Fracturarea hidraulica

Introducere

Definitie Fracturarea hidraulică este proiectată cu scopul de a

mării eficienţa altor tehnologii aplicate pentru remedierea in situ a mediilor subterane poluate.

Constă în injectarea în mediul subteran, prin intermediul forajelor, a unui fluid care conţine nisip, polimeri, gel sau alţi compuşi.

Sunt introduşi în curentul de injecţie cu scopul de a menţine deschise fisurile create în pământ, mărind astfel permeabilitatea acestuia.

Presiunea = 5 - 6 bar

Hidraulica – Pneumatica fracturarea penumatică constă în injectarea aerului sub

presiune în mediul subteran, prin intermediul unor foraje;

aerul sub presiune injectat prin şocuri scurte (mai mici de 20 secunde), zone limitate, la intervale de 50...60 cm;

debitul aspirat > 600% înainte de realizarea fracturării; > 19 000% - puţurile de monitorizare deschise; presiunea = 10 -15 bar; Q = 0,5 mc/s

raza de influenţă a puţurilor de aspiraţie > de 3 ori;

bioremedierea = degradarea a 82% din cantitatea totală.

Istoric Prima aplicatie comerciala – 1948 , Halliburton in Texas.

1980 -1990 – dezvoltare rapida, 2 milioane de puturi de fracturare;

Combinata cu forarea orizontala, fracturarea multi – etapa, micro-seisme cartografiate acustic;

Tehnologie

Tehnologie Procesul de fracturare hidraulică trebuie repetat la

diverse adâncimi, de regulă, cuprinse între 1,5 şi 10 m, pentrucă astfel se formează un sandwich de fisuri umplute cu nisip.

Această tehnologie este în primul rând utilizată pentru fracturarea argilelor, pământurilor mâloase, rocilor şi marnelor.

Fracturarea hidraulică poate fi aplicată pentru o mare varietate de tipuri de substanţe poluante.

Tehnologie

Fracturare - Remediere

Zona de influenta

Performante Ritmuri de recuperare mai mari cu un ordin de mărime

decât cele obţinute înainte de aplicarea acestui procedeu (Murdoch, ş.a., 1992).

Gelul rezidual biodegradează determinând creşterea permeabilităţii fracturilor formate, umplute acum cu nisip.

Folosirea unor alte materiale granulare în locul nisipului, cum ar fi grafitul, conduce la obţinerea unor fisuri cu caracteristici diferite.

Materiale granulare

Nisip cuartos, materiale sintetice – mentinere fracturi

Permanent Temporar (biodegradare)

Fisuri umplute cu grafit

Infrastructura !!

Direct Push vs Packer

Echipamente

Performante Utilizarea combinată a fracturării hidraulice cu sisteme

SVE a fost des aplicată (Murdoch, ş.a., 1992).

Poluarea solului, până la adâncimea de 7 m, cu tricloretilenă (TCE), tricloretan (TCA), tetracloretilenă (PCE), şi alţi solvenţi.

Permeabilitatea redusă a solului nu a permis aplicarea sistemelor SVE = puţuri de fracturare hidraulică la adâncimi de 2, 3 şi 5 m.

Ritmul mediu de recuperare a fost de 15 - 20 de ori mai mare decât înainte de fracturare.

Studiu de caz

20 m adancime = poluare apa subterana TCE = 4 mg/l Senzori, inclinare foraje/pozitie fisuri 7 foraje de fracturare Cost: 8 USD per tona

Perceptii gresite Fracturile pot fi controlate - Nu. Formeaza o țesătură; Fracturile (petrol și gaze) sunt apropiate de zona GW -

de obicei, nu Fracturarea are impact direct asupra acviferelor - indirect

poate Toate frac sunt verticale: frac la petrol și gaze (cu

excepția celor la adâncime superficială de câteva sute de metri) sunt, în general verticale, dar frac de mediu sunt, în general, aproape orizontale

Fracturarea este un proces exploziv - incorect. Este o despicare graduală a rocii prin presiune.