Gas frac sand

Arten von Frac-Sanden für Erdgas

Beim hydraulischen Fracking (Fracking) wird starker, robuster Sand benötigt, um die Risse in der Gesteinsschicht offen zu halten und den Durchfluss von Erdgas oder Öl zu ermöglichen. Das hierfür verwendete Material wird als Frac-Sand bezeichnet. Es gibt viele Arten von Frac-Sanden mit besonderen Eigenschaften und Vorteilen.

• Weißer Nord-Sand:

  Weißer Nord-Sand findet man an mehreren Stellen in Wisconsin, Minnesota und Illinois. Er hat einen hohen Siliziumdioxidgehalt. Wenn er abgebaut und richtig verarbeitet wird, ist er aufgrund seiner runden Form und optischen Klarheit eine ideale Wahl für die Frac-Industrie. Es ist die begehrteste Frac-Sand-Art. Er wird häufig in den Vereinigten Staaten und in mehreren anderen Ländern für die hydraulische Fraktur-Stimulation oder das Fracking verwendet.

• Brauner Texas-Sand:

  Brauner Sand wird auch als regionaler Sand bezeichnet. Er findet sich im Permian Basin in West Texas. Seine großen, eckigen Körner halten unter hohem Druck nicht so gut wie Weißer Nord-Sand, d.h. er ist als Stützmittel beim hydraulischen Fracking nicht so effektiv. Aus diesem Grund wird brauner Sand oft für lokale Bohrungen im Permian Basin verwendet.

• Gewisse Sandsteine:

  Einige Sandsteine eignen sich gut als Frac-Sand. Beispiele hierfür sind Hurd-Formationssand, Tansill-Formationssand und Santa Rosa-Formationssand. Die Entstehung des Sandes ist wichtig zu wissen. Die Körner müssen die richtige Form und den richtigen Widerstand haben, d.h. die Gesteinsquelle sollte keine anderen Mineralien enthalten.

• Synthetischer Frac-Sand:

  Ein synthetisches Stützmittel ist ein künstlicher Stoff, der beim hydraulischen Fracking verwendet wird. Er kann aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, darunter Tonpellets, Abraum und mehr. Synthetische Stützmittel haben oft Vorteile, wie z.B. höhere Festigkeit und Bruchfestigkeit unter Druck, aber sie können auch teurer in der Produktion sein als natürliche Sande.

• Gelierte Frac-Flüssigkeit:

  Das Trägermittel für Frac-Sand ist oft gelierte Frac-Flüssigkeit, die aus Wasser und einem natürlichen Polymer besteht. Wasser ist die Hauptkomponente der gelierten Frac-Flüssigkeit, und Polymere werden verwendet, um die Viskosität zu erhöhen. Es gibt auch andere Flüssigkeiten wie Schaum und Stickstoffgas, die weniger verbreitet sind.

Spezifikation und Wartung

Die Spezifikationen für Frac-Sand für Erdgas variieren je nach Art der Anwendung und den Bedürfnissen des Käufers. Die folgenden Spezifikationen werden zur Klassifizierung von Frac-Sand-Produkten verwendet.

• Maschenweite

  Frac-Sand wird in verschiedene Maschenweiten eingeteilt, die den Durchmesser der einzelnen Sandkörner angeben. Die drei Haupttypen von Frac-Sand (Keramik, harzbeschichtet und weißer Nord-Sand) enthalten verschiedene Maschenweiten wie 40/70, 70/140 und andere. Die Maschenweite 40/70 wird hauptsächlich in Erdgasbohrungen verwendet, während die Maschenweite 100 üblicherweise für konventionelle Ölbohrungen verwendet wird. Frac-Sand mit unterschiedlichen Maschenweiten kann auch gemischt werden, um eine optimale Bohrleistung zu erzielen.

• Rundheit

  Die Rundheit beschreibt, wie kugelförmig oder abgerundet die Frac-Sandkörner sind. Natürliche Sandkörner sind in der Regel eckig, während Frac-Sandproduzenten die Körner beschichten oder zerkleinern, um sie runder zu machen. Erdgasbohrungen benötigen meist abgerundete Körner, um die Frakturen offen zu halten und den Gasfluss zu ermöglichen. Eckige Körner sind bei dieser Aufgabe nicht so effizient wie abgerundete Körner.

• Löslichkeit

  Einige Sande lösen sich in schwacher Salzsäure auf und werden als lösliche Sande bezeichnet. Diese Sandarten sind unerwünscht und dürfen niemals als Frac-Sand verwendet oder verkauft werden.

