Was ist Fracking-Sand bei der hydraulischen Fracturing?

Der Begriff "Fracking-Sand" (oder "Frac-Sand") bezieht sich auf Sand und ähnliche kleine Materialien, die während des Prozesses des hydraulischen Spaltens verwendet werden, ein Verfahren zur Gewinnung von unterirdischem Erdgas aus Schiefergas Formationen. Fracking-Sand ist ein "Proppant". "Ein Proppant ist ein Material, das verwendet wird, um die unterirdischen Risse zu öffnen, aus denen während des Frakturierungsprozesses Erdgas gewonnen wird. Diese Gase umfassen Erdölflüssigkeiten wie Öl, Erdgas und Erdgasflüssigkeiten aus Gesteinseinheiten (die nicht genügend Porenraum haben, um Flüssigkeiten in einen Brunnen fließen zu lassen).

Proppants werden (unter Druck) zusammen mit großen Mengen Wasser und industriellen Flüssigkeiten in eine Schiefergasquelle gesprengt. Dieser Prozess stimuliert die Gasproduktion.

Woraus besteht Fracking-Sand?

Typische Proppants sind Sandkristalle (wie Sand aus hochwertigem Quarzsand mit sehr haltbaren und sehr runden Körnern). Der größte Teil des verwendeten Frac-Sandes stammt aus diesem natürlichen Material, das aus dem hochreinen Sandstein hergestellt wird. Der Sand durchläuft dann den Prozess der industriellen Beschichtung mit Harz (als harzverstärkter Sand bezeichnet), Keramikkristallen oder anderen geeigneten Materialien. Ein alternatives Produkt zu Sandstein sind winzige Keramikperlen aus gesintertem Bauxit oder kleine Metallperlen aus Aluminium. Die meisten Körner oder Perlen von Fracking-Sand sind zwischen 0,1 Millimeter und 2 Millimeter breit.

Wie wird Frac Sand verwendet?

Einige unterirdische Gesteinseinheiten wie z. B. organischer Schiefer enthalten große Mengen an Öl, Erdgas oder Erdgas, die nicht frei in einen Brunnen fließen können.

Sie fließen nicht, weil der Gesteinseinheit entweder keine Durchlässigkeit (d.h. miteinander verbundener Porenraum) oder die Porenräume im Gestein so klein sind, dass diese Flüssigkeiten nicht durch sie hindurchfließen können.

Hydraulic Fracturing löst dieses Problem durch die Erzeugung von Brüchen im Gestein. Dies geschieht durch Bohren eines Brunnens in das Gestein, Abdichten des Teils des Bohrlochs in der Erdöl führenden Zone und Pumpen von Wasser unter hohem Druck in diesen Teil des Bohrlochs.

Dieses Wasser wird im Allgemeinen mit Chemikalien und Verdickern wie Guarkernmehl behandelt, um ein viskoses Gel zu erzeugen. Dieses Gel erleichtert die Fähigkeit des Wassers, Körner von frac Sand in Suspension zu tragen.

Wie viel Fracking-Sand wird verwendet?

Branchenexperten schätzen, dass jede Schiefergasbohrung etwa 5 Millionen Pfund Sand oder ein anderes Stützmittel für den hydraulischen Frackprozess benötigt. Die Menge an Proppant kann von weniger als 2,5 Millionen Pfund bis zu etwa 7 Millionen Pfund variieren, abhängig von spezifischen geologischen Variationen und Eigenschaften einer Schieferformation. Geschätzte 95 Milliarden Pfund Fracking-Sand und Keramik wurden schätzungsweise in den Boden gepumpt.S. allein im Jahr 2014, obwohl die Nachfrage im Einklang mit den steigenden und fallenden Gaspreispreisen weiter steigt (und sinkt).

Der plötzliche Anstieg der Nachfrage nach diesem Spezialsand war ein Segen für die Unternehmen, die es derzeit herstellen. Und Analysten prognostizieren eine noch höhere Nachfrage.

Was sind die Nebenwirkungen von Fracking-Sand?

Laut behördlichen Warnhinweisen kann die Exposition gegenüber hohen Anteilen von Quarzfracksand zu Silikose und anderen Atemwegsproblemen für die Arbeitnehmer führen. Die Fracking-Industrie erkennt die Gefahren an, aber die bestehenden Regelungen zu Expositionsniveaus sind datiert und haben den technologischen Fortschritt im Fracking nicht berücksichtigt.

Dies ist etwas, das überwacht werden muss, da der Bedarf an Öl eskaliert und Ölunternehmen ihre Bemühungen verstärken, Erdgas über den Fracking-Prozess zu sichern.