Ուլտրաձայնային խառնիչներ հորատման լուծույթների և պակերային հեղուկների համար

Հորատման հեղուկների և պակերային հեղուկների արտադրություն

Հորատման լուծույթի աշխատանքային բնութագրերը, օրինակ՝ թերթաքարերի կայունությունը, մածուցիկությունը, հովացումը կամ քսումը, կախված են բազմաթիվ գործոններից։ Որակի միատարրությունն ու կայունությունը առաջնագույն կարևորություն ունեն։ Ուլտրաձայնային սահքային խառնումը շատ արդյունավետ է մասնիկների չափերի միատեսակ բաշխումներ և, հետևաբար, դիսպերսիայի ու էմուլսիայի ավելի լավ կայունություն ապահովելու համար։ Սա կանխում է ֆազերի բաժանումը կամ նստեցումը պահեստավորման, փոխադրման ընթացքում կամ լուծույթի ավազաններում գտնվելիս։
Այսօր հորատման լուծույթներին ներկայացվող տեխնիկական պահանջները հաճախ են փոխվում։ Hielscher ընկերության ուլտրաձայնային ռեակտորները շատ լավ են հարմարվում հորատման հեղուկի բաղադրության փոփոխություններին։ Ավանդական խմբաքանակային խառնումից անցնելով ուլտրաձայնային հոսքագծային՝ մեկ անցումով խառնման՝ կարող եք նույն ուլտրաձայնային սարքով պատրաստել տարբեր տեսակի հորատման լուծույթներ։ Սա օգնում է նվազեցնել պահեստային պաշարներն ու պահեստում պահման տևողությունը։
Սովորական կավերի (օրինակ՝ բենտոնիտի) և հատուկ մշակված օրգանոֆիլ կավերի դիսպերսումը հեղուկներում առաջացնում է խիստ մածուցիկ, թիքսոտրոպ կամ սահքի ազդեցությամբ նոսրացող գելեր ու կախույթներ։ Ուլտրաձայնային ուժեղ սահքի ազդեցության տակ մածուցիկությունը նվազում է՝ հասնելով ազատ հոսուն վիճակի։ Սա հեշտացնում է դիսպերսումն ու նյութի հետ աշխատանքը։ Այդ պատճառով ուլտրաձայնային մշակումը շատ արդյունավետ է թիքսոտրոպ և սահքի ազդեցությամբ նոսրացող կախույթների խառնման համար։ Ուլտրաձայնային մշակումը հանգեցնում է բենտոնիտի մասնիկների / թիթեղիկների ավելի լավ դիսպերսման և գելագոյացման բնութագրերի բարելավման։ Բենտոնիտի ուլտրաձայնային դիսպերսման մասին լրացուցիչ տեղեկությունների համար սեղմե՛ք այստեղ։

Բենտոնիտի ուլտրաձայնային դիսպերսում (իրականացվել է UIP2000hdT ուլտրաձայնային խառնիչով)

Ռեոլոգիական ձևափոխիչները, թանձրացուցիչներն ու կայունացուցիչները (օրինակ՝ խեժանյութերը, գլիկոլը, կարբօքսիմեթիլցելյուլոզը, պոլիանիոնային ցելյուլոզը (PAC) կամ օսլան) առավելագույն արդյունավետության համար պահանջում են լավ դիսպերսում։ Թանձրացուցիչների, օրինակ՝ քսանթանային և գուարային խեժանյութերի ուլտրաձայնային դիսպերսման մասին լրացուցիչ տեղեկությունների համար սեղմե՛ք այստեղ։
Ծանրացուցիչները, օրինակ՝ բարիումի սուլֆիտը (բարիտը), պահեստավորման, փոխադրման կամ հորատման ընթացքում չպետք է առանձնանան լուծույթից։ Ստոքսի օրենքի համաձայն՝ ավելի փոքր մասնիկներն ավելի դանդաղ են նստում կամ ընդհանրապես չեն նստում։ Ուլտրաձայնային դիսպերսումը կանխում է ավելի խոշոր ագլոմերատների առաջացումը, որոնք կարող են դիսպերսիայի անկայունություն առաջացնել։ Համակարգի դիսպերսումը կարող է մեծացնել պինդ նյութերի պարունակության նկատմամբ դրա հանդուրժողականությունը՝ հնարավորություն տալով այն ծանրացնել մինչև 20 lb/gallon (US) կամ 2,4g/cm³.

