Die Nutzung von Tight-Gas-Reservoiren erfordert die Fähigkeit, Bohrlöcher gemäß den Produktionsanforderungen aufzubrechen. Die meisten erfordern mehrere seitliche Frakturen an bestimmten Stellen innerhalb eines horizontalen Bohrlochs. Um die Produktivität zu maximieren, ist die Erzeugung mehrerer Frakturen entscheidend.
Eine beliebte Methode zur Erzeugung von Frakturen ist die Verwendung von Frac-Ports und Gleitgehäusen. Packer für offene Löcher isolieren verschiedene Abschnitte eines horizontalen Bohrlochs. Zwischen jedes Packerpaar wird eine Schiebehülse gesetzt und durch Einpressen einer Kugel in das Bohrloch geöffnet. Typischerweise wird der gesamte Strang in den Schacht gelegt. Die Kette umfasst Frac-Ports und Open-Hole-Packer, die nach Spezifikation beabstandet sind. Der Abstand zwischen Verpackungsmaschinen kann Hunderte von Fuß betragen. Packer werden durch mechanische, hydraulische oder chemische Mechanismen angetrieben. Um jede Verrohrung zu aktivieren, wird eine Kugel geeigneter Größe zusammen mit der Fracturing-Flüssigkeit in das Bohrloch gepumpt. Jede Kugel ist kleiner als die Öffnung aller vorherigen Fassungen, aber größer als die zu öffnende Fassung. Der Sitz der Kugel übt Druck auf das Ende der Gleithülsenbaugruppe aus, wodurch diese gleitet und den Frac-Anschluss öffnet. Sobald die Öffnungen geöffnet sind, werden Fluide in den offenen Lochraum außerhalb der Komplettierungsanordnung umgeleitet, wodurch die Formation in einem zerklüfteten Zustand verbleibt.
Wenn jede Brechstufe abgeschlossen ist, wird die nächstgrößere Kugel in das Bohrloch injiziert, wodurch die nächste Verrohrung geöffnet wird, und so weiter, bis alle Verrohrungen offen sind und mehrere Brüche im Bohrloch erzeugt werden. Der Hauptvorteil dieser Komplettierungstechnik ist die Arbeitsgeschwindigkeit, die auch die Kosten senkt.
Typischerweise werden Kugelgrößen in Schritten von 0,500" oder 0,250" hergestellt. Es ist sehr wichtig zu verstehen, dass dieser Prozess nicht ohne Risiko des Scheiterns ist und nur mit viel Recherche und Überlegung durchgeführt werden sollte. Frac-Plugs sind so konstruiert, dass sie nur von oberhalb des Plugs abdichten. Jeder Stopfen verwendet eine Frac-Kugel aus Kunststoff, die oben auf dem Dorn abdichtet. Die Frac-Kugel kann durch Druck oder durch Strömung unter dem Stopfen frei von dem Dorn schweben. Dies ermöglicht ein sofortiges Reflow aller Bereiche nach der Behandlung.
Bruchkugeln werden im Allgemeinen aus PEEK- und TORLON-Materialien hergestellt. Sie können einem Druck von 175℃ und 140 MPa standhalten.
