Ultralydsmixere til boremudder og pakningsvæsker
Borevæske (boreslam) bruges til at hjælpe boringen af oliebrønde, naturgasbrønde, udforskningsbrønde (vildkålbrønde) eller vandbrønde. Ultralydreaktorer er en effektiv teknologi til blanding, dispergering, emulgering og afgassning af vandbaseret mudder (WBM, vandig), oliebaseret mudder (OBM, ikke-vandig) eller syntetisk baseret mudder (SBM).
Formulering og ensartet kvalitet af boreslam er en nøglefaktor i dagens boring. Moddersammensætningen og karakteristika påvirker brøndboringsstabiliteten, smøring, afkøling og boringshastigheden af penetration. Selv små problemer med borevæsken kan stoppe hele boringen. For stort tryk som følge af for tæt eller for tungt boreslam kan forårsage et signifikant tab af cirkulation.
WBM'er er generelt lavet af ferskvand, havvand eller (mættet eller formiat) saltlage og naturlige lerarter og polymerer. OBM og SBM er inverter-emulsionssystemer, der har en oliebase (diesel, mineralolie) eller syntetisk base (olefiner og paraffiner) som den kontinuerlige (eksterne) fase og saltopløsning som den dispergerede (interne) fase. Emulsionen skal være stabil nok til at modstå tilsætning af vandhullet nedadgående vand. Mindre almindeligt end vand i olie (invert olie emulsionsmudder) er olie i vand (olieemulsionsmudder). Ultralyd emulgering virker for begge emulsionstyper og opnår god elektrisk stabilitet af den indre saltvand eller vandfase.
Hielscher ultralyd reaktorer er meget effektive og intense kavitational shear mixere til produktion brug. I almindelighed anvendes ultralydreaktorerne inline for høj gennemløbs-enkeltbehandlingsbehandling eller recirkuleret batchbehandling.
Du kan bruge ultralydsblanding til
- Fremstilling af tilsætningsstoffer
- Forbered højkoncentration masterbatches
- Bland færdige borefluider eller pakningsvæsker
- Degas boremudder
- Udvikle og formulere bedre boreslam
MultiSonoReactor MSR-4 er en industriel inline homogenisator, der er velegnet til industriel produktion af boremudder. Sonikering anvendes til spredning og afgasning af borevæsker.
Fremstilling af boremudderadditiver
Fremstillingen af kemikalier og tilsætningsstoffer, såsom flydende polymeropslæmninger, har gavn af den høje forarbejdningskapacitet og fleksibiliteten af ultralydforskydning. Ultralydsblanding frigør det fulde potentiale af additiver, såsom viskositetsmidler, filtratreduktionsmiddel eller polymeradditiver. Ultralydkavitation hydrerer pulver hurtigt og fuldstændigt under boremudderblanding.
Til blanding af væske / væskeemulsioner forbedrer Hielscher MultiPhaseCavitator inline-blanding af to faser i den intense kavitationsskærezone. For mere information om MultiPhaseCavitator, klik venligst her!
Ultralydblanding forbedrer massoverførslen ved grænselag eller partikler i væsker. Dette reducerer den tid, der er nødvendig for at forberede saltvand eller mættede saltopløsninger, f.eks. Calciumchlorid-saltvand, calciumbromid-saltopløsning, zinkbromidopløsning eller kalium- og cæsiumformiat saltvand.
Masterbatches af ler eller tilsætningsstoffer
Du kan bruge ultralydforskydningsblanding til at lave høje koncentrationer eller højdensitetsmesterbatcher (fx af calciumcarbonat (kridt), deflokulenter eller affaldsmidler), før de tilsættes til den endelige boremudderformulering.
Fremstilling af borevæsker og pakningsvæsker
Boremudderytelse, såsom skiferstabilitet, viskositet, afkøling eller smøring afhænger af mange faktorer. Ensartethed og konsistens i kvalitet i yderste vigtighed. Ultrasonisk forskydningsblanding er meget effektiv til fremstilling af ensartede partikelstørrelsesfordelinger og dermed bedre dispersion og emulsionsstabilitet. Dette forhindrer faseseparation eller sedimentering under opbevaring, transport eller i løbet af mudderne.
I dag ændres boremudderspecifikationer ofte. Hielscher ultralydreaktorer er meget tilpasselige til ændringer i boreformige flydende formuleringer. Ved at skifte fra traditionel batchblanding til ultralydinline-single-pass-blanding, kan du lave forskellige boremuddertyper på samme ultralydsmaskine. Dette hjælper med at reducere lager- og hyldeopbevaringstid.
