Υπερήχων μίξερ για τη γεώτρηση λάσπες και υγρά συσκευαστών
Το υγρό γεώτρησης (λάσπη γεώτρησης) χρησιμοποιείται για να βοηθήσει στη γεώτρηση πετρελαιοπηγών, πηγαδιών φυσικού αερίου, ερευνητικών πηγαδιών (πηγάδια αγριόγατας) ή πηγάδια νερού. Οι υπερηχητικοί αντιδραστήρες είναι μια αποτελεσματική τεχνολογία για την ανάμιξη, διασπορά, γαλακτωματοποίηση και απαέρωση λάσπης με βάση το νερό (WBM, υδατική), λάσπης με βάση το πετρέλαιο (OBM, μη υδατική) ή συνθετικής λάσπης (SBM).
Η σύνθεση και η σταθερή ποιότητα της λάσπης γεώτρησης αποτελεί βασικό παράγοντα στις σημερινές εργασίες γεώτρησης. Η σύνθεση και τα χαρακτηριστικά της λάσπης επηρεάζουν τη σταθερότητα της γεώτρησης, τη λίπανση, την ψύξη και το ρυθμό διείσδυσης της γεώτρησης. Ακόμη και μικρά προβλήματα με το υγρό γεώτρησης μπορούν να σταματήσουν ολόκληρη τη λειτουργία γεώτρησης. Η υπερβολική πίεση που προκύπτει από πολύ πυκνή ή πολύ βαριά λάσπη γεώτρησης μπορεί να προκαλέσει σημαντική απώλεια κυκλοφορίας.
Τα WBM είναι γενικά κατασκευασμένα από γλυκό νερό, θαλασσινό νερό ή (κορεσμένη ή μυρμηκική) άλμη και φυσικούς αργίλους και πολυμερή. Τα OBM και SBM είναι συστήματα αναστροφής γαλακτώματος που έχουν βάση ελαίου (ντίζελ, ορυκτέλαιο) ή συνθετική βάση (ολεφίνες και παραφίνες) ως συνεχή (εξωτερική) φάση και άλμη ως διασπορά (εσωτερική) φάση. Το γαλάκτωμα πρέπει να είναι αρκετά σταθερό ώστε να αντέχει την προσθήκη ροής νερού προς τα κάτω. Λιγότερο συχνές από το νερό στο λάδι (λάσπες γαλακτώματος ιμβερτοποιημένου ελαίου) είναι το λάδι στο νερό (λάσπες γαλακτώματος πετρελαίου). Υπερήχων γαλακτωματοποίηση λειτουργεί και για τους δύο τύπους γαλακτώματος και επιτυγχάνει καλή ηλεκτρική σταθερότητα της εσωτερικής φάσης άλμης ή νερού.
Hielscher υπερήχων αντιδραστήρες είναι πολύ αποτελεσματική και έντονη σπηλαίωση μίξερ διάτμησης για χρήση παραγωγής. Γενικά, οι υπερηχητικοί αντιδραστήρες χρησιμοποιούνται inline για επεξεργασία μονής διέλευσης υψηλής απόδοσης ή επεξεργασία παρτίδας ανακυκλοφορίας.
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε υπερήχων ανάμειξη για να
- Πρόσθετα παρασκευής
- Προετοιμάστε masterbatches υψηλής συγκέντρωσης
- Αναμίξτε έτοιμα προς χρήση υγρά διάτρησης ή υγρά συσκευασίας
- Λάσπες γεώτρησης απαέρωσης
- Ανάπτυξη και διαμόρφωση καλύτερων λασπών γεώτρησης
Ο πολυSonoReactor MSR-4 είναι ένας βιομηχανικός ενσωματωμένος ομογενοποιητής κατάλληλος για τη βιομηχανική παραγωγή λάσπης γεώτρησης. Κατεργασία με υπερήχους χρησιμοποιείται για τη διασπορά και απαέρωση των υγρών γεώτρησης.
Κατασκευή προσθέτων λάσπης γεώτρησης
Η κατασκευή χημικών ουσιών και προσθέτων, όπως οι υγροί πολτοί πολυμερών επωφελείται από την υψηλή ικανότητα επεξεργασίας και την ευελιξία της ανάμειξης διάτμησης υπερήχων. Υπερήχων ανάμειξη απελευθερώνει το πλήρες δυναμικό των προσθέτων, όπως ιξωδοποιητές, μειωτήρα διήθησης ή πρόσθετα πολυμερών. Υπερήχων σπηλαίωση ενυδατώνει τις σκόνες γρήγορα και εντελώς κατά τη διάρκεια της ανάμιξης λάσπης γεώτρησης.
Για την ανάμιξη υγρών / υγρών γαλακτωμάτων, το Hielscher MultiPhaseCavitator βελτιώνει την ενσωματωμένη ανάμιξη δύο φάσεων στην έντονη ζώνη διάτμησης σπηλαίωσης. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το MultiPhaseCavitator, κάντε κλικ εδώ!
