ड्रिलिंग मड और पैकर द्रवों के लिए अल्ट्रासोनिक मिक्सर

ड्रिलिंग द्रवों और पैकर द्रवों का उत्पादन

ड्रिलिंग मड का प्रदर्शन, जैसे शेल की स्थिरता, श्यानता, शीतलन या स्नेहन, कई कारकों पर निर्भर करता है। गुणवत्ता में एकरूपता और निरंतरता का अत्यधिक महत्व है। अल्ट्रासोनिक अपरूपण मिश्रण एकसमान कण आकार वितरण तैयार करने और इस प्रकार बेहतर परिक्षेपण तथा पायस स्थिरता प्राप्त करने में बहुत प्रभावी है। इससे भंडारण, परिवहन या मड के गड्ढों में रहने के दौरान प्रावस्था पृथक्करण या तलछट जमने से बचाव होता है।
आज ड्रिलिंग मड के विनिर्देश बार-बार बदलते हैं। Hielscher अल्ट्रासोनिक रिएक्टर ड्रिलिंग द्रव के सूत्रीकरण में होने वाले बदलावों के अनुसार बहुत आसानी से अनुकूलित किए जा सकते हैं। पारंपरिक बैच मिश्रण से अल्ट्रासोनिक इनलाइन एकल-पास मिश्रण अपनाकर आप एक ही अल्ट्रासोनिक मशीन पर अलग-अलग प्रकार के ड्रिलिंग मड बना सकते हैं। इससे भंडारित माल की मात्रा और शेल्फ पर भंडारण का समय कम करने में मदद मिलती है।
द्रवों में पारंपरिक मृत्तिकाओं (जैसे बेंटोनाइट) और विशेष रूप से उपचारित कार्बनिक पदार्थों के प्रति बंधुता वाली मृत्तिकाओं का परिक्षेपण करने से अत्यधिक श्यान, थिक्सोट्रॉपिक या अपरूपण से पतले होने वाले जेल और स्लरी बनते हैं। उच्च अल्ट्रासोनिक अपरूपण के संपर्क में आने पर श्यानता इतनी घट जाती है कि वे मुक्त रूप से बहने लगते हैं। इससे परिक्षेपण और संभालना आसान हो जाता है। इसी कारण सोनिकेशन थिक्सोट्रॉपिक और अपरूपण से पतली होने वाली स्लरी के मिश्रण के लिए बहुत प्रभावी है। सोनिकेशन से बेंटोनाइट कणों / सूक्ष्म पट्टिकाओं का बेहतर परिक्षेपण होता है और जेल बनने की विशेषताओं में सुधार होता है। बेंटोनाइट के अल्ट्रासोनिक परिक्षेपण के बारे में अधिक जानकारी के लिए कृपया यहाँ क्लिक करें!

बेंटोनाइट का अल्ट्रासोनिक परिक्षेपण (अल्ट्रासोनिक मिक्सर UIP2000hdT से किया गया)

प्रवाह गुणों को संशोधित करने वाले पदार्थों, गाढ़ा करने वाले पदार्थों और स्थिरकों (जैसे गोंद, ग्लाइकॉल, कार्बोक्सीमेथिलसेलुलोज़, पॉलीऐनायनिक सेलुलोज़ (PAC) या स्टार्च) की अधिकतम प्रभावशीलता के लिए अच्छा परिक्षेपण आवश्यक है। ज़ैंथन गम और ग्वार गम जैसे गाढ़ा करने वाले पदार्थों के अल्ट्रासोनिक परिक्षेपण के बारे में अधिक जानकारी के लिए कृपया यहाँ क्लिक करें!
बेरियम सल्फाइट (बैराइट) जैसे भार बढ़ाने वाले पदार्थ भंडारण, परिवहन या ड्रिलिंग के दौरान मड से अलग नहीं होने चाहिए। स्टोक्स के नियम के अनुसार छोटे कण अधिक धीरे तलछट के रूप में बैठते हैं या बिल्कुल नहीं बैठते। अल्ट्रासोनिक परिक्षेपण बड़े कण-समुच्चयों के बनने से बचाता है, जो परिक्षेपण में अस्थिरता पैदा कर सकते हैं। किसी तंत्र का परिक्षेपण करने से ठोस पदार्थों को समाहित करने की उसकी क्षमता बढ़ सकती है, जिससे उसका घनत्व बढ़ाकर अधिकतम निम्न स्तर तक लाना संभव होता है: 20 lb/gallon (US) या 2.4g/cm³.

