Hielscher – Tecnología de Ultrasonidos

Mezcladores ultrasónicos para fluidos y lodos de perforación

El fluido de perforación (lodo de perforación) se utiliza para ayudar a la perforación de pozos de petróleo, pozos de gas natural, pozos exploratorios (pozos exploratorios) o pozos de agua. reactores ultrasónicos son una tecnología eficaz para la mezcla, dispersión, emulsificación y desgasificación de lodo a base de agua (WBM, acuoso), lodo a base de aceite de lodo a base sintética (OBM, no acuosa) o (SBM).
La formulación y la calidad constante de lodo de perforación es un factor clave en el día de hoy las operaciones de perforación. La composición de lodo y características influencia en la estabilidad bien taladro, la lubricación, refrigeración y la tasa de perforación de penetración. Incluso los pequeños problemas con el fluido de perforación pueden detener toda la operación de perforación. Una presión excesiva que resulta de demasiado denso o demasiado pesado lodo de perforación puede causar una pérdida significativa de la circulación.
Los WBM generalmente están hechos de agua dulce, agua de mar o salmuera (saturada o formiatada) y arcillas y polímeros naturales. OBM y SBM son sistemas de emulsión invertida que tienen una base de aceite (diesel, aceite mineral) o base sintética (olefinas y parafinas) como la fase continua (externa) y salmuera como la fase dispersa (interna). La emulsión debe ser lo suficientemente estable como para soportar la adición de flujo de agua de fondo de pozo. Menos comunes que el agua en aceite (lodos de emulsión de aceite invertido) son aceite en agua (lodos de emulsión de aceite). La emulsificación ultrasónica funciona para ambos tipos de emulsiones y logra una buena estabilidad eléctrica de la salmuera interna o la fase acuosa.
Reactores Hielscher ultrasonidos son mezcladores de cizalla cavitación muy eficaces e intensas para su uso en producción. En general, los reactores de ultrasonidos se utilizan en línea de alto rendimiento de procesamiento de un solo paso o el procesamiento por lotes recirculado.
Se puede utilizar una mezcla de ultrasonidos

  • fabricación aditivos
  • Preparar masterbatches de alta concentración
  • Mezclar listos para el uso de fluidos de perforación o fluidos de empaque
  • lodos de perforación Degas
  • Desarrollar y formular mejores lodos de perforación
Ultrasónico de mezcla para lodos de perforación y fluidos de empaque

Fabricación de aditivos del lodo de perforación

La fabricación de productos químicos y aditivos, tales como líquidos lechadas poliméricas se beneficia de la alta capacidad de procesamiento y la flexibilidad de mezcla de cizallamiento ultrasónica. mezclado ultrasónico desata todo el potencial de aditivos, tales como agentes de viscosidad, reductor de filtrado o aditivos de polímero. La cavitación ultrasónica hidrata polvos rápida y completamente durante la mezcla de lodo de perforación.
Para la mezcla de emulsiones de líquido / líquido, la Hielscher MultiPhaseCavitator mejora la mezcla en línea de dos fases en la intensa zona de cizallamiento cavitacional. Para obtener más información acerca de la MultiPhaseCavitator, haga clic aquí!
mezcla ultrasónica mejora la transferencia de masa en capas límite o partículas en líquidos. Esto reduce el tiempo necesario para preparar las salmueras o salmueras saturadas, por ejemplo, calcio salmuera de cloruro, calcio bromuro de salmuera, salmuera bromuro de zinc, o de potasio y de cesio salmuera de formiato.

Masterbatches de arcillas o aditivos

Puede utilizar mezcla de cizallamiento de ultrasonidos para hacer de alta concentración o alta densidad master-lotes (por ejemplo, de carbonato de calcio (tiza), deflocculents o captadores) antes de añadir estos a la formulación final lodo de perforación.

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La producción de fluidos de perforación y fluidos Packer

rendimiento lodo de perforación, tales como la estabilidad de esquisto, la viscosidad, de refrigeración o de lubricación depende de muchos factores. Uniformidad y consistencia en la calidad de la mayor importancia. mezcla de cizallamiento de ultrasonidos es muy eficaz en la fabricación de distribuciones uniformes de tamaño de partícula y por lo tanto una mejor dispersión y estabilidad de la emulsión. Esto evita la separación de fases o el asentamiento durante el almacenamiento, el transporte o mientras que en los pozos de barro.
Hoy especificaciones de lodo de perforación cambian con frecuencia. reactores de ultrasonidos Hielscher son muy adaptables a la perforación cambios formulación líquida. Al cambiar de lote de mezcla tradicional de mezcla-de un solo paso en línea de ultrasonidos, se pueden hacer diferentes tipos de lodos de perforación en la misma máquina ultrasónica. Esto ayuda a reducir el inventario y almacenamiento estantería tiempo.
La dispersión de las arcillas convencionales (por ejemplo bentonita) y arcillas organofílicas especialmente tratadas en los fluidos produce muy viscosa, tixotrópica o reofluidificante geles y suspensiones. Cuando se expone a alta cizalladura ultrasónica la viscosidad cae a un fluido en estado libre. Esto facilita la dispersión y la manipulación. Por esta razón, la sonicación es muy eficaz para la mezcla de lodos tixotrópicos y reofluidificantes. resultados sonicación en una mejor dispersión de la bentonita partículas / plaquetas y mejoradas características de gelificación. Para obtener más información acerca de la dispersión por ultrasonidos de la bentonita, haga clic aquí!

