Nafta in plin

Fižol Guar in hidravlično lomljenje

Fižol Guar in hidravlično lomljenje


Fižol Guar: Levo: grozdna gruča, slika v javni domeni, ki jo je ustvaril R. Loganathan. Desno: fižol guar, fotografija Tracey Slotta, Ministrstvo za kmetijstvo Združenih držav Amerike, Laboratorij za sistemsko botaniko in mikološki laboratorij ARS.

Fižol, ki vodo pretvori v gel

Prah, narejen iz fižola relativno neznane rastline, gojene v Indiji in Pakistanu, lahko hitro spremeni vodo v zelo gost gel. Fižol se običajno uporablja za zgostitev omak in predelane hrane, kot sta sladoled in kečap. Zdaj vrtalne družbe, ki potrebujejo vodo z visoko viskoznostjo za črpanje nafte in zemeljskega plina iz tesnih kamnin, odkupujejo fižol guar tako hitro, kot ga gojijo.

Naraščanje povpraševanja je pomnožilo cene in veliko novih kmetov zvabilo v posel gvarov. V preteklosti sta Indija in Pakistan proizvedli več kot 80% svetovne ponudbe fižola guar. Vendar pa kmetje v Teksasu, Oklahomi in drugih državah zdaj sadijo fižol guar, da bi izkoristili te visoke cene.

Zakaj je potrebna voda z visoko viskoznostjo

Ogromne količine nafte in zemeljskega plina so ujete v podzemnih kamnitih enotah, ki so tako tesne, da tekočine ne morejo teči skozi njih. Vrtalne družbe za sprostitev nafte in zemeljskega plina črpajo tekočino v vodnjak pod pritiski, ki so dovolj visoki, da lahko zlomijo podzemne kamnite enote. Ta postopek je znan kot hidravlično lomljenje.

Dodajanje prahu guar fižola (imenovanega tudi guarjev gumi) tej vodi poveča njegovo viskoznost in naredi visokotlačno črpanje in postopek lomljenja bolj učinkovito.

Voda z visoko viskoznostjo je potrebna iz drugega razloga. Zrn peska ali druge drobne zrnce pomešamo z vodo, ki se uporablja za postopek lomljenja. Ko pride do loma, se ta zrnca, znana kot "proppanti", prenašajo globoko v kamnino zaradi nenadnega naleta vode, ki spremlja odpiranje zlomov.

Ko se črpalke izklopijo, tlak vode znotraj zlomov pade in zlomi se nenadoma zaprejo. Če so v zlome prenesli dovolj proppants, preprečujejo, da bi se zlomi popolnoma zaprli. Ti delno zaprti zlomi nato postanejo prehodi, ki omogočajo, da nafta in zemeljski plin tečeta iz skale in v vodnjak.

Voda z visoko viskoznostjo je veliko učinkovitejša pri suspendiranju zrn peska in prenašanju v zlome.

Hidravlično lomljenje: Ta slika prikazuje dobro zemeljski plin, ki se razvija s hidravličnim lomljenjem. Škrilja Marcellus je kamnita enota, ki nosi plin. Vodnjak je bil izvršen do Marcellusa in nato obrnjen vodoravno, da bi prodrl v njega na dolge razdalje. Zlom je narejen znotraj Marcellusa, da se olajša pretok plina iz kamnine in v vodnjak.

Kaj so fižol Guar?

Fižol Guar, znan tudi kot grozdni fižol (Cyamopsis tetragonoloba) gojijo v severozahodni Indiji in Pakistanu že vsaj nekaj stoletij. Guar je letna stročnica, ki dobro uspeva v različnih vrstah tal in v suhem do polaridnem podnebju.

Tradicionalne uporabe fižola Guar

Listi in fižol rastline guar se tradicionalno uporabljajo kot krma za živali in kot zelenjava za prehrano ljudi. Kmetje izkoristijo sposobnosti dušika za rastlinje guar, tako da ga uporabljajo kot posevek zelenega gnoja.

Fižol fižola olupimo in mletimo, da dobimo bel prah, znan kot gvarov gumi ali garan. Guarjev gumi je topen v vodi in se uporablja v receptih kot zgoščevalec. Zelo je podoben koruznemu škrobu - vendar ima približno osemkrat večjo "moč zgostitve."

Druge industrijske uporabe Guar Gum

Guarjev gumi se uporablja pri peki kot zgoščevalec testa. Uporablja se za zgostitev mlečnih izdelkov, kot so mleko, jogurt, sir, sladoled in šerbet. V predelanih živilih se guarjev gumi uporablja kot zgoščevalec v solatnih prelivih, omakah, kečapu, juhi in mnogih drugih izdelkih. Guarjev gumi ima medicinske namene, ki vključujejo: v vodi topne vlaknine, odvajalo v razsutem stanju in ustvarjajo občutek sitosti.

Guar Gum Economics

Tradicionalno se je večina svetovne ponudbe fižola guar uporabljala kot hrana za živali in ljudi z majhno količino, ki jih je namenjala živilski industriji. Vendar se je v zadnjih nekaj letih uporaba guarjevega gumija pri hidravličnem lomu začela hitro povečevati. Ta nenadni porast povpraševanja je povzročil desetkratno zvišanje cene. Leta 2011 je Indija v ZDA izvozila guar v vrednosti 915 milijonov dolarjev, večina izdelkov pa je bila namenjena uporabi v naftni in plinski industriji. To je bil največji indijski kmetijski izvoz v ZDA.

Kmetijski proizvajalci Guar so se v Indiji odzvali z večjimi površinami, največji indijski predelovalec guar gumi pa je kmetom, ki so želeli preizkusiti pridelek, razdelil 3000 ton brezplačnega semena. Pričakuje se, da bodo visoke cene padle, ker več indijskih kmetov sadi fižol guar; vendar je volatilnost cen še vedno možna. Gojenje gvare v Indiji je tvegano podjetje, ker mora pridelek dobiti ustrezno količino monsunskega dežja, ki pride ob pravem času v rastnem ciklu.

V ZDA kemiki poskušajo najti nadomestek za guar gumo, kmetje v Teksasu, Oklahomi in drugih državah pa sadijo gvare, da bi ponudili domači vir oskrbe.