„Nisipul Frac” este un nisip de cuarț de înaltă puritate, cu particule foarte durabile și foarte rotunde. Este un material rezistent la presiune produs special pentru industria petrolieră. Este utilizat în procesul de fracturare hidraulică (numit „fracking”) pentru a produce fluide petroliere, cum ar fi petrolul, gazele naturale și lichidele din gaze naturale, din unități de rocă cărora le lipsește spațiu suficient pentru ca aceste fluide să curgă în puț.
Majoritatea nisipului fracționat este un material natural realizat din gresie de înaltă puritate. Produsele alternative sunt margele ceramice din bauxita sinterizata sau margele metalice mici din aluminiu.
Cum se folosește nisipul fracționat?
Unele unități de rocă subterană, cum ar fi șisturile organice, conțin cantități mari de petrol, gaze naturale sau lichide din gaze naturale care nu curg liber în puț. Ele nu curg în puț deoarece unitățile de rocă fie sunt lipsite de permeabilitate (spațiile porilor sunt interconectate), fie spațiile porilor din rocă sunt prea mici pentru ca aceste fluide să curgă prin ele.
Procesul de fracturare hidraulică rezolvă această problemă prin crearea de fracturi în rocă. Acest lucru se face prin forarea unui puț în rocă, etanșarea secțiunii sondei care conține petrolul și apoi pomparea apei de înaltă presiune în acea secțiune a sondei. Această apă este adesea tratată cu substanțe chimice și agenți de îngroșare, cum ar fi guma de guar, pentru a forma un gel gros. Acest gel ajută apa să transporte particulele de nisip fracturat în suspensie.
Pompele mari de la suprafață ridică presiunea apei în porțiunea etanșă a puțului suficient de mare pentru a depăși punctul de rupere al rocii din jur. Când rocile ating punctul lor de rupere, ele se sparg și apa se repezi rapid în fracturi, făcându-le să se extindă și să se extindă mai adânc în stâncă. Miliarde de particule de nisip sunt transportate adânc în fracturi de acest val brusc de apă. O singură fântână poate necesita mii de tone de nisip fracturat pentru a stimula puțul.
Când pompele sunt oprite, fracturile se micșorează, dar nu se închid complet - pentru că sunt sprijinite de miliarde de particule de nisip fracturat. Acest lucru se poate întâmpla numai dacă sunt introduse suficiente particule de nisip în rocă pentru a rezista forței de închidere a fracturilor.
Fracturile nou formate în rocă se deschid, susținute de particulele puternice de nisip, formând o rețea de pori care permit fluidelor petroliere să curgă din rocă și să intre în puț. Nisipul fracționat este numit „suportant” deoarece „reține” fracturile deschise.
Alte materiale folosite ca substanțe de susținere includ margele ceramice, margele de aluminiu și bauxită sinterizată. Nisipul Frac are, în general, cel mai înalt nivel de performanță și este în prezent cel mai des folosit agent de susținere în industria petrolului.