Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Magnetic markers use for monitoring of environmental pollution caused by fracturing fluids during shale gas exploitation

Bogacki J., Zawadzki J.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2017

|

z. 64, nr 2/I

59--70

EN

Magnetic materials may be added to the fracturing fluid, as the magnetic marker allowing to determine the range and efficiency of hydraulic fracturing. The application of appropriate magnetic markers can significantly improve the efficiency of shale gas extraction. There are, however, other important benefits of magnetic markers use, involving the monitoring of environmental pollution, during gas extraction with above mentioned method. However, with the rapid increase in amount of shale gas extracted using hydraulic fracturing method, there are also credible reports on the possibility of groundwater or the soil pollution. Thus, it is necessary to apply enhanced methods, to effectively detect any fracturing fluid leakage. The use of magnetic markers gives such opportunities. In case of leakage and consequently the fracturing fluid pollution, magnetic markers are placed into the soil environment. The presence of pollutants in soil can be detected using a number of standard chemical methods, but magnetometric ones, which are much faster and cheaper deserve special attention, because they enable in-situ detection of the magnetic marker in fracturing fluid leakage. This article discusses the above-mentioned issues based on the literature review, the knowledge and experience of the authors.

PL

Materiały magnetyczne dodawane do płynu szczelinującego jako marker magnetyczny, mogą w procesie szczelinowania hydraulicznego pełnić dodatkowe funkcje, oprócz umożliwienia określenia zasięgu szczelin w skałach złożowych wytwarzanych w tym procesie. Ocenia się, że zastosowanie odpowiednich markerów magnetycznych może znacznie poprawić wydajność wydobycia gazu łupkowego. Istnieją jednakże inne, istotne korzyści z zastosowania markerów magnetycznych, polegające na monitoringu zanieczyszczenia środowiska w trakcie wydobycia gazu łupkowego omawianą metodą. Niestety, wraz z gwałtownym wzrostem ilości wydobywanego gazu łupkowego, z zastosowaniem metody szczelinowania hydraulicznego, pojawiły się również wiarygodne doniesienia o możliwości zanieczyszczenia wód podziemnych lub gleby, w trakcie tego procesu. Konieczne jest więc zastosowanie skutecznych metod wykrywania potencjalnego wycieku płynu szczelinującego. Stosowanie markerów magnetycznych daje takie możliwości. W przypadku wystąpienia wycieku i w konsekwencji zanieczyszczenia środowiska płynem szczelinującym, również markery magnetyczne zostają wprowadzone do środowiska gruntowego. Obecność zanieczyszczeń w gruncie można stwierdzić za pomocą wielu standardowych metod chemicznych. Ze względu na znaczną czasochłonność i kosztochłonność bezpośrednich metod laboratoryjnych, na uwagę zasługują znacznie szybsze i tańsze metody magnetometryczne, które pozwalają na łatwe, in-situ, wykrycie markera magnetycznego w ewentualnym wycieku. W artykule omówione zostaną wspomniane powyżej zagadnienia na podstawie przeglądu literaturowego oraz wiedzy i doświadczenia autorów.

2

Wstępne wyniki wytwarzania proppantów o właściwościach magnetycznych

Dziubak C., Taźbierski P., Zawadzki J., Bogacki J.

Szkło i Ceramika

|

2016

|

R. 67, nr 6

6--10

PL

Proppanty komercyjne, niezależnie od rodzaju materiałów używanych do wytwarzania, są przeznaczone do wypełniania i utrzymywania otwartych szczelin w złożach łupków gazonośnych, powstałych w trakcie szczelinowania hydraulicznego. Proppanty stabilizują złoża na dużych głębokościach (nawet 2–3 km), przy panujących tam wysokich ciśnieniach (do 75 MPa). W związku z tym do podstawowych ich właściwości należy duża wytrzymałość na ściskanie, odpowiednia wielkość, jednorodność, kulistość i gładkość ziaren oraz mały ciężar właściwy. Właściwości fizyczne proppantów zależą od parametrów technologicznych, natomiast ich wytrzymałość mechaniczna, ciężar i odporność chemiczna są związane z ilościowo-jakościowym składem surowców zastosowanych do wytwarzania. Ostatnio podejmowane są badania nad wytworzeniem proppantów tzw. „znacznikowych”, które oprócz typowych właściwości charakterystycznych dla zwykłych proppantów, posiadają dodatkowe cechy pozwalające na przykład na lepszą ocenę stopnia zasięgu szczelinowania hydraulicznego. W literaturze rozważane są między innymi proppanty z dodatkiem radioizotopów, proppanty aktywne w polu elektromagnetycznym posiadające wysokie przewodnictwo elektryczne lub odpowiednie właściwości magnetyczne. Proppanty wykazujące właściwości magnetyczne należą do potencjalnie najbardziej obiecujących rodzajów materiałów znacznikowych, jednakże nowatorski proces ich wytwarzania jest złożony, zarówno w zakresie doboru surowców, jak i parametrów poszczególnych etapów procesu. Celem prac przedstawionych w publikacji jest opracowanie warunków wytwarzania proppantów ferrytowych metodami ceramicznymi oraz określenie kryterialnych parametrów jakościowych wraz z opracowaniem metod badania.

EN

Commercial proppants, apart from types of materials used for their production, are designed to fill and maintain open fissures in shale deposits arising during hydraulic fracturing. Proppants stabilize deposits at great depths (even 2–3 km) under presence of high pressures (up to 75 MPa). Their basic properties include high resistance to compression, right size, uniformity, sphericity, smoothness of grains and adequate specific weight. While physical properties of proppants depend on technological parameters, their mechanical strength, weight and chemical resistance are related to the quantitative and qualitative composition of raw materials used for their production. Recent researches are focused on the production of marker proppants, which apart from properties typical for regular proppants, have additional properties allowing to better assess the degree of hydraulic fracturing. Moreover, proppants with an addition of radioisotopes and proppants active in the electro-magnetic field with high conductivity or adequate magnetic properties are being considered in current literature. Proppants with magnetic properties belong to the prospectively most promising types of marker proppants however innovative production process is complex both in the terms of the selection of raw materials and parameters of each process stages. The aim of the works presented in the paper is to develop the conditions for producing magnetic marker proppants by ceramic methods, moreover to determine quality criteria and testing methods.

3

The influence of ferrite particle size on the quality of the magnetic marker in shale gas hydraulic fracturing

Bogacki J., Zawadzki J.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2016

|

z. 3 (15)

25--33

EN

The study analyzes the influence of particle size of magnetic ferrite on the possibility of using it, as a marker in magnetic prop pant during hydraulic fracturing. Based on a broad and accurate literature review, it was found, that the ferrite grain size can be one of the critical parameter conditioning the quality of the magnetic marker in shale gas hydraulic fracturing. Hence, the ferrite grain size determines greatly both the costs and efficiency of hydraulic fracturing.

PL

W pracy przeanalizowano wpływ wielkości ziarna ferrytu na możliwość zastosowania go, jako markera magnetycznego podczas szczelinowania hydraulicznego. Na podstawie szerokiego przeglądu dostępnej literatury, określono, że wielkość ziarna ferrytu może być kluczowym parametrem warunkującym jakość i właściwości markera magnetycznego stosowanego podczas szczelinowania hydraulicznego gazu łupkowego. Zatem, wielkość ziarna ferrytu wpływa zarówno na koszty jak i na efektywność szczelinowania hydraulicznego.