Pourquoi utiliser des produits chimiques
Des additifs chimiques sont présents dans la plupart des fluides de fracturation. Ils servent principalement à accroître la viscosité, ce qui favorise l’efficacité du transport de l’agent de soutènement et réduit le frottement. Ainsi, le fluide s’écoule plus facilement en direction et à l’intérieur de la formation cible. Les additifs forment généralement moins de 1 % des fluides de fracturation et leurs fonctions sont multiples. Ils inhibent la corrosion, empêchent le métal d’un puits de se dégrader, s’opposent à la prolifération bactérienne. Le tableau présenté décrit les additifs génériques de la fracturation selon la nature, la destination, le résultat dans le puits, l’utilisation courante (en dehors de l’exploitation pétrolière et gazière) et l’usage normal dans les réservoirs de pétrole et de gaz non classiques.
| Utilisation dans les réservoirs de pétrole et de gaz non classiques | Type | Objectif | Résultat dans le Puits | Utilisation Typique |
|---|---|---|---|---|
| Oui | Acide | Aide à dissoudre les minéraux et à provoquer la fissuration de la roche | Réagit avec les minéraux présents dans la formation et crée des sels, de l’eau et du dioxyde de carbone (en neutralisation) | Agent chimique employé dans les piscines et désinfectant |
| Oui | Inhibiteur de corrosion | Empêche la corrosion des tuyaux | Adhère aux surfaces métalliques (tuyaux) du puits; tout produit restant hors adhérence est décomposé et ingéré par des micro-organismes ou regagne la surface dans l’eau produite. | Est utilisé dans les produits pharmaceutiques, les fibres acryliques et les plastiques |
| Rarement | Inhibiteur d’oxydation du fer | Empêche la précipitation des oxydes métalliques (dans les tuyaux) | Réagit avec les minéraux de la formation et crée des sels simples, du dioxyde de carbone et de l’eau (toutes ces substances regagnent la surface dans l’eau produite) | Additif alimentaire; aromatisant des aliments et des boissons; jus de citron |
| Oui | Agent antibactérien | Élimine dans l’eau les bactéries qui font naître des sous-produits corrosifs | Réagit avec les micro-organismes qui peuvent être présents dans le fluide de traitement et la formation; ces micro-organismes décomposent le produit dont une petite quantité regagne la surface dans l’eau produite | Désinfectant et stérilisateur pour l’équipement médical et dentaire |
| Rarement | Inhibiteur de tartre | Empêche l’entartrage du puits et du matériel de surface | Adhère à la formation en puits; la majeure partie du produit regagne la surface avec l’eau produite et le reste réagit avec des micro-organismes qui le décomposent et l’ingèrent | Est utilisé dans les produits ménagers de nettoyage, les dégivrants, les peintures et les antigels d’automobile |
| Rarement | Stabilisateur argileux | Empêche le gonflement des argiles de la formation | Réagit avec les argiles de la formation par échange d’ions de sodium-potassium; la réaction crée du chlorure de sodium (sel de consommation) qui regagne la surface dans l’eau produite | Utilisé comme succédané de sel de consommation hyposodique, médicament ou fluide intraveineux |
| Oui | Réducteur de frottement | Réduit le frottement de l’eau dans les tuyaux | Demeure dans la formation où la température et l’exposition au briseur de gel permettent sa décomposition et son ingestion par des micro-organismes présents à l’état naturel; une petite quantité regagne la surface dans l’eau produite | Est utilisé dans les produits de beauté de la chevelure, le maquillage, le vernis à ongles et les produits de soin de la peau |
| Couramment, mais souvent en surutilisation | Tensioactif | Accroît la viscosité du fluide de fracturation | Retourne généralement dans l’eau produite, mais dans certaines formations peut entrer dans l’écoulement gazeux et revenir dans le gaz naturel produit | Est utilisé comme lave-vitres, désinfectant multisurface, antisudorifique, désodorisant et teinture capillaire |
| Seulement dans les programmes hybrides de fracturation hydraulique | Gélifiant | Épaissit l’eau pour que le sable y entre en suspension | Se combine au briseur de gel dans la formation, ce qui facilite grandement l’écoulement de retour du fluide dans le puits et à la surface dans l’eau produite | Produits de beauté, produits de boulangerie-pâtisserie, crème glacée, pâte dentifrice, sauces et vinaigrettes |
| Seulement avec le gel | Briseur de gel | Permet la décomposition retardée des chaînes polymériques du gel | Réagit avec le réticulant et le gel une fois dans la formation et facilite l’écoulement de retour du fluide dans le puits; la réaction produit de l’ammoniaque et des sels de sulfate qui regagnent la surface dans l’eau produite | Est utilisé dans les teintures à cheveux, comme désinfectant et dans la fabrication de plastiques d’usage domestique courant |
| Dans certains programmes hybrides de fracturation hydraulique | Réticulant | Entretient la viscosité du fluide en période d’élévation de la température | Se combine au briseur de gel dans la formation et crée des sels qui regagnent la surface dans l’eau produite | Est utilisé dans les détersifs, les savonnettes et les produits de beauté |
| Seulement avec le gel | Correcteur d’acidité | Entretient l’efficacité d’autres éléments comme les réticulants | Réagit avec les agents acides dans le fluide de traitement et maintient un pH neutre (ni acide ni alcalin); la réaction crée des sels minéraux, de l’eau et du dioxyde de carbone dont une partie dans chaque cas regagne la surface dans l’eau produite | Est utilisé dans les détersifs, les savons, les adoucisseurs d’eau, les détergents de lave-vaisselle et le carbonate de sodium |
| Oui | Désoxygénant | Retire l’oxygène de l’eau et protège ainsi les tuyaux contre la corrosion | Produits de beauté, transformation des aliments et des boissons, épuration de l’eau |