Հորատման լուծույթի գազազերծում

Հորատման լուծույթների պատրաստման ընթացքում բենտոնիտային կավի փոշին և այլ հավելանյութերի փոշիները մեծ քանակությամբ օդ են ներմուծում հորատման լուծույթի մեջ։ Այս գազը մնում է հեղուկ համակարգերում և կարող է առաջացնել բաժանում ու էմուլգացուցիչի կամ կայունացուցիչի արդյունավետության նվազում։ Ուլտրաձայնային մշակման ընթացքում կրկնվող սեղմումները (բարձր ճնշման ցիկլեր) և նոսրացումները (ցածր ճնշման ցիկլեր) թույլ են տալիս լուծված գազերին տեղաշարժվել և առաջացնել փոքր միկրոպղպջակներ։ Այնուհետև ուլտրաձայնային ալիքները ստիպում են գազի միկրոպղպջակներին միաձուլվել։ Ուլտրաձայնային ուժեղ կավիտացիոն սահքը նվազեցնում է սահքի ազդեցությամբ նոսրացող և թիքսոտրոպ հորատման հեղուկների մածուցիկությունը։ Սա թույլ է տալիս օդի պղպջակներին ավելի արագ վեր բարձրանալ։ Արդյունքում բարելավվում է գազի անջատումը հոսքի հաջորդ փուլերում գտնվող տարանջատիչ բաքերում կամ վակուումային գազազերծման ժամանակ։ Գազազերծումը մեծացնում է լուծույթի կշիռը, նվազեցնում մածուցիկությունն ու բաժանման հետ կապված խնդիրները։ Գազի ավելի քիչ պղպջակները նվազեցնում են էմուլգացուցիչների, կայունացուցիչների, մակերևութային ակտիվ նյութերի կամ դիսպերսող նյութերի օգտագործումը։ Սա նվազեցնում է մեկ բարելի հաշվով ծախսը։ Գազի պարունակության նվազումը կարող է նաև զսպել աերոբ միկրոօրգանիզմների աճը։

Ջրային հիմքով հորատման լուծույթը UIP1000hd սարքով ուլտրաձայնային գազազերծումից առաջ և հետո
Հետազոտությունն ու պատկերը՝ Amani et al. 2016

Հորատման լուծույթի բաղադրության մշակում և հարմարեցում

Նոր կանոնակարգերը սահմանափակում են լուծույթներում օգտագործվող որոշ քիմիական նյութերի քանակը՝ շրջակա միջավայրի վրա ազդեցությունը նվազագույնի հասցնելու նպատակով։ Սա պահանջում է բաղադրությունները հարմարեցնել նոր կարգավորող շրջանակին։ Ուլտրաձայնային մշակումը կարող է օգնել առավելագույնի հասցնել հորատման լուծույթի բաղադրիչների արդյունավետությունը, որպեսզի կարողանաք օգտագործել ավելի քիչ և ավելի ցածրարժեք նյութեր։ Hielscher ընկերությունն առաջարկում է հորատման լուծույթների բաղադրությունների փորձարկում մեր լաբորատորիայում։ Ներառյալ կինեմատիկական մածուցիկության չափումները տարբեր ջերմաստիճաններում՝ սահքով և առանց սահքի։

Ծանր աշխատանքային պայմանների համար նախատեսված կառուցվածք՝ արդյունաբերական կիրառության համար

Hielscher ընկերության ուլտրաձայնային ռեակտորները կարող են մշակել ավելի խոշոր և հղկող մասնիկներ կամ ագլոմերատներ։ Հետևաբար կարող եք սկսել ագլոմերացված, պոմպով մղվող կախույթից կամ հորատման լուծույթի բաղադրիչներից։ Փոշիներն ու մասնիկները հեղուկի մեջ խառնելիս ուլտրաձայնային զոնդերը ենթարկվում են շատ ավելի քիչ հղկամաշման, քան ռոտոր–ստատորային խառնիչները կամ բարձր ճնշման հոմոգենիզատորները։ Hielscher ընկերության ուլտրաձայնային զոնդերը պատրաստված են 5 դասի տիտանից՝ կոռոզիոն դիմադրությունը բարձրացնելու համար, օրինակ՝ երբ WBM տեսակի լուծույթներում քաղցրահամ ջրի փոխարեն օգտագործվում է ծովաջուր։ Ուլտրաձայնային ռեակտորները չունեն պտտվող խցվածքներ կամ առանցքակալներ։ Hielscher ընկերության ուլտրաձայնային խառնիչները արդյունաբերական դասի են՝ ծանր աշխատանքային պայմաններում կիրառման համար՝ ցամաքում և ծովում (հորատման հարթակում)։ Սովորաբար ուլտրաձայնային ռեակտորները տեղադրվում են ուղղահայաց՝ զբաղեցվող հատակային տարածքը փոքր պահելու համար։

Նավթագազային արդյունաբերության մեջ ուլտրաձայնային խառնման կիրառությունը զգալիորեն դուրս է գալիս հորատման լուծույթների շրջանակից։

• Արտահոսքերի և տեխնոլոգիական հեղուկների գազազերծում
• Խառնում կլանիչների (օրինակ՝ H2S կլանիչների) կամ պաշտպանիչ քիմիական նյութերի, օրինակ՝ նստվածքագոյացման և կոռոզիայի արգելակիչների հետ
• Ցեմենտի կապակցման ժամանակի կրճատում՝ ավելի արագ ցեմենտացման համար
• Հագեցած աղաջրի կամ ֆորմիատային աղաջրի ուլտրաձայնային պատրաստում
• Հորատման լուծույթներում բակտերիալ ակտիվության նվազեցում
• Նավթի հետագա վերամշակում, օրինակ՝ ծծմբազերծում
• Նավթի և նստվածքի նմուշների նախապատրաստում

Գրականություն / Հղումներ

• 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.