Superior Well Services公司推出一种能够对来自减水阻压裂作业的回流液进行经济重复利用的新型Gamma FRac专用液体,这种液体结合应用了减阻剂(FR)化学成分、地质化学建模以及水修复技术。
据Gamma FRac专用液体的开发者称,采用该方法几乎所有的水都可以重复利用,而且,在某些应用中,该技术甚至消除了与水处理相关的成本。该技术实际上也就是融合了用于回流水制备的4种添加剂的增效作用且对阴离子和阳离子皆能耐受的一种专用液体。
第一种添加剂是盐耐受纳米颗粒减阻剂(STFR),这是一种液态聚合FR乳状液,该乳状液对盐水有耐受作用且没有损坏性,这种添加剂特别适用于页岩地层以及对环境敏感的应用中。该添加剂采用了可减小吸收作用的专利纳米颗粒技术,所以能够减小对地层的损坏。这种减阻化学添加剂能够以比常见减阻剂更低的浓度使用,因而可减小摩擦压力50%~75%,从而使得在井场所需的水马力大幅减小。这种添加剂对在高达12%NaCl的盐水中盐份的耐受度极高,所以能够实现对压裂回流水以及压裂作业所产生的地层水的重复利用。
第二种添加剂是具有中性pH值的铁控制(IC)剂,能够使铁保持在稳定的合成体状态,防止铁垢的沉淀,改善减阻特性,并实现回流水的重复利用。该添加剂在以下方面实现了重大突破:
可防止压裂后地质化学物质如菱铁矿(蓝石英)的沉淀(此类物质可以在原处形成);
与其它污垢抑制剂有相互促进的作用;对FR减阻剂化学成分没有任何副作用。
这种IC铁控制剂的一个关键优点就是其能够在保持中性pH值的同时减小化学负载,这是一种独特的IC特性。这种添加剂已被证明能够改善可稳定硫酸盐和碳酸盐控制要素的钙耐受度,且有助于压裂作业后FR聚合的分解。
第三种添加剂是多功能污垢控制(MFSC)剂。这种混合型污垢控制剂即超级TSCTM,是一种能够同时保护三种地质化学物质(碳酸盐、硫酸盐和铁基污垢沉积物)的污垢控制剂。没有保护情况下的井下环境会导致在压裂范围内形成地质化学沉淀物并在射孔过程中或是管材中形成潜在的污垢积聚。这种MFSC污垢控制剂与盐耐受纳米颗粒减阻剂(STFR)可相互兼容,且能够改善页岩压裂作业后的回流性能,同时实现回流水的重复利用。
第四种添加剂是含水生物量控制剂(ABC),用于控制细菌和其它生物粘泥微动物区系。这种ABC控制剂中含有一种生物杀灭剂,可提供迅速的杀灭作用,同时又能在周围环境中快速降解。生物杀灭剂能够减少硫酸盐还原细菌,这种细菌是能够造成井下H2S变酸的微生物。生物杀灭剂还能以较小的用量有效地控制如产酸细菌、产铁细菌和粘泥形成细菌等化能合成微生物。