Ultrazvučne miješalice za isplake za bušenje i tekućine za pakiranje
Tekućina za bušenje (isplaka za bušenje) koristi se kao pomoć pri bušenju naftnih bušotina, bušotina prirodnog plina, istražnih bušotina (wildcat wells) ili bušotina za vodu. Ultrazvučni reaktori učinkovita su tehnologija za miješanje, disperziju, emulzifikaciju i otplinjavanje isplake na bazi vode (WBM, vodena), isplake na bazi ulja (OBM, nevodene) ili isplake na sintetičkoj osnovi (SBM).
Formulacija i dosljedna kvaliteta isplake za bušenje ključni su čimbenici u današnjim operacijama bušenja. Sastav i karakteristike isplake utječu na stabilnost bušotine, podmazivanje, hlađenje i brzinu prodiranja bušotine. Čak i mali problemi s tekućinom za bušenje mogu zaustaviti cijelu operaciju bušenja. Pretjerani pritisak koji proizlazi iz preguste ili preteške isplake za bušenje može uzrokovati značajan gubitak cirkulacije.
WBM se općenito izrađuju od slatke vode, morske vode ili (zasićene ili formatne) slane vode i prirodnih glina i polimera. OBM i SBM su invertno-emulzijski sustavi koji imaju uljnu bazu (dizel, mineralno ulje) ili sintetičku bazu (olefini i parafini) kao kontinuiranu (vanjsku) fazu, te slanu vodu kao disperznu (unutarnju) fazu. Emulzija bi trebala biti dovoljno stabilna da izdrži dodavanje protoka vode iz bušotine. Rjeđe od vode u ulju (isplake s invertnom uljnom emulzijom) su ulje u vodi (isplake s uljnom emulzijom). Ultrazvučna emulgacija radi za obje vrste emulzija i postiže dobru električnu stabilnost unutarnje slane ili vodene faze.
Hielscher ultrazvučni reaktori su vrlo učinkovite i intenzivne kavitacijske smične miješalice za proizvodnu upotrebu. Općenito, ultrazvučni reaktori koriste se u liniji za obradu u jednom prolazu visoke propusnosti ili recirkuliranu šaržnu obradu.
Možete koristiti ultrazvučno miješanje za
- Aditivi za proizvodnju
- Pripremite masterbatch visoke koncentracije
- Pomiješajte tekućine za bušenje spremne za upotrebu ili tekućine za pakere
- Degasove isplake za bušenje
- Razviti i formulirati bolje isplake za bušenje
MultiSonoReactor MSR-4 je industrijski inline homogenizator pogodan za industrijsku proizvodnju isplake za bušenje. Sonikacija se koristi za disperziju i otplinjavanje tekućina za bušenje.
Proizvodnja aditiva za isplaku za bušenje
Proizvodnja kemikalija i aditiva, kao što su tekuće polimerne kaše, ima koristi od visokog kapaciteta obrade i fleksibilnosti ultrazvučnog miješanja smicanjem. Ultrazvučno miješanje oslobađa puni potencijal aditiva, kao što su viskozifikatori, reduktor filtrata ili polimerni aditivi. Ultrazvučna kavitacija brzo i potpuno hidratizira prah tijekom miješanja isplake za bušenje.
Za miješanje emulzija tekućina/tekućina, Hielscher MultiPhaseCavitator poboljšava inline miješanje dviju faza u zoni intenzivnog kavitacijskog smicanja. Za više informacija o MultiPhaseCavitatoru kliknite ovdje!
Ultrazvučno miješanje poboljšava prijenos mase na graničnim slojevima ili česticama u tekućinama. Time se smanjuje vrijeme potrebno za pripremu slanih otopina ili zasićenih slanih otopina, npr. slane otopine kalcijevog klorida, slane otopine kalcijevog bromida, slane otopine cinkovog bromida ili slane otopine kalijevog i cezijevog formata.
Masterbatch gline ili aditiva
Možete koristiti ultrazvučno smično miješanje za izradu master-serija visoke koncentracije ili velike gustoće (npr. od kalcijevog karbonata (krede), deflokulanata ili čistača) prije nego ih dodate konačnoj formulaciji isplake za bušenje.
Proizvodnja tekućina za bušenje i paker tekućina
Učinak isplake za bušenje, kao što je stabilnost škriljca, viskoznost, hlađenje ili podmazivanje ovisi o mnogim čimbenicima. Ujednačenost i dosljednost u kvaliteti su od najveće važnosti. Ultrazvučno smično miješanje vrlo je učinkovito u proizvodnji jednolike raspodjele veličine čestica i stoga bolje disperzije i stabilnosti emulzije. Ovo sprječava razdvajanje faza ili taloženje tijekom skladištenja, transporta ili dok ste u jamama isplake.
Danas se specifikacije isplake za bušenje često mijenjaju. Hielscher ultrazvučni reaktori su vrlo prilagodljivi promjenama formulacije tekućine za bušenje. Prelaskom s tradicionalnog šaržnog miješanja na ultrazvučno miješanje u liniji s jednim prolazom, možete napraviti različite vrste isplake za bušenje na istom ultrazvučnom stroju. To pomaže smanjiti zalihe i vrijeme skladištenja na policama.
