خلاطات بالموجات فوق الصوتية لحفر الطين وسوائل باكر
يستخدم سائل الحفر (طين الحفر) للمساعدة في حفر آبار النفط أو آبار الغاز الطبيعي أو الآبار الاستكشافية (آبار القط البري) أو آبار المياه. المفاعلات بالموجات فوق الصوتية هي تقنية فعالة لخلط وتشتيت واستحلاب وتفريغ الطين القائم على الماء (WBM ، المائي) ، الطين القائم على النفط (OBM ، غير المائي) أو الطين الاصطناعي (SBM).
تعد التركيبة والجودة المتسقة لطين الحفر عاملا رئيسيا في عمليات الحفر اليوم. يؤثر تكوين الطين وخصائصه في استقرار تجويف البئر والتزييت والتبريد ومعدل الحفر للاختراق. حتى المشاكل الصغيرة مع سائل الحفر يمكن أن توقف عملية الحفر بأكملها. قد يتسبب الضغط المفرط الناتج عن طين الحفر الكثيف جدا أو الثقيل جدا في فقدان الدورة الدموية بشكل كبير.
تصنع WBMs بشكل عام من المياه العذبة أو مياه البحر أو (المشبعة أو الفورمات) محلول ملحي والطين الطبيعي والبوليمرات. OBM و SBM عبارة عن أنظمة مستحلب مقلوب لها قاعدة زيتية (ديزل ، زيت معدني) أو قاعدة اصطناعية (أوليفينات وبارافينات) كمرحلة مستمرة (خارجية) ، ومحلول ملحي كمرحلة مشتتة (داخلية). يجب أن يكون المستحلب مستقرا بدرجة كافية لتحمل إضافة تدفق مياه قاع البئر. أقل شيوعا من الماء في الزيت (طين مستحلب الزيت المقلوب) هو الزيت في الماء (طين مستحلب الزيت). يعمل الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية لكلا النوعين من المستحلب ويحقق استقرارا كهربائيا جيدا لمحلول ملحي داخلي أو مرحلة الماء.
مفاعلات الموجات فوق الصوتية Hielscher هي خلاطات قص تجويف فعالة للغاية ومكثفة للاستخدام الإنتاجي. بشكل عام ، يتم استخدام المفاعلات فوق الصوتية مضمنة لمعالجة أحادية التمرير عالية الإنتاجية أو معالجة الدفعات المعاد تدويرها.
يمكنك استخدام الخلط بالموجات فوق الصوتية ل
- تصنيع المواد المضافة
- تحضير دفعات رئيسية عالية التركيز
- امزج سوائل الحفر الجاهزة للاستخدام أو سوائل التعبئة
- طين حفر ديغا
- تطوير وصياغة طين حفر أفضل
MultiSonoReactor MSR-4 هو خالط مضمن صناعي مناسب للإنتاج الصناعي لطين الحفر. يستخدم Sonication لتشتت وتفريغ سوائل الحفر.
تصنيع إضافات طين الحفر
يستفيد تصنيع المواد الكيميائية والمواد المضافة ، مثل ملاط البوليمر السائل من قدرة المعالجة العالية ومرونة خلط القص بالموجات فوق الصوتية. يطلق الخلط بالموجات فوق الصوتية العنان للإمكانات الكاملة للمواد المضافة ، مثل اللزوجة أو مخفض الترشيح أو إضافات البوليمر. التجويف بالموجات فوق الصوتية يرطب المساحيق بسرعة وبشكل كامل أثناء خلط الطين الحفر.
لخلط المستحلبات السائلة / السائلة ، يعمل Hielscher MultiPhaseCavitator على تحسين الخلط المضمن لمرحلتين في منطقة القص التجويف المكثفة. لمزيد من المعلومات حول MultiPhaseCavitator ، يرجى النقر هنا!
يعمل الخلط بالموجات فوق الصوتية على تحسين نقل الكتلة عند الطبقات الحدودية أو الجسيمات في السوائل. هذا يقلل من الوقت اللازم لتحضير المحاليل الملحية أو المحاليل الملحية المشبعة ، مثل محلول كلوريد الكالسيوم أو محلول ملحي بروميد الكالسيوم أو محلول ملحي بروميد الزنك أو محلول ملحي فورمات البوتاسيوم والسيزيوم.
