Ultraäänisekoittimet mudan ja pakkausnesteiden poraamiseen
Porausnestettä (porausliejua) käytetään öljykaivojen poraamiseen, maakaasukaivoihin, tutkimuskaivoihin (villikissakaivot) tai vesikaivoihin. Ultraäänireaktorit ovat tehokas tekniikka vesipohjaisen mudan (WBM, vesipitoinen), öljypohjaisen mudan (OBM, ei-vesipitoinen) tai synteettisen mudan (SBM) sekoittamiseen, dispergointiin, emulgointiin ja kaasunpoistoon.
Porausmudan koostumus ja tasainen laatu ovat avaintekijä nykypäivän poraustoiminnoissa. Mutakoostumus ja ominaisuudet vaikuttavat kaivon reiän vakauteen, voiteluun, jäähdytykseen ja tunkeutumisnopeuteen. Jopa pienet ongelmat porausnesteessä voivat pysäyttää koko porausoperaation. Liian tiheästä tai liian raskaasta porausmudasta johtuva liiallinen paine voi aiheuttaa merkittävän verenkierron menetyksen.
WBM: t valmistetaan yleensä makeasta vedestä, merivedestä tai (tyydyttyneestä tai formiaattisesta) suolavedestä ja luonnonsavesta ja polymeereistä. OBM ja SBM ovat inverttiemulsiojärjestelmiä, joissa on öljypohja (diesel, mineraaliöljy) tai synteettinen emäs (olefiinit ja parafiinit) jatkuvana (ulkoisena) faasina ja suolaliuos dispergoivana (sisäisenä) faasina. Emulsion tulee olla riittävän vakaa kestämään alareiän veden virtaus. Vähemmän yleisiä kuin öljy öljyssä (inverttiöljyemulsiomudat) ovat öljy vedessä (öljyemulsiomudat). Ultraääniemulgointi toimii molemmissa emulsiotyypeissä ja saavuttaa sisäisen suolaveden tai vesifaasin hyvän sähköisen stabiilin.
Hielscherin ultraäänireaktorit ovat erittäin tehokkaita ja voimakkaita kavitaatioleikkaussekoittimia tuotantokäyttöön. Yleensä ultraäänireaktoreita käytetään linjassa korkean suorituskyvyn yhden passin käsittelyyn tai kierrätettyyn eräkäsittelyyn.
Voit käyttää ultraäänisekoitusta
- Valmista lisäaineita
- Korkean pitoisuuden peruserien valmistaminen
- Sekoita käyttövalmiita porausnesteitä tai pakkausnesteitä
- Kaasunpoistolietteet
- Kehitä ja muotoile parempia porauslietteitä
MultiSonoReactor MSR-4 on teollinen inline-homogenisaattori, joka soveltuu porauslietteiden teolliseen tuotantoon. Sonikaatiota käytetään porausnesteiden dispersioon ja kaasunpoistoon.
Porausmudan lisäaineiden valmistus
Kemikaalien ja lisäaineiden, kuten nestemäisten polymeerilietettäjien, valmistus hyötyy ultraäänileikkaussekoituksen suuresta käsittelykapasiteetista ja joustavuudesta. Ultraäänisekoitus vapauttaa lisäaineiden, kuten viskosifioijien, suodoksen pelkistimen tai polymeerilisäaineiden, täyden potentiaalin. Ultraäänikavitaatio hydratoi jauheet nopeasti ja kokonaan porauksen mudan sekoittamisen aikana.
Nestemäisten / nestemäisten emulsioiden sekoittamiseksi Hielscher MultiPhaseCavitator parantaa kahden vaiheen inline-sekoittamista voimakkaassa kavitaatioleikkausvyöhykkeessä. Lisätietoja MultiPhaseCavitatorista saat napsauttamalla tätä!
