばれる方法は、石油や天然ガスの非従来型開発という幅広いプロセスの中の 1 つの小さな方法にすぎません。フラッキングは、地下深部から石油、天然ガス、地熱エネルギー、または水を抽出するために使用される、実績のある掘削技術です。

Q: 水圧破砕にはどのような材料が使用されますか?

A: プロパントと呼ばれる物質(通常は砂やセラミックビーズ)は、フラクチャー液混合物の一部として注入され、ターゲット層に残って亀裂を開いたままにします。通常、水、プロパント、化学物質の混合物が岩石層または石炭層に注入されます。

Q: 水圧破砕の別名は何ですか?

A: フラッキングとは、水圧破砕法の俗語で、特殊な液体を亀裂に注入して亀裂をさらに広げ、岩石や岩層に亀裂を作るプロセスです。フラッキングにより、地下の井戸から水、石油、天然ガスを回収できる速度が上がります。

Q: 水圧破砕法がなぜ人気があるのでしょうか?

A: 水圧破砕法は、石油や天然ガスに関して不安定な国への依存度を低下させ、アメリカのエネルギー安全保障に貢献しました。

Q: 水圧破砕井戸の成功率はどれくらいですか?

A: 初期圧力が上昇し続け、オペレーターの最大機器容量に達すると、地層は水を受け入れなくなり、手順が成功しない可能性があります。水圧破砕は 95% の効果があります。

Q: 水圧破砕の圧力はどれくらいですか?

A: 坑井に圧力をかけることで、地層を水圧破砕することができます。地層が破砕されると、岩石マトリックス内に亀裂が生じ、坑井内の流体が亀裂に失われます。亀裂を形成するために必要な圧力は、「破砕圧力」と呼ばれます。

Q: 水圧破砕法ではどのような流体が使用されますか?

A: 一般的に言えば、ほとんどの配合は 0.5 ~ 2 パーセントの化学添加物と 98 ~ 99 パーセントの水と砂で構成されています。水圧破砕で使用される化学物質は数百種類ありますが、ほとんどの破砕作業ではこれらの化学物質の比較的少数が使用されます。

Q: 水圧破砕は安全に行えますか?

A: 水圧破砕は安全に行うことができますか? 掘削方法と流体の回収を改善する先進技術を採用し、厳しい環境および安全規制を遵守し、水圧破砕現場の潜在的なリスクを継続的に監視することで、水圧破砕をより安全に行うことができます。

Q: 水圧破砕の最善の解決策は何ですか?

A: 代替の水を使わない水圧破砕システム、リサイクル水または塩水も、水圧破砕作業に最適です。これら 2 つの方法を使用すると、淡水が節約され、従来の水圧破砕システムによって引き起こされる水質汚染が軽減されます。

Q: 水圧破砕は現在何と呼ばれていますか?

A: 水圧破砕法、またはフラッキングは、地球の深部から石油や天然ガスを抽出するために使用される掘削方法です。

Q: 水圧破砕法は新しい技術ですか?

A: 水圧破砕法は、岩石を砕いて、内部に閉じ込められた石油とガスを油井に流し出す方法です。新しい技術の登場により、水圧破砕法はますます普及していますが、新しい手法ではありません。

Q: 水圧破砕には大量の水が必要ですか?

A: 井戸 1 つあたりの水使用量は約 150 万ガロンから約 1,600 万ガロンの範囲になります。

Q: 水圧破砕井戸の寿命はどれくらいですか?

A: 完成後、井戸は 20 ~ 40 年間も生産を続けることができ、政府や鉱物所有者にエネルギーと長期的な収益を提供し、地元の雇用を維持します。掘削リグと関連機器は一時的なもので、井戸が完成すると撤去されます。

Q: 水圧破砕にはどれくらいの時間がかかりますか?

A: このプロセスは、開始から完了まで平均して約 3 ~ 5 日かかります。破砕作業が終了すると、油井は「完成」したとみなされ、今後何年、何十年にもわたって安全に石油や天然ガスを生産する準備が整います。

Q: なぜ水圧破砕法は掘削法よりも優れているのでしょうか?

A: 水圧破砕法とも呼ばれるフラッキングは、従来の掘削方法では狭い岩層から抽出できない石油や天然ガスを採取するために使用されます。水、砂、化学物質の混合物を高圧下で井戸に注入して岩を破砕し、閉じ込められた資源を放出します。

Q: 水圧破砕は掘削よりも費用がかかりますか?

A: フラッキング(水圧破砕法)は、従来の掘削が不可能な高密度の岩石や砂から石油を抽出する方法です。フラッキングの性質上、通常の石油抽出よりもコストが高くなります。

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