Hvad er proppant?
Proppant, der anvendes som en del af processen med hydraulisk frakturering eller “fracing”, hyldes som en af de mest betydningsfulde innovationer på olieområdet i det 21. århundrede, på trods af at det har været anvendt, siden begrebet moderne fracing blev udviklet for næsten 70 år siden. Det skyldes, at specifikke teknologiske fremskridt, der er gjort i løbet af de sidste 30 år, virkelig har revolutioneret branchen. Ved at kombinere bedre boreteknikker med ultrasofistikerede frac-designs hjælper nutidens proppant-løsninger med at forbedre produktionskapaciteten i brønde og levere mere olie og naturgas, dag ud og dag ind.
For at forstå, hvad proppant er, og hvilken rolle det spiller i forbindelse med olieproduktion, skal man forstå den grundlæggende proces for fracing:
Hvordan udføres fracing?
Fracing’s oprindelse kan spores næsten 200 år tilbage, da producenterne opdagede, at eksplosioner under jorden kunne gøre det lettere at få olie op til overfladen. Forskellige grupper afprøvede forskellige former for denne teori i begyndelsen og midten af 1900-tallet og kulminerede med Standard Oil’s test af Hugoton-gasfeltet i 1947. Ved denne test sprøjter selskabet 1.000 pund geleret benzin og sand ind i underjordisk kalksten. To år senere gennemførte Halliburton en lignende test, og effektiviteten af fracing blev bevist.
Mens fracing blev fundet vellykket til udvinding af olievæsker som naturgas og olie, blev fracing, som vi kender det i dag, ikke udviklet før 1990’erne, da George P. Mitchell kombinerede den eksisterende fracing-teknologi med horisontalboring for at få adgang til olierige skiferforekomster tusindvis af meter under jorden.
I dag udføres horisontalboring ved at bore vertikalt, indtil man når et skiferlag. På dette tidspunkt drejer boret sidelæns og udvider brønden udad, hvilket placerer et langt lateralt rørsegment til den kulbrinteholdige skifer. Skifer er af natur uigennemtrængelig, hvilket betyder, at den ikke har naturligt forekommende sprækker, hvorigennem olie og/eller naturgas kan strømme. For at sætte gang i produktionen skal brønden “færdiggøres”, hvilket er en separat fase i boreprocessen, hvor der foretages perforeringer langs hele den laterale brøndboring. Under færdiggørelsesfasen (fracing) presses en blanding af vand, kemikalier og proppant ind i boringen under superhøjt tryk, hvorved skiferstenene brydes, så olievæsker kan bevæge sig ud gennem perforeringerne og op til jordoverfladen.
Hvor meget proppant er der brug for til fracing? Det varierer fra brønd til brønd, afhængigt af brøndboringens samlede længde og bjergarternes fysiske egenskaber. En typisk Wolfcamp-brønd, der er boret i Permian Basin, har en 8.500 fods lateral og kræver 13 millioner pund frac-sand.
Hvordan bruges proppant ved fracing?
Når den flydende blanding af proppant, kemikalier og vand drives ind i en brønd, åbner den pludselige påvirkning brud i klippen. Hvis der ikke bruges noget til at holde disse brud åbne, vil de lukke sig, og antallet af kulbrinter, der kan slippe ud, vil være langt lavere.
Der anvendes i dag enten naturligt forekommende krystallinsk silica-sand eller et konstrueret proppant-materiale, herunder keramik. På grund af deres anvendelse i miljøer med superhøjt tryk (ofte 10.000 fod under overfladen) er proppants meget modstandsdygtige over for knusning for at holde bruddene åbne så længe som muligt, hvilket bidrager til at øge brøndens produktivitet.
De moderne producenter fortsætter med at perfektionere deres færdiggørelsesdesign. Ved at søge at finde en optimal balance mellem laterale længder og proppant-intensitet kan der være endnu flere gevinster i den indenlandske olie- og naturgasproduktion på vej.