Ultraäänisekoitus parantaa massansiirtoa rajakerroksissa tai hiukkasissa nesteissä. Tämä lyhentää suolaveden tai tyydyttyneiden suolavesien, kuten kalsiumkloridisuolaveden, kalsiumbromidin suolaveden, sinkkibromidin suolaveden tai kalium- ja cesiumformiaattisuolaveden, valmistukseen tarvittavaa aikaa.
Savien tai lisäaineiden master-erät
Voit käyttää ultraäänileikkaussekoitusta korkean pitoisuuden tai suuritiheyksisten master-erien (esim. kalsiumkarbonaattia (liitua), deflokkulentteja tai raadonsyöjiä) valmistamiseksi ennen niiden lisäämistä lopulliseen porausmutaformulaatioon.
Porausnesteiden ja pakkausnesteiden tuotanto
Porausmudan suorituskyky, kuten liuskekiven stabiilisuus, viskositeetti, jäähdytys tai voitelu, riippuu monista tekijöistä. Laadun yhtenäisyys ja johdonmukaisuus ovat äärimmäisen tärkeitä. Ultraäänileikkaussekoitus on erittäin tehokas yhtenäisten hiukkaskokojakaumien valmistuksessa ja siten parempi dispersio ja emulsion stabiilisuus. Tämä estää faasien erottumisen tai laskeutumisen varastoinnin, kuljetuksen tai mutakuoppien aikana.
Nykyään porausmudan tekniset tiedot muuttuvat usein. Hielscherin ultraäänireaktorit ovat hyvin sopeutuvia porausnesteformulaation muutoksiin. Vaihtamalla perinteisestä eräsekoituksesta ultraääniseen inline-single-pass-sekoitukseen, voit tehdä erilaisia porausmutatyyppejä samalla ultraäänikoneella. Tämä auttaa lyhentämään varasto- ja hyllyvarastointiaikaa.
Tavanomaisten savien (esim. bentoniitti) ja erikoiskäsiteltyjen organofiilisten savien dispersio nesteissä tuottaa erittäin viskooseja, tiksotrooppisia tai leikkausohentavia geelejä ja lietteitä. Kun viskositeetti altistetaan korkealle ultraäänileikkaukselle, se putoaa vapaasti virtaavaan tilaan. Tämä helpottaa levittämistä ja käsittelyä. Tästä syystä sonikaatio on erittäin tehokas tiksotrooppisten ja leikkausharvennuslietteiden sekoittamiseen. Sonikaatio johtaa bentoniittihiukkasten / verihiutaleiden parempaan dispersioon ja parantuneisiin hyytelöimisominaisuuksiin. Lisätietoja bentoniitin ultraäänidispersiosta saat napsauttamalla tätä!
Bentoniitin ultraäänidispersio (suoritetaan ultraäänisekoittimella UIP2000hdT)
Reologiset modifiointiaineet, sakeuttamisaineet ja stabilointiaineet (esim. kumit, glykoli, karboksimetyyliselluloosa, polyanioninen selluloosa (PAC) tai tärkkelys) vaativat hyvää dispergointia maksimaalisen tehokkuuden saavuttamiseksi. Lisätietoja sakeutusaineiden, kuten ksantaanikumin ja guarkumin, ultraäänidispersiosta saat napsauttamalla tätä!
Painotusaineet, kuten bariumsulfiitti (bariitti), eivät saa erottua mudasta varastoinnin, kuljetuksen tai porauksen aikana. Stokesin lain mukaan pienemmät hiukkaset sedimentoituvat hitaammin tai eivät ollenkaan. Ultraäänidispersio välttää suurempia agglomeraatteja, jotka voivat aiheuttaa dispersion epävakautta. Järjestelmän dispergointi voi lisätä sen kiinteiden aineiden sietokykyä, mikä mahdollistaa jopa 20 lb / gallona (US) tai 2.4 g / cm3.
