Ultrazvučni mikseri za isplake i pakere
Tečnost za bušenje (isplaka za bušenje) se koristi za pomoć pri bušenju naftnih bunara, bušotina prirodnog gasa, istražnih bunara (bušotine divlje mačke) ili bunara za vodu. Ultrazvučni reaktori su efikasna tehnologija za miješanje, dispergiranje, emulgiranje i otplinjavanje isplake na bazi vode (WBM, vodeni), isplake na bazi ulja (OBM, nevodeno) ili isplake na bazi sintetike (SBM).
Formulacija i dosljedan kvalitet isplake za bušenje je ključni faktor u današnjim operacijama bušenja. Sastav i karakteristike isplake utiču na stabilnost bušotine, podmazivanje, hlađenje i brzinu prodiranja bušotine. Čak i mali problemi s tekućinom za bušenje mogu zaustaviti cijelu operaciju bušenja. Preveliki pritisak koji je rezultat pregustog ili preteškog isplaka može uzrokovati značajan gubitak cirkulacije.
WBM se općenito izrađuju od slatke vode, morske vode ili (zasićene ili formatne) slane vode i prirodnih glina i polimera. OBM i SBM su invertno-emulzioni sistemi koji imaju uljnu bazu (dizel, mineralno ulje) ili sintetičku bazu (olefini i parafini) kao kontinualnu (vanjsku) fazu, a slanu vodu kao disperznu (unutarnju) fazu. Emulzija bi trebala biti dovoljno stabilna da izdrži dodavanje protoka vode iz bušotine. Manje uobičajeno od vode u ulju (mulja invertne uljne emulzije) su ulje u vodi (uljne emulzije mulja). Ultrazvučna emulzifikacija radi za oba tipa emulzije i postiže dobru električnu stabilnost unutrašnje slane ili vodene faze.
Hielscher ultrazvučni reaktori su vrlo učinkoviti i intenzivni mikseri s kavitacijskim smicanjem za proizvodnju. Općenito, ultrazvučni reaktori se koriste u liniji za visoko propusnu obradu u jednom prolazu ili recirkuliranu serijsku obradu.
Možete koristiti ultrazvučno miješanje
- Proizvodnja aditiva
- Pripremite masterbatch visoke koncentracije
- Pomiješajte gotove tekućine za bušenje ili tekućine za pakere
- Degas isplaka za bušenje
- Razvijte i formulirajte bolje isplake za bušenje
MultiSonoReactor MSR-4 je industrijski inline homogenizator pogodan za industrijsku proizvodnju isplake za bušenje. Sonikacija se koristi za disperziju i otplinjavanje tekućina za bušenje.
Proizvodnja aditiva za bušaće isplake
Proizvodnja hemikalija i aditiva, kao što su tečne polimerne suspenzije, ima koristi od visokog kapaciteta obrade i fleksibilnosti ultrazvučnog mešanja smicanjem. Ultrazvučno miješanje oslobađa puni potencijal aditiva, kao što su viskozifikatori, reduktori filtrata ili polimerni aditivi. Ultrazvučna kavitacija brzo i potpuno hidrira prah tokom mešanja isplake.
Za miješanje tekućih/tečnih emulzija, Hielscher MultiPhaseCavitator poboljšava inline miješanje dvije faze u zoni intenzivnog kavitacijskog smicanja. Za više informacija o MultiPhaseCavitatoru, kliknite ovdje!
Ultrazvučno miješanje poboljšava prijenos mase na graničnim slojevima ili česticama u tekućinama. Ovo smanjuje vrijeme potrebno za pripremu slanih otopina ili zasićenih slanih otopina, npr. slane otopine kalcijum hlorida, rastvora kalcijum bromida, cink bromida ili rastvora kalijuma i cezijum formata.
Masterbatch gline ili aditiva
Možete koristiti ultrazvučno miješanje smicanjem da napravite master-bačve visoke koncentracije ili velike gustine (npr. kalcijum karbonata (kreda), deflokulante ili čistače) prije nego što ih dodate u konačnu formulaciju isplake za bušenje.
Proizvodnja bušaćih tečnosti i tečnosti za pakere
Performanse isplake za bušenje, kao što su stabilnost škriljaca, viskoznost, hlađenje ili podmazivanje zavise od mnogih faktora. Ujednačenost i konzistentnost u kvalitetu od najveće važnosti. Ultrazvučno mešanje smicanjem je vrlo efikasno u proizvodnji ujednačenih distribucija veličine čestica i samim tim bolje disperzije i stabilnosti emulzije. Ovo sprečava razdvajanje faza ili taloženje tokom skladištenja, transporta ili dok se nalazite u muljnim jamama.
Danas se specifikacije isplake za bušenje često mijenjaju. Hielscher ultrazvučni reaktori su vrlo prilagodljivi promjenama formulacije tekućine za bušenje. Promjenom sa tradicionalnog šaržnog miješanja na ultrazvučno inline-jednoprolazno miješanje, možete napraviti različite vrste isplake za bušenje na istoj ultrazvučnoj mašini. Ovo pomaže u smanjenju vremena skladištenja zaliha i polica.