Curvas de entrada de energía ultrasónica para la dispersión de bentonita (click para ampliar!)

dispersión ultrasónica de bentonita (realizó con mezclador ultrasónico UIP2000hdT)

modificadores reológicos, espesantes y estabilizadores (por ejemplo, gomas, glicol, carboximetilcelulosa, celulosa polianiónica (PAC) o almidón) requieren una buena dispersión para la eficacia máxima. Para obtener más información sobre la dispersión ultrasónica de espesantes, tales como goma xantana y goma guar, haga clic aquí!
agentes de carga, como sulfito de bario (barita) no deben separarse del lodo durante el almacenamiento, el transporte o la perforación. De acuerdo con la Ley de Stokes, las partículas más pequeñas se sedimentan más lentamente o nada en absoluto. dispersión ultrasónica evita aglomerados más grandes, que pueden causar la inestabilidad de la dispersión. La dispersión de un sistema puede aumentar su tolerancia para los sólidos, por lo que es posible de peso menor que 20 lb / galón (US) o 2,4 g / cm3.

Desgasificación de los lodos de perforación

Al preparar lodos de perforación, la arcilla de bentonita en polvo y otros polvos aditivos introducen una gran cantidad de aire en el lodo de perforación. Este gas está atrapado dentro de los sistemas líquidos y puede causar una separación y una pérdida en el rendimiento del emulsionante o estabilizador. Las compresiones repetidas (ciclos de alta presión) y las rarefacciones (ciclos de baja presión) durante la ultrasonicación permiten que los gases disueltos migren y formen pequeñas microburbujas. Las ondas ultrasónicas fuerzan a las microburbujas de gas a la coalescencia. La cizalla de alta cavitación ultrasónica reduce la viscosidad del raleo de corte y los fluidos de perforación tixotrópicos. Esto permite que las burbujas de aire suban más rápido. Esto conduce a una mejor separación del gas en los tanques separadores aguas abajo o a la desgasificación al vacío. La desgasificación aumenta el peso del lodo, reduce la viscosidad y los problemas de separación. Menos burbujas de gas reducen el uso de emulsionantes, estabilizantes, surfactantes o agentes dispersantes. Esto reduce el costo por barril. Una reducción en el contenido de gas también puede frenar el crecimiento microbiano aeróbico.

Lodo de perforación Formulación Desarrollo y Adaptación

Nuevas regulaciones restringen la cantidad de ciertas sustancias químicas que se utilizará en los lodos con el fin de minimizar el impacto ambiental. Esto requiere la adaptación de formulaciones para el nuevo marco regulador. Ultrasonidos puede ayudar a maximizar el rendimiento de los componentes del lodo de perforación, lo que puede utilizar menos y materiales de menor coste. Hielscher ofrece pruebas de formulación de lodo de perforación en nuestro laboratorio. Incluyendo mediciones de la viscosidad cinemática a diversas temperaturas con y sin cizallamiento.

Diseño resistente para uso industrial

reactores de ultrasonidos Hielscher pueden manejar partículas o aglomerados más grandes y abrasivos. Por lo tanto usted puede comenzar con un aglomerado componentes de la suspensión o lodo de perforación que se pueden bombear. Al mezclar polvos y partículas en las sondas ultrasónicas de fluido mostrar mucho menos desgaste por abrasión que los mezcladores de rotor-estator u homogeneizadores de alta presión. sondas de ultrasonidos Hielscher están hechos de titanio grado 5 para resistencia a la corrosión mejorada, por ejemplo, cuando el agua de mar se utiliza en lodos WBM en lugar de agua dulce. reactores ultrasónicos no tienen sellos rotativos o cojinetes. mezcladores ultrasónicos Hielscher son de grado industrial para uso pesado – en tierra y mar (plataforma). En general, los reactores de ultrasonidos están orientados verticalmente para una pequeña huella.

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El uso de la mezcla de ultrasonidos en la industria del petróleo y de gas se extiende mucho más allá de los lodos de perforación.