Öljy ja kaasu

Guaripavut ja hydraulinen murtuminen

Guaripavut ja hydraulinen murtuminen


Guaripavut: Vasemmalla: guaripappiklusteri, julkisoikeudellisen kuvan luonut R. Loganathan. Oikealla: guaripavut, valokuva: Tracey Slotta, Yhdysvaltain maatalousministeriö, ARS: n systemaattinen kasvitieteen ja mykologian laboratorio.

Papu, joka muuttaa veden geeliksi

Intiassa ja Pakistanissa kasvatetun suhteellisen tuntemattoman kasvin pavusta valmistettu jauhe voi nopeasti muuttaa veden erittäin paksuksi geeliksi. Pavut käytetään tyypillisesti kastikkeiden ja jalostettujen elintarvikkeiden, kuten jäätelön ja ketsupin, sakeuttamiseen. Nyt porausyhtiöt, jotka tarvitsevat erittäin viskositeettista vettä öljyn ja maakaasun talteenottamiseksi tiivistä kivimuodostelmista, ostavat guaripavuja niin nopeasti kuin ne kasvavat.

Kysynnän nousu on moninkertaistanut hinnat ja houkuttanut monia uusia viljelijöitä guaripuu-liiketoimintaan. Historiallisesti Intia ja Pakistan ovat tuottaneet yli 80% guarapapujen maailmanlaajuisesta tarjonnasta. Texasin, Oklahoman ja muiden osavaltioiden viljelijät kuitenkin nyt istuttavat guaripapuja hyödyntääkseen näitä korkeita hintoja.

Miksi tarvitaan korkeaviskositeettista vettä

Valtavia määriä öljyä ja maakaasua on loukussa maanalaisissa kallioyksiköissä, jotka ovat niin tiukkoja, että nesteet eivät pääse virtaamaan niiden läpi. Öljyn ja maakaasun vapauttamiseksi porausyhtiöt pumppaavat nesteitä alas kaivoon sellaisissa paineissa, jotka ovat riittävän korkeat, jotta maanalaiset kallioyksiköt murtuvat. Tätä prosessia kutsutaan hydrauliseksi murtamiseksi.

Guaripapujauheen (tunnetaan myös nimellä guarkumi) lisääminen tähän veteen lisää sen viskositeettia ja tekee korkeapainepumpusta ja murtumisprosessista tehokkaamman.

Korkeaviskositeettista vettä tarvitaan toisesta syystä. Hiekanjyvät tai muut pienet rakeet sekoitetaan veden kanssa, jota käytetään murtoprosessissa. Kun rapistumista tapahtuu, nämä rakeet, jotka tunnetaan nimellä "tukijalat", viedään syvälle kallioyksikköön äkillisen vesivirtauksen seurauksena, joka liittyy murtumien avautumiseen.

Kun pumput sammutetaan, veden paine murtumissa laskee ja raot sulkeutuvat yhtäkkiä. Jos murtumiin on viety tarpeeksi potkuria, ne estävät murtumia sulkeutumasta kokonaan. Nämä osittain suljetut murtumat muuttuvat sitten käytäviksi, jotka sallivat öljyn ja maakaasun virtaamisen kalliosta ja kaivoon.

Korkeaviskositeettinen vesi on paljon tehokkaampi suspendoimaan hiekanjyviä ja kuljettamaan ne murtumiin.

Hydraulinen murtuminen: Tämä kuva osoittaa maakaasun hyvin kehittyneen hydraulisen murtamisen avulla. Marcellus-liuske on kaasua kantava kiviyksikkö. Kaivo on porattu alas Marcellukseen ja käännetty sitten vaakatasoon tunkeutuakseen siihen pitkän matkan. Murskaus tehdään Marcelluksen sisällä helpottamaan kaasun virtausta kallioyksiköstä ja kaivoon.

Mitä guaripavut ovat?

Guaripavut, tunnetaan myös nimellä rypälepavut (Cyamopsis tetragonoloba) on viljelty Luoteis-Intiassa ja Pakistanissa ainakin useita vuosisatoja. Guar on vuotuinen palkokasvi, joka kasvaa hyvin erilaisissa maaperätyypeissä ja kuivilla tai semiaridisissa ilmastoissa.

Guaripavun perinteiset käyttötavat

Guarikasvin lehtiä ja papuja on perinteisesti käytetty eläinten rehuna ja vihannesena ihmisravinnoksi. Viljelijät hyödyntävät guar-kasvin typen kiinnityskykyä hyödyntämällä sitä viherlannan sadona.

Guaripavut kuoritaan ja jauhetaan valkoisen jauheen tuottamiseksi, joka tunnetaan nimellä guarkumi tai guara. Guarkumi on vesiliukoista ja sitä käytetään resepteissä sakeutusaineena. Se on hyvin samanlainen kuin maissitärkkelys - mutta sillä on noin kahdeksankertainen "sakeutusvoima".

Muut guarkumin teolliset käyttötarkoitukset

Guarkumia käytetään leivonnassa taikinan sakeutusaineena. Sitä käytetään sakeuttamaan maitotuotteita, kuten maitoa, jogurttia, juustoa, jäätelöä ja sherbettia. Jalostetuissa elintarvikkeissa guarkumia käytetään sakeutusaineena salaattikastikkeissa, kastikkeissa, ketsupissa, keitossa ja monissa muissa tuotteissa. Guarkumilla on lääkinnällisiä käyttötarkoituksia, joihin kuuluvat: vesiliukoinen kuitu, irtotavarana muodostuva laksatiivinen aine ja kylläisyyden tunne.

Guar-kumitalous

Perinteisesti suurin osa guaripapujen tarjonnasta maailmassa käytettiin elintarvikkeiksi eläimille ja ihmisille, joiden osuus menee pieneen määrään elintarviketeollisuuteen. Viime vuosina guarkumin käyttö hydraulisessa murtamisessa alkoi kuitenkin kasvaa nopeasti. Tämä äkillinen kysynnän kasvu aiheutti hinnan kymmenkertaisen nousun. Vuonna 2011 Intia vienti Yhdysvaltoihin 915 miljoonan dollarin guaria, ja suurin osa tuotteesta oli tarkoitettu öljy- ja kaasuteollisuuden käyttöön. Se oli Intian suurin maatalouden vienti Yhdysvaltoihin.

Intian guarikasvattajat vastasivat lisääntyneellä pinta-alalla, ja Intian suurin guarkumi-jalostaja jakoi 3000 tonnia ilmaisia ​​siemeniä viljelijöille, jotka halusivat testata satoa. Korkeiden hintojen odotetaan laskevan, kun yhä useammat intialaiset viljelijät istuttavat guaripapuja; hintojen epävakaus on kuitenkin edelleen mahdollista. Kasvava guar Intiassa on riskialtista liiketoimintaa, koska sadon on saatava riittävä määrä monsuunisadetta, joka saapuu oikeaan aikaan kasvusyklissä.

Yhdysvalloissa kemistit yrittävät löytää korvike guarkumille, ja Texasin, Oklahoman ja muiden osavaltioiden maanviljelijät istuttavat guaria tarjotakseen kotimaisen toimituslähteen.