Porausmudan kaasunpoisto
Porauslietteitä valmistettaessa bentoniittisavijauhe ja muut lisäainejauheet tuovat paljon ilmaa porausmutaan. Tämä kaasu on loukussa nestejärjestelmissä ja voi aiheuttaa erottumista ja emulgointiaineen tai stabilointiaineen suorituskyvyn heikkenemistä. Toistuvat puristukset (korkeapainesyklit) ja harvinaiset (matalapainesyklit) ultrasonicationin aikana antavat liuenneiden kaasujen siirtyä ja muodostaa pieniä mikrokuplia. Ultraääniaallot pakottavat sitten kaasun mikrokuplat yhteensulautumiseen. Ultraääni korkea kavitaatioleikkaus vähentää leikkausharvennuksen ja tiksotrooppisten porausnesteiden viskositeettia. Tämä antaa ilmakuplien nousta nopeammin. Tämä johtaa parempaan kaasun erotteluun alavirran erotinsäiliöissä tai tyhjiökaasunpoistoon. Kaasunpoisto lisää mudan painoa, vähentää viskositeettia ja erotusongelmia. Vähemmän kaasukuplia vähentää emulgointiaineiden, stabilointiaineiden, pinta-aktiivisten aineiden tai dispergointiaineiden käyttöä. Tämä vähentää tynnyrikustannuksia. Kaasupitoisuuden vähentäminen voi myös hillitä aerobisten mikrobien kasvua.
Vesipohjainen porausmuta ennen ja jälkeen ultraäänikaasunpoiston UIP1000hd: llä
Tutkimus ja kuva: Amani et al. 2016
Porausmutaformulaation kehittäminen ja mukauttaminen
Uudet määräykset rajoittavat tiettyjen mudassa käytettävien kemikaalien määrää ympäristövaikutusten minimoimiseksi. Tämä edellyttää formulaatioiden mukauttamista uuteen sääntelykehykseen. Ultrasonication voi auttaa sinua maksimoimaan porausmutakomponenttien suorituskyvyn, joten voit käyttää vähemmän ja edullisempia materiaaleja. Hielscher tarjoaa porausmutaformulaation testausta laboratoriossamme. Sisältää kinemaattisen viskositeetin mittaukset eri lämpötiloissa leikkauksella ja ilman.
Kestävä suunnittelu teolliseen käyttöön
Hielscherin ultraäänireaktorit pystyvät käsittelemään suurempia ja hankaavia hiukkasia tai agglomeraatteja. Siksi voit aloittaa agglomeroidulla pumpattavalla lietteellä tai poraamalla mutakomponentteja. Kun jauheita ja hiukkasia sekoitetaan nesteeseen, ultraäänianturit osoittavat paljon vähemmän hankauksen kulumista kuin roottori-staattorisekoittimet tai korkeapainehomogenisaattorit. Hielscherin ultraäänianturit on valmistettu luokan 5 titaanista korroosionkestävyyden parantamiseksi, esimerkiksi kun merivettä käytetään WBM: ssä makean veden sijasta. Ultraäänireaktoreissa ei ole pyöriviä tiivisteitä tai laakereita. Hielscherin ultraäänisekoittimet ovat teollisuuslaatua raskaaseen käyttöön – maalla ja merellä (porauslauta). Yleensä ultraäänireaktorit on suunnattu pystysuoraan pienelle jalanjäljelle.
Ultraäänisekoituksen käyttö öljy- ja kaasuteollisuudessa ulottuu paljon porauslietteiden ulkopuolelle.
- Jätevesien ja prosessinesteiden kaasunpoisto
- Sekoittaminen puhdistusaineiden (esim. H2S-puhdistusaineet) tai suojaavien kemikaalien, kuten kalkki- ja korroosionestoaineiden, kanssa
- Lyhennä sementin kovettumisaikoja nopeampaa sementointia varten
- Kyllästetyn suolaveden tai formiaatin suolaveden ultraäänivalmistus
- Vähennä bakteerien aktiivisuutta porauslieteissä
- Öljyn jatkojalostus, esimerkiksi rikinpoisto
- Öljy- ja sedimenttinäytteiden esikäsittely
Kirjallisuus / Viitteet
- 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.