Υπερήχων ανάμειξη βελτιώνει τη μεταφορά μάζας σε οριακά στρώματα ή σωματίδια σε υγρά. Αυτό μειώνει το χρόνο που απαιτείται για την παρασκευή άλμης ή κορεσμένης άλμης, π.χ. άλμης χλωριούχου ασβεστίου, άλμης βρωμιούχου ασβεστίου, άλμης βρωμιούχου ψευδαργύρου ή άλμης μυρμηκικού καλίου και καισίου.
Masterbatches αργίλου ή προσθέτων
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε υπερηχητική ανάμιξη διάτμησης για να κάνετε υψηλής συγκέντρωσης ή υψηλής πυκνότητας κύριες παρτίδες (π.χ. ανθρακικού ασβεστίου (κιμωλία), deflocculents ή σαρωτές) πριν προσθέσετε αυτά στην τελική σύνθεση λάσπης γεώτρησης.
Παραγωγή υγρών γεώτρησης και υγρών συσκευασίας
Η απόδοση της λάσπης γεώτρησης, όπως η σταθερότητα σχιστόλιθου, το ιξώδες, η ψύξη ή η λίπανση εξαρτώνται από πολλούς παράγοντες. Η ομοιομορφία και η συνέπεια στην ποιότητα είναι υψίστης σημασίας. Υπερήχων ανάμιξη διάτμησης είναι πολύ αποτελεσματική στην κατασκευή ομοιόμορφων κατανομών μεγέθους σωματιδίων και ως εκ τούτου καλύτερη διασπορά και σταθερότητα γαλακτώματος. Αυτό αποτρέπει τον διαχωρισμό φάσης ή την καθίζηση κατά την αποθήκευση, τη μεταφορά ή κατά τη διάρκεια των λάκκων λάσπης.
Σήμερα οι προδιαγραφές της λάσπης γεώτρησης αλλάζουν συχνά. Hielscher υπερήχων αντιδραστήρες είναι πολύ προσαρμόσιμη στις αλλαγές διάτρησης υγρό διατύπωσης. Αλλάζοντας από την παραδοσιακή ανάμειξη παρτίδας σε υπερήχων inline-single-pass ανάμειξη, μπορείτε να κάνετε διαφορετικούς τύπους λάσπης γεώτρησης στην ίδια μηχανή υπερήχων. Αυτό βοηθά στη μείωση του χρόνου αποθήκευσης αποθέματος και ραφιού.
Η διασπορά συμβατικών αργίλων (π.χ. μπεντονίτη) και ειδικά επεξεργασμένων οργανόφιλων αργίλων σε υγρά παράγει εξαιρετικά ιξώδεις, θιξοτροπικές ή διατμητικές πηκτές και πολτούς. Όταν εκτίθεται σε υψηλή υπερηχητική διάτμηση, το ιξώδες πέφτει σε κατάσταση ελεύθερης ροής. Αυτό διευκολύνει τη διασπορά και το χειρισμό. Για το λόγο αυτό, υπερήχηση είναι πολύ αποτελεσματική για την ανάμιξη των θιξοτροπικών και διάτμηση-αραίωση πολτούς. Κατεργασία με υπερήχους οδηγεί σε καλύτερη διασπορά των σωματιδίων μπεντονίτη / αιμοπεταλίων και βελτιωμένα χαρακτηριστικά πηκτωματοποίησης. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την υπερηχητική διασπορά του μπεντονίτη, κάντε κλικ εδώ!
Υπερήχων διασπορά του μπεντονίτη (εκτελείται με υπερήχων μίξερ UIP2000hdT)
Ρεολογικοί τροποποιητές, πυκνωτικά και σταθεροποιητές (π.χ. κόμμεα, γλυκόλη, καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη, πολυανιονική κυτταρίνη (PAC) ή άμυλο) απαιτούν καλή διασπορά για μέγιστη αποτελεσματικότητα. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την υπερηχητική διασπορά πυκνωτικών, όπως κόμμι ξανθάνης και κόμμι γκουάρ, κάντε κλικ εδώ!
Οι παράγοντες στάθμισης, όπως το θειώδες βάριο (βαρύτης) δεν πρέπει να διαχωρίζονται από τη λάσπη κατά την αποθήκευση, τη μεταφορά ή τη διάτρηση. Σύμφωνα με το νόμο του Stokes, τα μικρότερα σωματίδια ιζήματα καθυστερούν πιο αργά ή καθόλου. Υπερήχων διασπορά αποφεύγει μεγαλύτερα συσσωματώματα, που μπορεί να προκαλέσει αστάθεια διασποράς. Η διασπορά ενός συστήματος μπορεί να αυξήσει την ανοχή του για στερεά, καθιστώντας δυνατό το βάρος έως και 20 lb / γαλόνι (US) ή 2.4g / cm3.