Spredningen af konventionelle lerarter (fx bentonit) og specielt behandlede organofile ler i væsker frembringer højviskøse, thixotropiske eller shear-thinning geler og opslæmninger. Når den udsættes for høj ultralydskære, falder viskositeten til en fritflydende tilstand. Dette letter dispergering og håndtering. Af denne grund er sonikering meget effektiv til blanding af thixotropiske og shear-thinning opslæmninger. Sonikering resulterer i en bedre dispersion af bentonitpartiklerne / blodpladerne og forbedrede geleringsegenskaber. For mere information om ultralyd dispersion af bentonit, klik her!
Ultralyd dispersion af bentonit (udført med ultralydblander UIP2000hdT)
Rheologiske modifikatorer, fortykningsmidler og stabilisatorer (fx gummi, glycol, carboxymethylcellulose, polyanionisk cellulose (PAC) eller stivelse) kræver god dispersion for maksimal effektivitet. For mere information om ultralydspredningen af fortykningsmidler, såsom xanthangummi og guargummi, klik venligst her!
Vægtningsmidler, som bariumsulfit (barit) må ikke adskilles fra mudder under opbevaring, transport eller boring. I overensstemmelse med Stokes 'lov er mindre partikler sediment langsommere eller slet ikke. Ultralyd dispersion undgår større agglomerater, der kan forårsage dispersionsstabilitet. Dispersering af et system kan øge tolerancen for faste stoffer, hvilket gør det muligt at veje op til 20 lb / gallon (US) eller 2,4 g / cm3.
Afgasning af boremudderet
Ved fremstilling af boremudder introducerer bentonit lerpulver og andre additivpulvere meget luft ind i boreslammet. Denne gas indeslutes i væskesystemer og kan forårsage separation og tab i emulgator eller stabilisator ydeevne. Gentagne kompressioner (højtrykscyklusser) og sjældne reaktioner (lavtrykscyklusser) under ultralydningen lader opløste gasser migrere og danner små mikrobobler. Ultralydbølger tvinger gasmikroboblerne til sammenblanding. Den ultralyds høje kavitationsskære reducerer viskositeten af shear thinning og thixotropiske borevæsker. Dette gør det muligt for luftbobler at stige hurtigere. Dette fører til bedre gasseparation i nedstrøms separatortanke eller vakuumafgasning. Afgasning øger slamvægten, reducerer viskositeten og separationsproblemerne. Mindre gasbobler reducerer brugen af emulgatorer, stabilisatorer, overfladeaktive stoffer eller dispergeringsmidler. Dette reducerer prisen pr. Tønde. En reduktion af gasindholdet kan også hæmme aerob mikrobiel vækst.
Vandbaseret boremudder før og efter ultralydsafgasning med UIP1000hd
Undersøgelse og billede af Amani et al. 2016
Udvikling og tilpasning af boremudderformulering
Nye bestemmelser begrænser mængden af visse kemikalier, der skal anvendes i mudder for at minimere miljøpåvirkningen. Dette kræver tilpasning af formuleringer til det nye regelsæt. Ultralydbehandling kan hjælpe dig med at maksimere udførelsen af boremudderkomponenter, så du kan bruge mindre og lavere omkostninger. Hielscher tilbyder boremudderformuleringstest i vores laboratorium. Inklusive kinematiske viskositetsmålinger ved forskellige temperaturer med og uden forskydning.
Heavy Duty Design til industriel brug
Hielscher ultralydreaktorer kan klare større og slibende partikler eller agglomerater. Derfor kan du starte med en agglomereret pumpeagtig slam eller boreslamkomponenter. Ved blanding af pulvere og partikler i væsken viser ultralydsprober meget mindre slidstyrke end rotor-statorblandere eller højtrykshomogenisatorer. Hielscher ultralydsprober er lavet af klasse 5 titanium for forbedret korrosionsbestandighed, fx når havvand anvendes i WBM'er i stedet for ferskvand. Ultralydreaktorer har ingen roterende sæler eller lejer. Hielscher ultralyd blandere er industrielle kvalitet til tung brug – onshore og offshore (rig). Generelt er ultralydreaktorerne orienteret lodret for et lille fodspor.
Brugen af ultralydsblanding i olie- og gasindustrien strækker sig langt ud over boremudder.
- Afgasning af spildevand og procesfluider
- Blanding med scavengers (f.eks. H2S scavengers) eller beskyttende kemikalier, såsom skalaer og korrosionshæmmere
- Reducer sættetider for hurtigere cementering
- Ultralydsberedning af mættet saltvand eller formiat saltvand
- Reducer bakteriel aktivitet i boremudder
- Nedstrøms olieforarbejdning, fx desulfurisering
- Fremstilling af olie og sedimenter
Litteratur / Referencer
- 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.