Disperzija konvencionalnih glina (npr. bentonita) i posebno obrađenih organofilnih glina u tekućinama proizvodi visoko viskozne, tiksotropne ili smično razrjeđujuće gelove i kaše. Kada je izložen visokom ultrazvučnom smicanju, viskoznost pada do stanja slobodnog protoka. To olakšava raspršivanje i rukovanje. Iz tog razloga, ultrazvuk je vrlo učinkovit za miješanje tiksotropnih i smicanjem razrjeđivača. Sonikacija rezultira boljom disperzijom čestica/pločica bentonita i poboljšanim karakteristikama geliranja. Za više informacija o ultrazvučnoj disperziji bentonita kliknite ovdje!
Ultrazvučna disperzija bentonita (izvodi se ultrazvučnom mješalicom UIP2000hdT)
Reološki modifikatori, zgušnjivači i stabilizatori (npr. gume, glikol, karboksimetilceluloza, polianionska celuloza (PAC) ili škrob) zahtijevaju dobru disperziju za maksimalnu učinkovitost. Za više informacija o ultrazvučnoj disperziji zgušnjivača, kao što su ksantan guma i guar guma, kliknite ovdje!
Weighting agents, like barium sulfite (barite) must not separate from the mud during storage, transportation or drilling. In accordance with Stokes’ Law, smaller particles sediment slower or not at all. Ultrasonic dispersion avoids larger agglomerates, that can cause dispersion instability. Dispersing a system can increase its tolerance for solids, making it possible to weight up to 20 lb/gallon (US) or 2.4g/cm3.
Otplinjavanje bušaće isplake
Prilikom pripreme isplake za bušenje, prah bentonit gline i drugi prahovi aditiva unose puno zraka u isplaku za bušenje. Ovaj plin je zarobljen u tekućim sustavima i može uzrokovati odvajanje i gubitak učinka emulgatora ili stabilizatora. Ponovljene kompresije (ciklusi visokog tlaka) i razrjeđivanja (ciklusi niskog tlaka) tijekom ultrazvučne obrade dopuštaju otopljenim plinovima da migriraju i tvore male mikromjehuriće. Ultrazvučni valovi tada prisiljavaju mikromjehuriće plina na spajanje. Ultrazvučno visoko kavitacijsko smicanje smanjuje viskoznost razrjeđivanja smicanjem i tiksotropnih tekućina za bušenje. To omogućuje brže dizanje mjehurića zraka. To dovodi do boljeg odvajanja plina u nizvodnim spremnicima separatora ili vakuumskog otplinjavanja. Otplinjavanje povećava težinu isplake, smanjuje viskoznost i probleme s odvajanjem. Manje mjehurića plina smanjuje upotrebu emulgatora, stabilizatora, površinski aktivnih tvari ili sredstava za raspršivanje. Time se smanjuje cijena po barelu. Smanjenje udjela plinova također može obuzdati rast aerobnih mikroba.
Isplaka za bušenje na bazi vode prije i poslije ultrazvučnog otplinjavanja s UIP1000hd
Studija i slika Amani et al. 2016
Razvoj i prilagodba formulacije isplake za bušenje
Novi propisi ograničavaju količinu određenih kemikalija koje se koriste u blatu kako bi se smanjio utjecaj na okoliš. To zahtijeva prilagodbu formulacija novom regulatornom okviru. Ultrasonication vam može pomoći da maksimalno povećate izvedbu komponenata isplake za bušenje, tako da možete koristiti manje i jeftinije materijale. Hielscher nudi ispitivanje formulacije isplake za bušenje u našem laboratoriju. Uključujući kinematička mjerenja viskoznosti na različitim temperaturama sa i bez smicanja.
Dizajn za teške uvjete rada za industrijsku upotrebu
Hielscher ultrazvučni reaktori mogu nositi veće i abrazivne čestice ili aglomerate. Stoga možete započeti s komponentama aglomerirane kaše ili isplake za bušenje. Prilikom miješanja praha i čestica u tekućinu ultrazvučne sonde pokazuju mnogo manje habanja od rotor-stator mješalica ili visokotlačnih homogenizatora. Hielscher ultrazvučne sonde izrađene su od titana razreda 5 za povećanu otpornost na koroziju, npr. kada se u WBM-ovima koristi morska voda umjesto slatke vode. Ultrazvučni reaktori nemaju rotacijske brtve ili ležajeve. Hielscher ultrazvučne miješalice su industrijske kvalitete za upotrebu u teškim uvjetima – onshore i offshore (rig). Općenito, ultrazvučni reaktori su okomito usmjereni za mali otisak.
Korištenje ultrazvučnog miješanja u industriji nafte i plina proteže se daleko izvan isplaka za bušenje.
- Otplinjavanje efluenata i procesnih tekućina
- Miješanje sa čistačima (npr. H2S čistačima) ili zaštitnim kemikalijama, kao što su kamenac i inhibitori korozije
- Smanjite vrijeme vezivanja cementa za brže cementiranje
- Ultrazvučna priprema zasićene slane vode ili formijatne slane vode
- Smanjite aktivnost bakterija u isplaci za bušenje
- Daljnja obrada nafte, npr. odsumporavanje
- Priprema uzorka nafte i sedimenta
Literatura / Reference
- 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.