Sandlieferanten müssen die Qualität ihres Produkts überprüfen, um die von den Kunden geforderten Spezifikationen und die Bedürfnisse von Erdgasbohrungen zu erfüllen. Der erste Schritt beim Verkauf von Frac-Sand ist die Durchführung von Tests, um die gewünschten physikalischen Eigenschaften des Frac-Sands zu ermitteln:

• Maschenanalyse

  Sandpartikel werden durch Sieben durch eine Reihe von übereinander gestapelten Sieben bewertet. Die Verteilung des Sandes wird auf den Sieben angegeben. Je nach Größe der Sieben zeigt die Maschenanalyse den prozentualen Anteil der Partikel in jeder Maschengruppe. Unternehmen verwenden diese Daten, um festzustellen, ob ihr Sand die Maschenanforderungen für bestimmte Anwendungen erfüllt.

• Geologische Bewertung

  Ein qualifizierter Geologe inspiziert die Sandlagerstätte. Sie beurteilen visuell die Textur und Form. Der Experte führt Tests durch, um festzustellen, ob er sich für Frac-Sand eignet. Die geologische Bewertung zeigt, ob die Lagerstätte wirtschaftlich abgebaut und verarbeitet werden kann, um Frac-Sand zu produzieren, der die Kundenbedürfnisse erfüllt.

Anwendungen von Frac-Sand für Erdgas

Frac-Sand für Erdgas hat viele Anwendungen, und die Vielseitigkeit dieses Produkts hat es zu einer bevorzugten Option in verschiedenen Branchen gemacht. Einige seiner Anwendungen sind wie folgt:

• Hydraulisches Fracking:

  Die Hauptanwendung von Frac-Sand liegt im hydraulischen Fracking. Wie bereits erwähnt, beinhaltet dieser Prozess die Injektion von Frac-Sand in Gesteinsformationen, um die Erdgas- und Ölausbeute zu erhöhen. Daher sind hydraulische Fracking-Unternehmen stark auf Frac-Sande angewiesen, um den Erfolg ihrer Operationen zu gewährleisten.

• Ölfelder:

  Frac-Sande werden in Ölfeldern stark eingesetzt. Sie werden verwendet, um eine höhere Förderrate von Rohöl zu erreichen, das tief in der Erde vergraben ist, indem sie Frakturen stützen, die durch hydraulisches Fracking im Felsgrund gebildet wurden. Dies wiederum steigert die Gesamtproduktion des Ölfeldes.

• Die Erdgasindustrie:

  Die Fähigkeit des Sandes, Frakturen offen zu halten, macht ihn für die Erdgasförderung unverzichtbar. Durch die Unterstützung von Rissen in Schieferformationen ermöglicht Frac-Sand einen freien Erdgasfluss. Die Verwendung von Frac-Sand beim hydraulischen Fracking steigert die Ausbeute und reduziert die Produktionskosten in der Erdgasindustrie.

• Keramik- und Glasproduktion:

  Sand mit winzigen runden Partikeln wird bei der Herstellung von Keramik und Glas eingesetzt. Wenn er mit anderen Materialien vermischt und bei hohen Temperaturen gebrannt wird, verleiht er den Endprodukten Festigkeit und Struktur. So dient Quarzsand beispielsweise als wichtiger Bestandteil bei der Glasproduktion, bei Beleuchtungskörpern, Glasbehältern und Glasfaser.

• Astronomie und Optik:

  Kuppeln werden in Gießereien zum Gießen von Metall verwendet. Innere Dornen sind Quarzsande, die Metall beim Erstarren in anderen Formen stützen. Gießereien, die Metalle hauptsächlich für die Automobilbranche gießen, verwenden Sande mit verschiedenen Eigenschaften. Frac-Sande werden auch in Teleskopen und anderen optischen Geräten wie Linsen und Filtern verwendet. Sie tragen zur Verbesserung der Präzision und Klarheit dieser Instrumente bei und ermöglichen es Astronomen, Himmelskörper genauer zu studieren.

• Bauindustrie:

  Sand wird in der Bauindustrie verwendet, insbesondere bei der Herstellung von Beton, Mörtel und anderen Baustoffen. Frac-Sand wird häufig bei der Produktion von Asphalt für den Straßenbau und andere Infrastrukturprojekte verwendet. In Kombination mit anderen Materialien nutzt Frac-Sand seine Festigkeit und Haltbarkeit, um hochwertige Baustoffe zu schaffen.

