তেল ও গ্যাসের উৎপাদন বৃদ্ধির জন্য বিশেষ করে নিম্ন ব্যাপ্তিযোগ্যতা এবং অতি-গভীর তেল ও গ্যাস কূপের উন্নয়নের জন্য ফ্র্যাকচারিং একটি গুরুত্বপূর্ণ মাধ্যম। ফ্র্যাকচারিং প্রপ্যান্ট হল তেল ও গ্যাসের ফ্র্যাকচারিং উৎপাদনের মূল পণ্য, তেল ও গ্যাসের রিজার্ভার ট্রান্সফরমেশনে কৃত্রিম ফ্র্যাকচারকে সমর্থন করার মূল উপকরণ এবং ফ্র্যাকচারিংয়ের সাফল্যের হার এবং ট্রান্সফরমেশন ইফেক্টকে উন্নত করার চাবিকাঠি।
প্রপ্যান্ট হল প্রাকৃতিক বালি বা কৃত্রিম উচ্চ-শক্তির সিরামিক কঠিন কণা যার একটি নির্দিষ্ট কণার আকার, শক্তি, গোলাকারতা এবং গ্রেডিং। শিল্পে ব্যবহৃত তিনটি প্রধান ধরণের প্রপ্যান্ট রয়েছে: প্রাকৃতিক কোয়ার্টজ বালি, কৃত্রিম সিরামিক কণা এবং প্রলিপ্ত প্রপ্যান্ট।
কোয়ার্টজ বালি proppants
প্রাকৃতিক কোয়ার্টজ বালির প্রধান উপাদান হল SiO2, এবং এছাড়াও অল্প পরিমাণে Al2O3, Fe2O3, K2O, Na2O, CaO, MgO এবং অন্যান্য উপাদান রয়েছে। কোয়ার্টজ বালির প্রধান খনিজ উপাদান হল কোয়ার্টজ, যা সাধারণত 80% এর উপরে এবং উচ্চ মানের কোয়ার্টজ বালি 98.5% এর উপরে পৌঁছাতে পারে।
- কোয়ার্টজ বালি শক্ত, পরিধান-প্রতিরোধী এবং রাসায়নিকভাবে স্থিতিশীল। এটি শুধুমাত্র হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিডে দ্রবণীয় এবং অন্যান্য অ্যাসিডে অদ্রবণীয়।
- কোয়ার্টজ বালি সম্পদে সমৃদ্ধ, সস্তা, ঘনত্ব কম (প্রায় 2.65g•cm-3), পাম্প করা সহজ এবং ক্রাশ করার পরেও ভাল পরিবাহিতা রয়েছে, যা তেল ও গ্যাসের উৎপাদন বৃদ্ধিতে একটি নির্দিষ্ট প্রভাব ফেলে কম বন্ধ চাপ সঙ্গে কূপ.
- কোয়ার্টজ স্যান্ড প্রপ্যান্টের কম খরচে, সহজে অপারেশন করা হয় এবং নদীর জলে ধোয়ার পর তুলনামূলকভাবে মসৃণ পৃষ্ঠ থাকে।
এই বৈশিষ্ট্যগুলি কোয়ার্টজ বালিকে হাইড্রোলিক ফ্র্যাকচারিং প্রপ্যান্ট হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত করে তোলে। পেট্রোলিয়াম প্রোপ্যান্ট হিসাবে ব্যবহৃত কোয়ার্টজ বালির কণার আকার সাধারণত 0.1 মিমি এবং 2 মিমি, ফ্র্যাকচারিং প্রপ্যান্ট বা ফ্র্যাকচারিং বালি নামেও পরিচিত।
- কোয়ার্টজ বালি ভঙ্গুর এবং কম শক্তি আছে। যখন ফাটল বন্ধ করার চাপ বেশি থাকে, তখন এটি ভাঙা সহজ হয়, ক্র্যাকের কার্যকর সমর্থন এলাকাকে ব্যাপকভাবে হ্রাস করে এবং তেল ও গ্যাস বৃদ্ধির উদ্দেশ্য অর্জন করতে পারে না।
- কোয়ার্টজ বালির পৃষ্ঠের রুক্ষতা ভাল নয়, যা ফাটলের ব্যাপ্তিযোগ্যতা বাড়ানোর পক্ষে উপযুক্ত নয়।
- কোয়ার্টজ বালি একটি বড় তাপ সম্প্রসারণ সহগ আছে. কূপ গভীর হলে এবং তাপমাত্রা বেশি হলে হঠাৎ করে সম্প্রসারণের আশঙ্কা থাকে।
এই অসুবিধাগুলি প্রাকৃতিক কোয়ার্টজ বালিকে গভীর নিম্ন-ব্যপ্তিযোগ্যতা তেল এবং গ্যাসের বিকাশে হাইড্রোলিক ফ্র্যাকচারিংয়ের চাহিদা মেটাতে অক্ষম করে তোলে।
