"Frac sand" är en högren kvartssand med mycket hållbara och mycket runda partiklar. Det är ett trycktåligt material som tillverkats speciellt för petroleumindustrin. Det används i den hydrauliska sprickningsprocessen (kallad "fracking") för att producera petroleumvätskor, såsom olja, naturgas och naturgasvätskor, från bergenheter som saknar tillräckligt med porutrymme för att dessa vätskor ska flöda till brunnen.
De flesta frac-sand är ett naturligt material tillverkat av högren sandsten. Alternativa produkter är keramiska pärlor gjorda av sintrad bauxit eller små metallpärlor gjorda av aluminium.
Hur används frac sand?
Vissa underjordiska bergenheter, såsom organiska skiffer, innehåller stora mängder olja, naturgas eller naturgasvätskor som inte flödar fritt in i brunnen. De rinner inte in i brunnen eftersom bergenheterna antingen saknar permeabilitet (porutrymmena är sammankopplade) eller att porutrymmena i berget är för små för att dessa vätskor ska kunna strömma igenom.
Den hydrauliska sprickprocessen löser detta problem genom att skapa sprickor i berget. Detta görs genom att borra en brunn i berget, täta av den del av brunnen som innehåller oljan och sedan pumpa in högtrycksvatten i den delen av brunnen. Detta vatten behandlas ofta med kemikalier och förtjockningsmedel, såsom guargummi, för att bilda en tjock gel. Denna gel hjälper vattnet att transportera suspenderade frac-sandpartiklar.
Stora pumpar på ytan höjer vattentrycket i den förseglade delen av brunnen tillräckligt högt för att överskrida brytpunkten för det omgivande berget. När stenarna når sin bristningspunkt knäpper de och vatten forsar snabbt in i sprickorna, vilket får dem att expandera och sträcka sig djupare in i berget. Miljarder sandpartiklar förs djupt in i sprickorna av denna plötsliga vattenvåg. En enda brunn kan kräva tusentals ton frac sand för att stimulera brunnen.
Frac Sand som ett "proppmedel"
När pumparna stängs av krymper sprickorna men stänger inte helt - eftersom de stöttas upp av miljarder frac-sandpartiklar. Detta kan bara hända om tillräckligt med sandpartiklar levereras in i berget för att motstå kraften från att stänga sprickorna.
De nybildade sprickorna i berget öppnar sig, stödda av de starka sandpartiklarna, och bildar ett nätverk av porer som låter oljevätskor strömma ut ur berget och in i brunnen. Frac sand kallas ett "proppant" eftersom det "propps" sprickorna öppnas.
Andra material som används som proppmedel inkluderar keramiska pärlor, aluminiumpärlor och sintrad bauxit. Frac-sand har generellt den högsta prestandanivån och är för närvarande det vanligaste proppmedlet i oljeindustrin.