Nafta ja gaas

Guaaroad ja hüdrauliline purustamine

Guaaroad ja hüdrauliline purustamine


Guaari oad: Vasakul: guaariubade klaster, R. Loganathani loodud üldkasutatav pilt. Paremal: guaaraoad, Tracey Slotta foto, Ameerika Ühendriikide põllumajanduse osakond, ARS süstemaatiline botaanika ja mükoloogia labor.

Oad, mis muudab vee geeliks

Indias ja Pakistanis kasvatatud suhteliselt tundmatu taime oast valmistatud pulber võib muuta vee kiiresti kiiresti väga paksuks geeliks. Oad kasutatakse tavaliselt kastmete ja töödeldud toitude, näiteks jäätise ja ketšupi paksendamiseks. Nüüd ostavad puurimisettevõtted, kes vajavad tihedatest kivimitest õli ja maagaasi eraldamiseks kõrge viskoossusega vett, guaraube nii kiiresti kui neid kasvatatakse.

Nõudluse järsk tõus on hindu korrutanud ja meelitanud paljusid uusi põllumajandustootjaid guaariubadesse. Ajalooliselt on India ja Pakistan tootnud üle 80% kogu guaaraubade pakkumisest. Kuid Texase, Oklahoma ja teiste osariikide põllumajandustootjad istutavad nüüd kõrgete hindade ärakasutamiseks guaaraube.

Miks on vaja kõrge viskoossusega vett

Maa-alustesse kivimitesse on lõksus tohutud kogused naftat ja maagaasi, mis on nii tihedad, et vedelikud ei saa neist läbi voolata. Nafta ja maagaasi vabastamiseks pumpavad puurimisettevõtted vedelikke kaevu alla ka surve all, mis on piisavalt kõrge, et maa-aluseid kaljuüksusi purustada. Seda protsessi nimetatakse hüdrauliliseks purustamiseks.

Sellele veele guaarapulbri (tuntud ka kui guarkummi) lisamine suurendab selle viskoossust ja muudab kõrgsurve pumpamise ja purustamise protsessi efektiivsemaks.

Kõrge viskoossusega vett on vaja teisel põhjusel. Liivaterad või muud pisikesed graanulid segatakse veega, mida kasutatakse purustamiseks. Murenemisel tekivad need "tugipostidena" tuntud graanulid sügavale kivimürakile järsu veemölluga, mis kaasneb luumurdude avanemisega.

Kui pumbad välja lülitatakse, langeb veerõhk luumurrudes ja luumurrud sulguvad järsult. Kui luumurdudesse on kantud piisavalt tugijaamu, takistavad need luumurdude täielikku sulgumist. Need osaliselt suletud murrud muutuvad seejärel läbipääsuteedeks, mis võimaldavad naftal ja maagaasil kivist välja kaevu voolata.

Suure viskoossusega vesi on liivaterade suspendeerimiseks ja murdudesse kandmiseks palju efektiivsem.

Hüdrauliline purustamine: See illustratsioon näitab maagaasikaevu arendamist hüdraulilise purustamisega. Marcelluse põlevkivi on gaasi kandv kiviseade. Kaev on puuritud Marcelluseni ja keeratud horisontaalseks, et see kaugele tungida. Murendamine toimub Marcelluse sisemuses, et hõlbustada gaasi voolamist kivimoodulist kaevu.

Mis on guaari oad?

Guaraad, tuntud ka kui kobaroad (Cyamopsis tetragonoloba) on Indias ja Pakistanis kasvatatud vähemalt mitu sajandit. Guar on üheaastane liblikõieline, mis kasvab hästi erinevates mullatüüpides ja kuivades kuni semiaridaalsetes kliimates.

Guaraubade traditsioonilised kasutusviisid

Guaartaime lehti ja ube on traditsiooniliselt kasutatud loomasöödana ja inimtoiduks mõeldud köögiviljana. Põllumehed kasutavad guaritaime lämmastiku fikseerimise võimalusi ära, kasutades seda rohelise sõnnikukultuurina.

Guajaoad kooritakse ja jahvatatakse, et saada valge pulber, mida tuntakse guarkummi või guara nime all. Guarkummi on vees lahustuv ja seda kasutatakse retseptides paksendajana. See on väga sarnane maisitärklisega - kuid sellel on umbes kaheksa korda suurem "paksenemisjõud".

Muud guarkummi tööstuslikud kasutusalad

Guarkummi kasutatakse küpsetamisel taignapaksendajana. Seda kasutatakse piimatoodete, näiteks piima, jogurti, juustu, jäätise ja šerbeti paksendamiseks. Töödeldud toitudes kasutatakse guarkummi paksendajana salatikastmetes, kastmetes, ketšupis, supis ja paljudes teistes toodetes. Guarkummil on meditsiiniline kasutus, sealhulgas: vees lahustuv kiudaine, mis moodustab lahtistavat ainet ja tekitab täiskõhutunde.

Guarkummi ökonoomika

Traditsiooniliselt kasutati enamikku guaaraubade tarnimisest maailmas toiduks loomadele ja väiksema koguse toiduainetööstusele minevatele inimestele. Kuid viimastel aastatel hakkas guarkummi kasutamine hüdrauliliseks purustamiseks kiiresti kasvama. Nõudluse järsk kasv põhjustas hinnatõusu kümnekordselt. 2011. aastal eksportis India USA-sse 915 miljoni dollari väärtuses guaari, suurem osa tootest oli ette nähtud nafta- ja gaasitööstuses kasutamiseks. See oli India suurim põllumajanduse eksport USA-sse.

India guaarekasvatajad vastasid suurenenud pindalale ja India suurim guarkummi töötleja jagas 3000 tonni tasuta seemneid põllumeestele, kes tahtsid saaki proovida. Eeldatakse, et kõrged hinnad langevad, kuna rohkem India põllumehi istutab guaaraube; hindade kõikumine on siiski võimalik. Indias kasvav guaar on riskantne ettevõtmine, kuna saak peab saama piisavas koguses mussoonvihma, mis saabub õigel ajal kasvutsüklisse.

USA-s üritavad keemikud leida guarkummi asendajat ning Oklahoma Texase osariigi ja teiste osariikide farmerid istutavad guaari kodumaise tarneallika pakkumiseks.