Disperzija konvencionalnih glina (npr. bentonit) i posebno obrađenih organofilnih glina u fluidima proizvodi visoko viskozne, tiksotropne ili smicajuće gelove i suspenzije. Kada je izložen visokom ultrazvučnom smicanju, viskozitet pada u stanje slobodnog protoka. Ovo olakšava raspršivanje i rukovanje. Iz tog razloga, sonikacija je vrlo efikasna za miješanje tiksotropnih i smicajućih mulja. Sonikacija rezultira boljom disperzijom bentonitnih čestica/trombocita i poboljšanim karakteristikama želiranja. Za više informacija o ultrazvučnoj disperziji bentonita, kliknite ovdje!
Ultrazvučno raspršivanje bentonita (izvedeno ultrazvučnim mikserom UIP2000hdT)
Reološki modifikatori, zgušnjivači i stabilizatori (npr. gume, glikol, karboksimetilceluloza, polianionska celuloza (PAC) ili skrob) zahtijevaju dobro dispergiranje za maksimalnu efikasnost. Za više informacija o ultrazvučnoj disperziji zgušnjivača, kao što su ksantan guma i guar guma, kliknite ovdje!
Sredstva za utezanje, poput barijum sulfita (barita) ne smiju se odvajati od isplake tokom skladištenja, transporta ili bušenja. U skladu sa Stokesovim zakonom, manje čestice se talože sporije ili nikako. Ultrazvučna disperzija izbjegava veće aglomerate, koji mogu uzrokovati nestabilnost disperzije. Raspršivanje sistema može povećati njegovu toleranciju na čvrste materije, omogućavajući težinu do 20 lb/galon (SAD) ili 2,4g/cm3.
Degazacija bušaćeg isplaka
Prilikom pripreme isplake, bentonit glina u prahu i drugi aditivi u prahu unose puno zraka u isplaku. Ovaj plin je zarobljen u tekućim sistemima i može uzrokovati odvajanje i gubitak performansi emulgatora ili stabilizatora. Ponovljene kompresije (ciklusi visokog pritiska) i razrjeđivanja (ciklusi niskog pritiska) tokom ultrazvučne obrade dopuštaju otopljenim plinovima da migriraju i formiraju male mikromjehuriće. Ultrazvučni talasi zatim tjeraju mikromjehuriće plina na spajanje. Ultrazvučno visoko kavitacijsko smicanje smanjuje viskoznost smičućih razrjeđivača i tiksotropnih tekućina za bušenje. To omogućava da se mjehurići zraka brže dižu. Ovo dovodi do boljeg odvajanja gasa u nizvodnim rezervoarima separatora ili vakuumskog degaziranja. Otplinjavanje povećava težinu mulja, smanjuje viskozitet i probleme odvajanja. Manje mjehurića plina smanjuje upotrebu emulgatora, stabilizatora, surfaktanata ili dispergirajućih sredstava. Ovo smanjuje cijenu po barelu. Smanjenje sadržaja plina također može zaustaviti rast aerobnih mikroba.
Isplaka za bušenje na bazi vode prije i poslije ultrazvučnog otplinjavanja sa UIP1000hd
Studija i slika Amanija et al. 2016
Razvoj i adaptacija formulacije isplake za bušenje
Novi propisi ograničavaju količinu određenih hemikalija koje se koriste u blatu kako bi se smanjio uticaj na životnu sredinu. To zahtijeva prilagođavanje formulacija novom regulatornom okviru. Ultrazvuk vam može pomoći da maksimizirate performanse komponenti isplake za bušenje, tako da možete koristiti manje i jeftinije materijale. Hielscher nudi ispitivanje formulacije isplake za bušenje u našem laboratoriju. Uključujući mjerenja kinematičke viskoznosti na različitim temperaturama sa i bez smicanja.
Dizajn za teške uslove rada za industrijsku upotrebu
Hielscher ultrazvučni reaktori mogu podnijeti veće i abrazivne čestice ili aglomerate. Stoga možete početi s aglomeriranim gnojem koji se može pumpati ili komponentama isplake za bušenje. Prilikom miješanja praha i čestica u fluid ultrazvučne sonde pokazuju mnogo manje habanje od habanja od rotor-statorskih miksera ili homogenizatora visokog pritiska. Hielscher ultrazvučne sonde izrađene su od titanijuma 5. razreda za povećanu otpornost na koroziju, npr. kada se morska voda koristi u WBM umjesto slatke vode. Ultrazvučni reaktori nemaju rotacione brtve ili ležajeve. Hielscher ultrazvučni mikseri su industrijske klase za upotrebu u teškim uslovima – na kopnu i na moru (rig.). Općenito, ultrazvučni reaktori su orijentirani okomito radi malog otiska.
Upotreba ultrazvučnog miješanja u industriji nafte i plina proteže se i dalje od isplake za bušenje.
- Otplinjavanje otpadnih voda i procesnih fluida
- Miješanje sa čistačima (npr. sakupljačima H2S) ili zaštitnim hemikalijama, kao što su inhibitori kamenca i korozije
- Smanjite vrijeme vezivanja cementa za brže cementiranje
- Ultrazvučna priprema zasićene salamure ili formatne slane vode
- Smanjite aktivnost bakterija u isplaci za bušenje
- Nizvodna prerada nafte, npr. odsumporavanje
- Priprema uzoraka ulja i sedimenta
Literatura / Reference
- 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.