Απαέρωση της λάσπης γεώτρησης
Κατά την προετοιμασία των λασπών γεώτρησης, η σκόνη αργίλου μπεντονίτη και άλλες πρόσθετες σκόνες εισάγουν πολύ αέρα στη λάσπη γεώτρησης. Αυτό το αέριο παγιδεύεται μέσα σε υγρά συστήματα και μπορεί να προκαλέσει διαχωρισμό και απώλεια στην απόδοση του γαλακτωματοποιητή ή του σταθεροποιητή. Επαναλαμβανόμενες συμπιέσεις (κύκλοι υψηλής πίεσης) και αραίωση (κύκλοι χαμηλής πίεσης) κατά τη διάρκεια της υπερήχων αφήνουν τα διαλυμένα αέρια να μεταναστεύσουν και να σχηματίσουν μικρές μικροφυσαλίδες. Τα υπερηχητικά κύματα στη συνέχεια αναγκάζουν τις μικροφυσαλίδες αερίου σε συσσωμάτωση. Η υπερηχητική υψηλή σπηλαίωση διάτμηση μειώνει το ιξώδες της αραίωσης διάτμησης και θιξοτροπικά υγρά γεώτρησης. Αυτό επιτρέπει στις φυσαλίδες αέρα να ανεβαίνουν γρηγορότερα. Αυτό οδηγεί σε καλύτερο διαχωρισμό αερίων σε κατάντη δεξαμενές διαχωρισμού ή απαέρωση κενού. Η απαέρωση αυξάνει το βάρος της λάσπης, μειώνει το ιξώδες και τα προβλήματα διαχωρισμού. Λιγότερες φυσαλίδες αερίου μειώνουν τη χρήση γαλακτωματοποιητών, σταθεροποιητών, επιφανειοδραστικών ουσιών ή παραγόντων διασποράς. Αυτό μειώνει το κόστος ανά βαρέλι. Η μείωση της περιεκτικότητας σε αέρια μπορεί επίσης να περιορίσει την αερόβια ανάπτυξη μικροβίων.
Λάσπη γεώτρησης με βάση το νερό πριν και μετά την απαέρωση υπερήχων με UIP1000hd
Μελέτη και εικόνα από τους Amani et al. 2016
Ανάπτυξη και προσαρμογή διαμόρφωσης λάσπης γεώτρησης
Νέοι κανονισμοί περιορίζουν την ποσότητα ορισμένων χημικών ουσιών που χρησιμοποιούνται στη λάσπη, προκειμένου να ελαχιστοποιηθούν οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Αυτό απαιτεί την προσαρμογή των διατυπώσεων στο νέο κανονιστικό πλαίσιο. Υπερήχους μπορεί να σας βοηθήσει να μεγιστοποιήσετε την απόδοση των συστατικών λάσπης γεώτρησης, ώστε να μπορείτε να χρησιμοποιήσετε λιγότερα και χαμηλότερου κόστους υλικά. Hielscher προσφέρει δοκιμή διαμόρφωσης λάσπης γεώτρησης στο εργαστήριό μας. Συμπεριλαμβανομένων κινηματικών μετρήσεων ιξώδους σε διάφορες θερμοκρασίες με και χωρίς διάτμηση.
Σχεδιασμός βαρέως τύπου για βιομηχανική χρήση
Hielscher υπερήχων αντιδραστήρες μπορεί να χειριστεί μεγαλύτερα και λειαντικά σωματίδια ή συσσωματώματα. Επομένως, μπορείτε να ξεκινήσετε με συσσωματωμένο αντλήσιμο πολτό ή διάτρηση συστατικών λάσπης. Κατά την ανάμειξη σκονών και σωματιδίων στο υγρό, οι ανιχνευτές υπερήχων παρουσιάζουν πολύ λιγότερη φθορά τριβής από τους αναμικτήρες ρότορα-στάτορα ή τους ομογενοποιητές υψηλής πίεσης. Hielscher υπερήχων ανιχνευτές είναι κατασκευασμένα από τιτάνιο βαθμού 5 για ενισχυμένη αντοχή στη διάβρωση, π.χ. όταν το θαλασσινό νερό χρησιμοποιείται σε WBMs αντί για γλυκό νερό. Οι αντιδραστήρες υπερήχων δεν έχουν περιστροφικές σφραγίδες ή ρουλεμάν. Hielscher υπερήχων μίξερ είναι βιομηχανικής ποιότητας για βαριά χρήση – χερσαία και υπεράκτια (εξέδρα). Γενικά, οι υπερηχητικοί αντιδραστήρες προσανατολίζονται κάθετα για ένα μικρό αποτύπωμα.
Η χρήση της ανάμειξης υπερήχων στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου εκτείνεται πολύ πέρα από τις λάσπες γεώτρησης.
- Απαέρωση λυμάτων και υγρών διεργασιών
- Ανάμειξη με σαρωτές (π.χ. σαρωτές H2S) ή προστατευτικές χημικές ουσίες, όπως αναστολείς αλάτων και διάβρωσης
- Μειώστε τους χρόνους πήξης τσιμέντου για ταχύτερη τσιμεντοποίηση
- Υπερήχων παρασκευή κορεσμένης άλμης ή μυρμηκικής άλμης
- Μειώστε τη βακτηριακή δραστηριότητα στις λάσπες γεώτρησης
- Κατάντη επεξεργασία πετρελαίου, π.χ. αποθείωση
- Προετοιμασία δειγμάτων πετρελαίου και ιζημάτων
Βιβλιογραφία / Αναφορές
- 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.