ماستر من الطين أو المواد المضافة
يمكنك استخدام خلط القص بالموجات فوق الصوتية لعمل دفعات رئيسية عالية التركيز أو عالية الكثافة (مثل كربونات الكالسيوم (الطباشير) أو المواد المزيلة أو الزبالين) قبل إضافتها إلى تركيبة طين الحفر النهائية.
إنتاج سوائل الحفر وسوائل التعبئة
يعتمد أداء طين الحفر ، مثل استقرار الصخر الزيتي أو اللزوجة أو التبريد أو التشحيم على العديد من العوامل. التوحيد والاتساق في الجودة في غاية الأهمية. خلط القص بالموجات فوق الصوتية فعال جدا في تصنيع توزيعات حجم الجسيمات الموحدة وبالتالي تحسين التشتت واستقرار المستحلب. هذا يمنع فصل الطور أو الاستقرار أثناء التخزين أو النقل أو أثناء الحفر الطينية.
اليوم تتغير مواصفات طين الحفر بشكل متكرر. مفاعلات الموجات فوق الصوتية Hielscher قابلة للتكيف للغاية لحفر تغييرات صياغة السائل. من خلال التغيير من خلط الدفعات التقليدية إلى الخلط بالموجات فوق الصوتية المضمنة أحادية التمرير ، يمكنك عمل أنواع مختلفة من طين الحفر على نفس آلة الموجات فوق الصوتية. هذا يساعد على تقليل المخزون ووقت تخزين الرف.
ينتج عن تشتت الطين التقليدي (مثل البنتونيت) والطين العضوي المعالج بشكل خاص في السوائل مواد هلامية عالية اللزوجة أو متغيرة الانسيابية أو مخففة للقص. عند التعرض لقص عالي بالموجات فوق الصوتية ، تنخفض اللزوجة إلى حالة التدفق الحر. هذا يسهل التشتت والمناولة. لهذا السبب ، صوتنة فعالة جدا لخلط الطين متغيرة الانسيابية والقص. ينتج عن Sonication تشتت أفضل لجزيئات البنتونيت / الصفائح الدموية وتحسين خصائص التبلور. لمزيد من المعلومات حول تشتت البنتونيت بالموجات فوق الصوتية ، يرجى النقر هنا!
تشتت البنتونيت بالموجات فوق الصوتية (يتم إجراؤه باستخدام خلاط بالموجات فوق الصوتية UIP2000hdT)
تتطلب المعدلات الريولوجية والمكثفات والمثبتات (مثل اللثة أو الجليكول أو الكربوكسي ميثيل سلولوز أو السليلوز البولي أنيوني (PAC) أو النشا) تشتتا جيدا لتحقيق أقصى قدر من الفعالية. لمزيد من المعلومات حول التشتت بالموجات فوق الصوتية للمكثفات ، مثل صمغ الزانثان وصمغ الغوار ، يرجى النقر هنا!
يجب ألا تنفصل عوامل الترجيح ، مثل كبريتيت الباريوم (الباريت) عن الطين أثناء التخزين أو النقل أو الحفر. وفقا لقانون ستوكس ، فإن رواسب الجسيمات الأصغر أبطأ أو لا تكون على الإطلاق. التشتت بالموجات فوق الصوتية يتجنب التكتلات الكبيرة, التي يمكن أن تسبب عدم استقرار التشتت. يمكن أن يؤدي تشتيت النظام إلى زيادة تحمله للمواد الصلبة ، مما يجعل من الممكن وزن يصل إلى 20 رطلا / جالون (الولايات المتحدة) أو 2.4 جم / سم3.
