Arena de frac: ¿Cómo se extrae?
Pasos de una operación típica de extracción de arena frac
Esta fotografía aérea está numerada en el orden en que se producen los pasos, de principio a fin. Cada paso se describe a continuación. Si bien las operaciones mineras individuales pueden manejar varios pasos de manera ligeramente diferente, el orden básico sigue siendo el mismo.
Imagen cortesía de Arenas de Sílice Superiores.
Eliminar vegetación
Antes de que pueda realizarse la minería, toda la vegetación debe eliminarse de un área.
Eliminar la capa superficial del suelo y las capas de roca no deseadas
Para alcanzar la piedra arenisca objetivo, se deben eliminar el suelo superpuesto y las capas de roca no deseadas. Estos materiales a menudo se almacenan por separado en el sitio para su uso durante la recuperación de minas (paso 10).
Exponga la parte superior de la piedra arenisca, coloque cargas explosivas
A diferencia de la arena suelta de la playa, la piedra arenisca extraída para la arena de frac se cementa como roca. Dependiendo de la dureza de la roca, es posible que sea necesario colocar cargas explosivas en agujeros perforados cerca del borde de la pared de la mina para romper la piedra arenisca en trozos más pequeños.
Excavar arenisca
Los equipos de excavación, como retroexcavadoras y cargadoras frontales, se utilizan para recoger arenisca cerca de la pared del pozo de la mina.
Triturar trozos de arenisca
Los camiones transportan cargas de arenisca del pozo de la mina a una trituradora que rompe los trozos de arenisca en granos de arena individuales. Los granos que son demasiado grandes para su uso como arena de fractura se separan y se venden como un producto de arena industrial alternativo o se agregan a la pila de recuperación (paso 10). La arena restante se mezcla con agua y se canaliza a la lavadora (paso 6).
Arena de lavado
Los granos de arena se lavan para eliminar cualquier partícula de limo y arcilla no deseada. El agua de lavado se bombea a un tanque de sedimentación cercano donde se agregan floculantes (poliacrilamidas) para eliminar las partículas suspendidas. Estas partículas, junto con la arena que es demasiado fina para la fractura hidráulica, representan aproximadamente el 20-30% del peso total de la piedra arenisca cruda. Mientras que las partículas finas de limo y arcilla se usan comúnmente para la recuperación de minas (paso 10), la arena que es demasiado fina se puede vender como arena industrial.
Debido al gasto y esfuerzo de usar tanques de sedimentación y estanques, algunos sitios (incluida la mina que se muestra aquí) ahora usan prensas de cinta para exprimir el agua del sedimento floculado. Además de ser más rápido, este sistema recicla más agua y requiere menos agua para lavar y procesar la arena.
Acumule arena para el secado, la clasificación y el envío final
La arena limpia se almacena hasta que se puede cargar en camiones para la clasificación final y el secado fuera del sitio. (Algunas minas clasifican y secan la arena en el lugar en lugar de enviarla. Debido a que la arena todavía contiene humedad cuando se acumula, drene las baldosas debajo de las pilas para canalizar el agua a un estanque de agua de proceso forrado. Esta agua se reutiliza para lavar y transportar arena (pasos 5 y 6).
Un paso importante en el procesamiento de arena fracturada, que se produce fuera del sitio para esta operación, implica secar y clasificar la arena en rangos de tamaño de grano para satisfacer las necesidades de la industria. La arena se envía fuera del estado por ferrocarril o barcaza.
Permiten rechazar un material para resolver fuera del agua
Rechazar material (limo y arcilla) desde el proceso de lavado se trasladó a los estanques de almacenamiento para permitir que el material a resolver fuera del agua. El agua se reutiliza para lavar y transportar arena (pasos 5 y 6).
El material de desecho seco
El lodo de los estanques de sedimentación se mueve aquí para permitir que el material drene por un tiempo final antes de agregarlo a la pila de recuperación.
Relleno de roca no deseada y material fino (recuperación de minas)
Durante la recuperación, el pozo extraído se rellena con una mezcla de roca no deseada (del paso 2) y materiales rechazados (de los pasos 5, 6 y 9). A medida que se excava la pared de la mina, el área detrás de ella se rellena continuamente. La nueva superficie se clasificará, se cubrirá con tierra vegetal acumulada (a partir del paso 2) y se replantará de acuerdo con el plan de recuperación aprobado.