ड्रिलिंग मड का विगैसीकरण

ड्रिलिंग मड तैयार करते समय बेंटोनाइट मृत्तिका का पाउडर और अन्य योजक पाउडर ड्रिलिंग मड में बहुत अधिक हवा पहुँचाते हैं। यह गैस द्रव तंत्रों में फँस जाती है और इससे पृथक्करण हो सकता है तथा पायसीकारक या स्थिरक का प्रदर्शन घट सकता है। अल्ट्रासोनिकेशन के दौरान बार-बार होने वाले संपीड़न (उच्च-दाब चक्र) और विरलन (निम्न-दाब चक्र) घुली हुई गैसों को स्थानांतरित होकर छोटे सूक्ष्म बुलबुले बनाने देते हैं। इसके बाद अल्ट्रासोनिक तरंगें गैस के इन सूक्ष्म बुलबुलों को आपस में मिलाती हैं। अल्ट्रासोनिक कैविटेशन से उत्पन्न उच्च अपरूपण, अपरूपण से पतले होने वाले और थिक्सोट्रॉपिक ड्रिलिंग द्रवों की श्यानता कम करता है। इससे हवा के बुलबुले तेजी से ऊपर उठ सकते हैं। इससे आगे के पृथक्करण टैंकों में या निर्वात विगैसीकरण के दौरान बेहतर गैस पृथक्करण होता है। विगैसीकरण मड का भार बढ़ाता है, श्यानता कम करता है और पृथक्करण संबंधी समस्याएँ घटाता है। गैस के बुलबुले कम होने से पायसीकारकों, स्थिरकों, पृष्ठसक्रियकों या परिक्षेपण कारकों का उपयोग घटता है। इससे प्रति बैरल लागत कम होती है। गैस की मात्रा में कमी वायवीय सूक्ष्मजीवों की वृद्धि पर भी अंकुश लगा सकती है।

UIP1000hd से अल्ट्रासोनिक विगैसीकरण से पहले और बाद में जल-आधारित ड्रिलिंग मड
अध्ययन और चित्र: Amani et al. 2016

ड्रिलिंग मड सूत्रीकरण का विकास और अनुकूलन

पर्यावरणीय प्रभाव को न्यूनतम करने के लिए नए विनियम मड में उपयोग किए जाने वाले कुछ रसायनों की मात्रा सीमित करते हैं। इसके लिए सूत्रीकरणों को नए नियामक ढाँचे के अनुसार अनुकूलित करना आवश्यक है। अल्ट्रासोनिकेशन ड्रिलिंग मड के घटकों का प्रदर्शन अधिकतम करने में आपकी मदद कर सकता है, जिससे आप कम मात्रा में और कम लागत वाली सामग्रियों का उपयोग कर सकते हैं। Hielscher हमारी प्रयोगशाला में ड्रिलिंग मड सूत्रीकरण के परीक्षण की सुविधा प्रदान करता है। इसमें अपरूपण के साथ और उसके बिना विभिन्न तापमानों पर गतिक श्यानता का मापन शामिल है।

औद्योगिक उपयोग के लिए कठोर कार्य परिस्थितियों के अनुकूल डिज़ाइन

Hielscher अल्ट्रासोनिक रिएक्टर बड़े और अपघर्षक कणों या कण-समुच्चयों को संभाल सकते हैं। इसलिए आप कण-समुच्चयों वाली, पंप की जा सकने वाली स्लरी या ड्रिलिंग मड के घटकों से शुरुआत कर सकते हैं। द्रव में पाउडर और कण मिलाते समय अल्ट्रासोनिक प्रोब रोटर-स्टेटर मिक्सरों या उच्च-दाब होमोजेनाइज़रों की तुलना में अपघर्षण से बहुत कम घिसते हैं। बेहतर संक्षारण प्रतिरोध के लिए Hielscher अल्ट्रासोनिक प्रोब ग्रेड 5 टाइटेनियम से बनाए जाते हैं, उदाहरण के लिए जब WBM में मीठे पानी के बजाय समुद्री पानी का उपयोग किया जाता है। अल्ट्रासोनिक रिएक्टरों में कोई घूर्णनशील सील या बेयरिंग नहीं होते। Hielscher अल्ट्रासोनिक मिक्सर कठोर कार्य परिस्थितियों में उपयोग के लिए औद्योगिक श्रेणी के हैं – स्थल पर और अपतटीय (रिग) उपयोग के लिए। सामान्यतः कम जगह घेरने के लिए अल्ट्रासोनिक रिएक्टरों को लंबवत लगाया जाता है।

तेल और गैस उद्योग में अल्ट्रासोनिक मिश्रण का उपयोग ड्रिलिंग मड से कहीं आगे तक फैला हुआ है।

• बहिःस्रावों और प्रक्रिया द्रवों का विगैसीकरण
• स्कैवेंजरों (जैसे H2S स्कैवेंजरों) या पपड़ी जमने और संक्षारण को रोकने वाले रसायनों जैसे सुरक्षात्मक रसायनों के साथ मिश्रण
• तेजी से सीमेंटिंग के लिए सीमेंट के जमने का समय कम करें
• संतृप्त लवणीय घोल या फॉर्मेट लवणीय घोल की अल्ट्रासोनिक तैयारी
• ड्रिलिंग मड में जीवाणुओं की गतिविधि कम करें
• आगे के चरणों में तेल का प्रसंस्करण, जैसे विगंधकीकरण
• तेल और तलछट के नमूनों की तैयारी

साहित्य / संदर्भ

• 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.