Co je to propant?
Propant je při svém použití v rámci procesu hydraulického štěpení neboli „frakování“ označován za jednu z nejvlivnějších inovací v ropném průmyslu 21. století, přestože se používá již od doby, kdy byl pojem moderního frakování vyvinut před téměř 70 lety. Je to proto, že konkrétní technologické pokroky dosažené za posledních 30 let způsobily v tomto odvětví skutečnou revoluci. Díky kombinaci lepších vrtných technik s mimořádně sofistikovanými konstrukcemi frakování pomáhají dnešní proppantová řešení zvyšovat těžební kapacitu vrtů a dodávat den za dnem více ropy a zemního plynu.
Chceme-li pochopit, co je to proppant a jakou roli hraje v podnikání v oblasti těžby ropy, musíme porozumět základnímu procesu frakování:
Jak se frakování provádí?
Počátky frakování lze vysledovat téměř 200 let zpět, kdy producenti zjistili, že výbuchy v podzemí mohou usnadnit dopravu ropy na povrch. Různé skupiny testovaly formy této teorie na počátku až v polovině 20. století, což vyvrcholilo testem společnosti Standard Oil na plynovém poli Hugoton v roce 1947. Při tomto testu společnost vstříkla do podzemního vápence 1 000 liber gelového benzinu a písku. O dva roky později provedla podobný test společnost Halliburton a účinnost frakování byla prokázána.
Ačkoli se ukázalo, že frakování je úspěšné při těžbě ropných kapalin, jako je zemní plyn a ropa, frakování, jak ho známe dnes, bylo vyvinuto až v devadesátých letech 20. století, kdy George P. Mitchell zkombinoval stávající technologii frakování s horizontálním vrtáním, aby se dostal k ložiskům břidlic bohatým na ropu tisíce metrů pod zemí.
Dnes se horizontální vrtání provádí vertikálním vrtáním, dokud se nedosáhne vrstvy břidlic. V tomto bodě se vrták otočí do strany a prodlouží vrt směrem ven, čímž se dlouhý boční segment potrubí umístí do břidlic bohatých na uhlovodíky. Břidlice jsou ze své podstaty nepropustné, což znamená, že nemají přirozeně se vyskytující trhliny, kterými by mohla proudit ropa nebo zemní plyn. Aby bylo možné zahájit těžbu, musí být vrt „dokončen“, což je samostatná fáze vrtného procesu, při níž se provedou perforace podél celého propojení bočního vrtu. Během fáze dokončování (frakování) se do vrtu pod velmi vysokým tlakem vhání směs vody, chemikálií a proppantu, čímž se břidlice štěpí, a ropné kapaliny tak mohou procházet perforací až na úroveň terénu.
Kolik proppantu je potřeba k frakování? Liší se podle vrtu, v závislosti na celkové délce vrtu a fyzikálních vlastnostech horniny. Typický vrt Wolfcamp vyvrtaný v Permské pánvi má 8 500 stop dlouhou boční stěnu a vyžaduje 13 milionů liber štěpného písku.
Jak se používá propant při frakování?
Když je tekutá směs propantu, chemikálií a vody vháněna do vrtu, náhlý náraz otevře trhliny v hornině. Pokud se nepoužije nic, co by tyto trhliny udrželo otevřené, uzavřou se a počet uhlovodíků, které mohou uniknout, bude mnohem nižší.
Komplexní konstrukce dnes využívají buď přirozeně se vyskytující krystalický křemičitý písek, nebo upravený materiál proppant včetně keramiky. Vzhledem k jejich použití v prostředí se supervysokým tlakem (často v hloubce 10 000 stop pod povrchem) jsou proppanty vysoce odolné proti drcení, aby udržely trhliny otevřené co nejdéle, což pomáhá zvyšovat produktivitu vrtu.
Současní producenti se i nadále snaží zdokonalovat své konstrukce dostavby. Snahou o nalezení optimální rovnováhy mezi délkou boků a intenzitou proppantu by mohlo dojít k ještě většímu nárůstu domácí těžby ropy a zemního plynu.