تفريغ طين الحفر
عند تحضير طين الحفر ، يدخل مسحوق طين البنتونيت والمساحيق المضافة الأخرى الكثير من الهواء في طين الحفر. هذا الغاز محاصر داخل الأنظمة السائلة وقد يتسبب في فصل وفقدان أداء المستحلب أو المثبت. تسمح الضغطات المتكررة (دورات الضغط العالي) والاخلخل (دورات الضغط المنخفض) أثناء الموجات فوق الصوتية للغازات الذائبة بالهجرة وتشكيل فقاعات صغيرة صغيرة. ثم تجبر الموجات فوق الصوتية الفقاعات الدقيقة الغازية على الاندماج. يقلل القص عالي التجويف بالموجات فوق الصوتية من لزوجة ترقق القص وسوائل الحفر متغيرة الانسيابية. هذا يسمح لفقاعات الهواء بالارتفاع بشكل أسرع. هذا يؤدي إلى فصل الغاز بشكل أفضل في خزانات الفصل النهائية أو تفريغ الفراغ. يزيد التفريغ من وزن الطين ، ويقلل من مشاكل اللزوجة والفصل. تقلل فقاعات الغاز الأقل من استخدام المستحلبات أو المثبتات أو المواد الخافضة للتوتر السطحي أو عوامل التشتيت. هذا يقلل من تكلفة البرميل. يمكن أن يؤدي انخفاض محتوى الغاز إلى كبح نمو الميكروبات الهوائية أيضا.
طين الحفر المائي قبل وبعد التفريغ بالموجات فوق الصوتية باستخدام UIP1000hd
دراسة وصورة أماني وآخرون 2016
تطوير وتكييف صياغة طين الحفر
تقيد اللوائح الجديدة كمية بعض المواد الكيميائية التي سيتم استخدامها في الطين من أجل تقليل التأثير البيئي. وهذا يتطلب تكييف الصيغ مع الإطار التنظيمي الجديد. Ultrasonication يمكن أن تساعدك على تعظيم أداء مكونات الطين الحفر، بحيث يمكنك استخدام مواد أقل وأقل تكلفة. تقدم Hielscher اختبار صياغة طين الحفر في مختبرنا. بما في ذلك قياسات اللزوجة الحركية في درجات حرارة مختلفة مع وبدون القص.
تصميم للخدمة الشاقة للاستخدام الصناعي
يمكن لمفاعلات الموجات فوق الصوتية Hielscher التعامل مع جزيئات أكبر وجلخ أو تكتلات. لذلك يمكنك البدء بملاط قابل للضخ أو مكونات طين الحفر. عند خلط المساحيق والجزيئات في مجسات الموجات فوق الصوتية السائلة تظهر تآكلا أقل بكثير من خلاطات الجزء الثابت الدوار أو المجانسات عالية الضغط. مصنوعة تحقيقات الموجات فوق الصوتية Hielscher من التيتانيوم الصف 5 لتعزيز مقاومة التآكل، على سبيل المثال عند استخدام مياه البحر في WBMs بدلا من المياه العذبة. المفاعلات فوق الصوتية ليس لها أختام أو محامل دوارة. خلاطات الموجات فوق الصوتية Hielscher هي الصف الصناعي للاستخدام الشاق – البرية والبحرية (تلاعب). بشكل عام ، يتم توجيه مفاعلات الموجات فوق الصوتية عموديا لبصمة صغيرة.
يمتد استخدام الخلط بالموجات فوق الصوتية في صناعة النفط والغاز إلى ما هو أبعد من طين الحفر.
- تفريغ النفايات السائلة وسوائل المعالجة
- الاختلاط مع الزبالين (مثل زبالات H2S) أو المواد الكيميائية الواقية ، مثل مثبطات الترسبات الكلسية والتآكل
- تقليل أوقات ضبط الأسمنت لتدعيم أسرع
- التحضير بالموجات فوق الصوتية لمحلول ملحي مشبع أو محلول ملحي فورمات
- تقليل النشاط البكتيري في طين الحفر
- معالجة النفط النهائية ، على سبيل المثال إزالة الكبريت
- تحضير عينات الزيت والرواسب
الأدب / المراجع
- Mahmood Amani, Salem Al-Juhani, Mohammed Al-Jubouri, Rommel Yrac, Abdullah Taha (2016): Application of Ultrasonic Wavesfor Degassing of Drilling Fluids and Crude OilsApplication of Ultrasonic Waves for Degassing of Drilling Fluids and Crude Oils. Advances in Petroleum Exploration and Development Vol. 11, No. 2; 2016.
- Amani, Mahmood; Retnanto, Albertus; Aljuhani, Salem; Al-Jubouri, Mohammed; Shehada, Salem; Yrac, Rommel (2015): Investigating the Role of Ultrasonic Wave Technology as an Asphaltene Flocculation Inhibitor, an Experimental Study. Conference: International Petroleum Technology Conference 2015.