যেহেতু কোয়ার্টজ বালি প্রপ্যান্টের শক্তি উচ্চ-সিলিং চাপ তেল এবং গ্যাস কূপের প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য যথেষ্ট নয়, গবেষকরা একটি কৃত্রিম সিরামসাইট প্রপ্যান্ট উদ্ভাবন করেছেন।
সিরামিক প্রপ্যান্ট প্রায়শই প্রধান কাঁচামাল হিসাবে বক্সাইটের মতো খনিজ পদার্থ দিয়ে তৈরি, বিভিন্ন খনিজ সংযোজন দ্বারা পরিপূরক এবং চাপহীন বায়ুমণ্ডলে সিন্টার করা হয়। সিন্টারিংয়ের পরে বাল্ক ঘনত্ব এবং আপাত ঘনত্বের পার্থক্য অনুসারে, সিরামসাইট প্রপ্যান্টকে তিন প্রকারে ভাগ করা যায়: নিম্ন ঘনত্ব, মাঝারি ঘনত্ব এবং উচ্চ ঘনত্ব।
কোয়ার্টজ বালি প্রপ্যান্টের সাথে তুলনা করে, সিরামিক প্রপ্যান্টের উচ্চ গোলাকারতা, মসৃণ পৃষ্ঠ, ভাল তরলতা, উচ্চ সংকোচন শক্তি এবং কম ক্রাশিং রেট রয়েছে। অনুশীলনে দেখা গেছে যে তেলের কূপ ভাঙার জন্য সিরামিক প্রপ্যান্টের ব্যবহার 30-50% দ্বারা উৎপাদন বৃদ্ধি করতে পারে এবং তেল ও গ্যাস কূপের পরিষেবা জীবন বাড়াতে পারে।
যাইহোক, সিরামিক প্রপ্যান্টের নিম্নলিখিত অসুবিধা রয়েছে:
(1) কণার ঘনত্ব বড় এবং অবক্ষেপণের গতি দ্রুত, যা পাম্পিং অবস্থা এবং ফ্র্যাকচারিং তরল কর্মক্ষমতার উপর উচ্চ প্রয়োজনীয়তা রাখে এবং খরচ বাড়ায়।
(2) বক্সাইট সম্পদ ছড়িয়ে ছিটিয়ে আছে, প্রক্রিয়াকরণ এবং খনির কাজ সীমিত, এবং কাঁচামালের প্রয়োজনীয়তা কঠোর, এবং সম্পদের ব্যবহার সীমিত।
প্রলিপ্ত প্রপ্যান্ট
প্রলিপ্ত প্রপ্যান্ট প্রপ্যান্টের শক্তি এবং অ্যাসিড এবং ক্ষার প্রতিরোধের উন্নতি করে, এটি রজন প্রলিপ্ত প্রপ্যান্ট নামেও পরিচিত। এটি সাধারণত দুটি অংশ নিয়ে গঠিত, অভ্যন্তরীণ অংশটি একটি নির্দিষ্ট শক্তির সাথে একত্রিত হয় এবং বাইরের অংশটি একটি আবরণ হিসাবে রজন দিয়ে লেপা হয়।
- রজন প্রলিপ্ত প্রপ্যান্টের কম ঘনত্ব এবং উচ্চ সংকোচন শক্তির বৈশিষ্ট্য রয়েছে।
- প্রলিপ্ত প্রপ্যান্টের একটি মসৃণ পৃষ্ঠ, ভাল জল পরিবাহিতা এবং বহন ও পরিবহন করা সহজ।
- ফ্র্যাকচারিং প্রোপ্যান্ট হিসাবে ব্যবহার করা ছাড়াও, রজন প্রলিপ্ত প্রপ্যান্ট কার্যকরভাবে প্রপ্যান্টের ব্যাকফ্লো, সারফেস পিলিং এবং ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইডের রিফ্লাক্সের সময় স্যান্ডিং গঠনকে প্রতিরোধ করতে পারে।
- রজন প্রলিপ্ত প্রপ্যান্টের প্রতিটি কণার একটি অভিন্ন এবং শক্ত রজন শেল রয়েছে এবং একটি নির্দিষ্ট পলিমারাইজেশন প্রভাবের কারণে কণাগুলিও একত্রে আবদ্ধ হয়, তাই এটির উচ্চ তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা এবং অ্যাসিড জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে।
রজন প্রলিপ্ত প্রপ্যান্টের অসুবিধাগুলি হল উচ্চ খরচ, দুর্বল রাসায়নিক স্থিতিশীলতা, উচ্চ বন্ধের চাপের অধীনে সহজ বন্ধন এবং উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবাহিতা হ্রাস।