• Sport und Kunstrasen:

  Sportplätze und Kunstrasen sind auf Frac-Sande angewiesen, um Stabilität und Entwässerung zu gewährleisten. Frac-Sand bietet eine gleichmäßige Basis für Sportereignisse und sorgt für Sicherheit und Leistung, von Fußballstadien bis hin zu Fußballplätzen. Wenn er in Pferderennbahnen verwendet wird, dämpft Frac-Sand die Belastung der Pferdebeine und reduziert die Verletzungsgefahr, indem er die Kraft reduziert, die sie auf ihre Beine ausüben, wenn sie auf diesen Bahnen laufen.

So wählen Sie Frac-Sande für Erdgas

Um den richtigen Frac-Sand für das Unternehmen auszuwählen, müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden.

• Reservoir-Eigenschaften

  Im Allgemeinen beeinflussen Reservoirmerkmale wie Tiefe, Druck und Temperatur die Auswahl des Frac-Sands. Auch die Eigenschaften der im Reservoir vorhandenen Gesteinsformationen, einschließlich ihrer Permeabilität und Porosität, spielen eine Rolle. Darüber hinaus kann die Art der Kohlenwasserstoffe (Öl, Gas oder Kondensat), die sich im Reservoir befinden, die Sandauswahl beeinflussen. So sind beispielsweise bestimmte Frac-Sand-Sorten besser geeignet für die Gewinnung bestimmter Arten von Kohlenwasserstoffen.

• Bohrloch-Design und -Fertigstellung

  Viele Faktoren in Bezug auf das Bohrloch-Design und die -Fertigstellung können ebenfalls die Auswahl des Frac-Sands beeinflussen. Dazu gehört die Bohrlochtiefe, die die Größe und Konsistenz des gewählten Frac-Sands beeinflussen kann. Auch die Art des Bohrlochs (vertikal, horizontal oder abgelenkt) bestimmt die Methode der Frac-Sand-Auswahl. Außerdem funktionieren je nach Anzahl der Frakturen und der Größe jeder Fraktur bestimmte Arten von Frac-Sanden besser mit bestimmten Frakturtechniken. Darüber hinaus können der Bohrlochdruck und die Temperaturbedingungen die Auswahl des Frac-Sands beeinflussen.

• Betriebliche Faktoren

  Betriebliche Faktoren wie die Art der Frakturflüssigkeit, der Transport des Stützmittels und die Handhabungsmethoden können ebenfalls die Auswahl des Frac-Sands beeinflussen. Wie bereits erwähnt, können verschiedene Frakturflüssigkeiten besser mit bestimmten Sandarten interagieren. In gleicher Weise können der Transport und die Handhabung von Stützmitteln einige Optionen aufgrund logistischer Erwägungen ausschließen. Außerdem wird die benötigte Menge an Stützmittel durch die Anzahl der Frakturen und die Größe jeder Fraktur bestimmt.

• Wirtschaftliche Erwägungen

  Wie erwartet, werden auch wirtschaftliche Fragen für diejenigen relevant sein, die Frac-Sande auswählen. Fragen wie Marktpreis, Verfügbarkeit und Transport- und Handhabungskosten können entscheidend sein, wenn man überlegt, welche Art von Frac-Sand man verwenden soll.

Fragen und Antworten zu Frac-Sand für Erdgas

F1: Was ist die chemische Zusammensetzung von Frac-Sand?

A1: Die Hauptkomponente von Frac-Sand ist Siliziumdioxid, auch bekannt als Siliziumdioxid. Viele Frac-Sand-Unternehmen streben einen Siliziumdioxidgehalt von über 99 % in ihrem Produkt an.

F2: Warum gilt Frac-Sand als Mineral?

A2: Insbesondere viele Sande bestehen aus Quarz, einem häufigen und robusten Mineral, das dem Verwitterungsprozess standhalten kann. Dies macht Frac-Sand für die Klassifizierung als Mineral geeignet.

F3: Wie unterscheidet sich Frac-Sand von normalem Sand?

A3: Frac-Sand ist empfindlicher als normaler Sand. Die Sandkörner sind so abgerundet und in der Größe so gut aufeinander abgestimmt, dass sie die Gesteinsrisse offen halten können. Im Gegensatz dazu sind typische Sandkörner eckig und unterschiedlich groß.

F4: Ist der Abbau von Frac-Sand nachhaltig?

A4: Im Gegensatz zu den fossilen Energieträgern, für die er eine wichtige Ressource ist, ist Frac-Sand ein elektrisch nachhaltiges Mineral. Er wird bei Bohrungen nicht verbraucht, und zurückgebrachter Sand kann bei weiteren Bohraktivitäten wiederverwendet werden.