شکست هیدرولیکی چیست؟

شکست هیدرولیکی: معنی، تاریخچه، و بحث‌ها

شکست هیدرولیکی، که معمولاً به عنوان "فرکینگ" شناخته می‌شود، فرآیندی است که در آن مایع با فشار بالا به یک سازند سنگی حاوی نفت یا گاز تزریق می‌شود تا شکستگی ایجاد کند. این فشار معمولاً جریان‌های بهبود یافته‌ای را به همراه دارد، که آن را برای شرکت‌های نفت و گاز که به دنبال تولید اقتصادی‌تر در مناطقی هستند که در غیر این صورت چاه‌های با جریان کم تولید می‌کنند، مفید می‌سازد.

نکات کلیدی

• شکست هیدرولیکی، یا فرکینگ، روشی برای استخراج ذخایر نفت و گاز محبوس شده در اعماق زمین در سازندهای سنگ رسوبی است.
• فرکینگ از مایعات تحت فشار بالا استفاده می‌کند که به سازندهای سنگی وارد می‌شوند و باعث ایجاد ترک و شکاف می‌شوند.
• نفت آزاد شده از این ترک‌ها و شکاف‌ها سپس برای پالایش به سطح آورده می‌شود.
• فرکینگ به دلیل نگرانی‌های زیست‌محیطی و پتانسیل آلودگی سفره‌های آب زیرزمینی یا زمین‌لرزه‌های القایی، روشی بحث‌برانگیز برای استخراج نفت باقی مانده است.

درک شکست هیدرولیکی

شکست هیدرولیکی شامل پمپاژ سوخت به داخل چاه برای ایجاد فشار کافی برای توسعه و گسترش ترک‌ها در سازندهای سنگ سخت است. سیال تزریق شده به چاه حاوی ترکیبی از آب، مواد شیمیایی و ذرات کوچک شن یا مواد سرامیکی است.آب و مواد شیمیایی از طریق فشار بالا سنگ را می‌شکنند و باز می‌کنند، در حالی که ذرات جامد، به نام پروپانت، در جای خود باقی می‌مانند و شکستگی‌ها را باز نگه می‌دارند تا جریان بهتر مایعات یا گازها از چاه را تحریک کنند.

فرکینگ. موسسه انرژی دانشگاه میشیگان

تاریخچه و استفاده از شکست هیدرولیکی

شکست هیدرولیکی برای اولین بار در سال ۱۹۴۷ در کانزاس در تلاش برای استخراج گاز طبیعی از یک سازند آهکی در میدان گازی هوگوتون استفاده شد. از آن زمان، مهندسان نفت به طور مرتب از شکست هیدرولیکی به عنوان وسیله‌ای برای افزایش تولید چاه استفاده کرده‌اند. در حالی که گاهی اوقات شکستگی‌ها به طور طبیعی در سازندها وجود دارند، هم شکستگی‌های طبیعی و هم شکستگی‌های ساخته دست بشر می‌توانند با این فرآیند گسترش یابند.شکست هیدرولیکی یکی از چندین فناوری است که اکتشاف‌های نفت و گاز غیرمتعارف را از نظر اقتصادی قابل دوام‌تر می‌کند. مخازن نفت و گاز متراکم، از جمله مخازن تعبیه شده در سازندهای شیل مانند سازندهای باکن، ایگل فورد، نیوبرارا و پیر در آمریکای شمالی، معمولاً برای تولید کارآمد به ترکیبی از حفاری افقی و شکست هیدرولیکی نیاز دارند.

بحث‌های زیست‌محیطی و سیاسی شکست هیدرولیکی

نگرانی‌های زیست‌محیطی مرتبط با شکست هیدرولیکی شامل آلودگی هوا ناشی از انتشار متان، آلودگی آب‌های زیرزمینی و خطر بالقوه زمین‌لرزه‌های القایی است. دفع فاضلاب حاصل از فرآیند حفاری نقش اصلی را در بسیاری از اختلافات در مورد چگونگی سنجش خطرات این فناوری در برابر مزایای آن ایفا می‌کند.پس از اینکه شرکت‌های حفاری مایعات را به چاه تزریق می‌کنند، فشار برگشتی از سازند سنگی به طور کلی مخلوط آب و مواد شیمیایی را از طریق چاه به سطح بازمی‌گرداند. در آن نقطه، مایعات می‌توانند بازیافت شوند یا برای دفع نهایی جمع‌آوری شوند. شرکت‌های حفاری برای اطمینان از عدم نشت مایعات شکستگی یا مایعات نفتی به سفره‌های آب محلی، اقدامات احتیاطی انجام می‌دهند.با این حال، گروه‌های زیست‌محیطی نگرانی‌هایی را در مورد آلودگی ناشی از مخازن نگهداری ناکافی و نشت‌ها ابراز کرده‌اند. برخی از عملیات‌ها فاضلاب را در چاه‌های عمیق دفع می‌کنند که اخیراً با افزایش خطر زمین‌لرزه در اوکلاهما مرتبط شده است. مشکل دیگر مرتبط با شکست هیدرولیکی، نشت گاز متان از فرآیند فرکینگ است.این نگرانی‌ها فرآیند شکست هیدرولیکی را در برخی مناطق، از جمله ممنوعیت‌های کامل در فرانسه و ایالت‌های ورمونت و نیویورک، مشمول مقررات سختگیرانه کرده است.