Ultrasonic Mixer for Drilling Muds and Packer
Pengeboran cairan (Pengeboran Lumpur) digunakan untuk membantu pengeboran sumur minyak, gas alam sumur, eksplorasi sumur (sumur liar) atau sumur air. Ultrasonik reaktor adalah sebuah teknologi yang efektif untuk pencampuran, dispersing, mencampur dan degassing water-based mud (WBM, berair), oil-based mud (OBM, bebas-berair) atau synthetic-based mud (SBM).
Perumusan dan kualitas yang konsisten pengeboran lumpur adalah faktor kunci dalam operasi pengeboran saat ini. Lumpur komposisi dan karakteristik mempengaruhi stabilitas pengeboran yang baik, pelumasan, pendinginan dan penetrasi tingkat pengeboran. Masalah-masalah yang bahkan kecil dengan cairan pengeboran dapat menghentikan seluruh operasi pengeboran. Tekanan berlebihan akibat pengeboran lumpur yang terlalu padat atau terlalu berat dapat menyebabkan hilangnya sirkulasi yang signifikan.
WBMs umumnya terbuat dari air tawar, air laut, atau (saturasi atau formasi) air garam dan tanah liat alami dan polimer. OBM dan SBM adalah sistem emulsi invert yang memiliki basis minyak (solar, minyak mineral) atau basis sintetis (olefin dan parafin) sebagai fase kontinyu (eksternal), dan air asin sebagai fase dispersi (internal). Emulsi harus cukup stabil untuk menahan penambahan aliran air bawah tanah. Kurang umum daripada air dalam minyak (invert oil emulsion muds) adalah minyak dalam air (oil emulsion muds). Emulsi ultrasonik bekerja untuk kedua jenis emulsi dan mencapai stabilitas listrik yang baik dari air laut atau fase air internal.
Reaktor ultrasonik Hielscher sangat efektif dan memiliki cavitational shear mixer yang kuat untuk penggunaan produksi. Umumnya, reaktor ultrasonik digunakan inline untuk pengolahan single-pass throughput atau pemrosesan batch resirkulasi.
Anda dapat menggunakan ultrasonik pencampuran untuk
- Pembuatan aditif
- Mempersiapkan masterbatches dengan konsentrasi yang tinggi
- Campur cairan pengeboran siap pakai atau cairan pengemas
- Degas pengeboran muds
- Mengembangkan dan memformulasi pengeboran muds yang lebih baik
MultiSonoReactor MSR-4 adalah homogenizer inline industri yang cocok untuk produksi industri lumpur pengeboran. Sonikasi digunakan untuk dispersi dan degassing cairan pengeboran.
Manufaktur Aditif untuk Pengeboran Lumpur
Pembuatan bahan kimia dan aditif, seperti slurries polimer cair mendapat manfaat dari kapasitas pemrosesan dan fleksibilitas pencampuran pemotongan ultrasonik yang tinggi. Pencampuran ultrasonik melepaskan potensi aditif secara keseluruhan, seperti viscosifiers, filtrate reducer atau aditif polimer. Ultrasonik kavitasi menghidrasi serbuk dengan cepat dan sempurna selama pengeboran lumpur.
Untuk pencampuran emulsi cair cair, Hielscher MultiPhaseCavitator meningkatkan inline pencampuran dua fase di zona intensitas kavitational pemotongan. Untuk informasi lebih lanjut tentang MultiPhaseCavitator, silahkan klik disini!
Pencampuran ultrasonik meningkatkan transfer massa pada lapisan batas atau partikel dalam cairan. Hal ini mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk menyiapkan air asin atau air asin jenuh, mis. calcium chloride brine, calcium bromide brine, zinc bromide brine, atau potassium and cesium formate brine.
Masterbatches untuk Tanah Liat atau Aditif
Anda dapat menggunakan ultrasonik pemotongan- pencampuran untuk membuat konsentrasi yang tinggi atau kepadatan tinggi untuk master-batch (misalnya dari kalsium karbonat (kapur), deflocculents atau scavengers) sebelum menambahkannya ke formulasi pengeboran akhir dari lumpur.
Produksi untuk Cairan Pengeboran dan Cairan Packer
Performa pengeboran lumpur, seperti stabilitas serpih, viskositas, pendinginan atau pelumasan bergantung pada banyak faktor. Keseragaman dan konsistensi dalam kualitas yang sangat penting. Pemotongan-pencampuran dengan ultrasonik sangat efektif dalam pembuatan distribusi ukuran partikel yang seragam dan karena itu dispersi dan membuat stabilitas emulsi lebih baik. Hal ini mencegah pemisahan fase atau pengendapan selama penyimpanan, transportasi atau saat berada di lumpur.
Saat ini spesifikasi lumpur pengeboran sering berubah. Reaktor ultrasonik Hielscher sangat mudah beradaptasi dengan perubahan formulasi cairan pengeboran. Dengan mengubah dari pencampuran batch tradisional menjadi campuran inline-single-pass ultrasonik, Anda dapat membuat jenis lumpur pengeboran yang berbeda pada mesin ultrasonik yang sama. Ini membantu mengurangi persediaan dan menghemat waktu penyimpanan.
Dispersi tanah liat konvensional (misalnya bentonit) dan lempung organofilik yang diolah dengan perlakuan khusus dalam cairan menghasilkan gel yang sangat kental, thixotropic atau shear-thinning dan slurries. Saat terpapar dengan geser ultrasonik tinggi viskositas turun ke keadaan bebas mengalir. Ini memudahkan penyebaran dan penanganan. Untuk alasan ini, sonikasi sangat efektif untuk pencampuran lempeng thixotropic dan shear-thinning. Sonikasi menghasilkan dispersi partikel bentonit / platelet yang lebih baik dan karakteristik gelling yang lebih baik. Untuk informasi lebih lanjut tentang dispersi ultrasonik bentonit, silahkan klik disini!
Ultrasonik dispersi bentonit (dilakukan dengan ultrasonik mixer UIP2000hdT)
Pengubah rheological, thickeners dan stabilisator (misalnya gums, glikol, carboxymethylcellulose, selulosa polyanionic (PAC) atau pati) memerlukan penyebaran yang baik untuk efektivitas yang maksimum. Untuk informasi lebih lanjut tentang dispersi ultrasonik pengental, seperti xanthan gum dan guar gum, silakan klik di sini!
Weighting agents, seperti barium sulfit (barit) tidak boleh terpisah dari lumpur selama penyimpanan, pengangkutan atau pengeboran. Sesuai dengan Hukum Stokes, sedimen partikel lebih kecil lebih lambat atau tidak sama sekali. Dispersi ultrasonik menghindari aglomerat yang lebih besar, yang dapat menyebabkan ketidakstabilan dispersi. Penyebaran sistem dapat meningkatkan toleransi padatannya, sehingga memungkinkan untuk berat sampai 20 lb / galon (US) atau 2.4g / cm3.
Degassing dari Pengeboran Lumpur
Saat menyiapkan lumpur pengeboran, serbuk tanah liat bentonit dan serbuk aditif lainnya mengenalkan banyak udara ke dalam lumpur pengeboran. Gas ini terperangkap dalam sistem cairan dan dapat menyebabkan pemisahan dan penurunan kinerja emulsifier atau stabilizer. Tekanan berulang (high-pressure cycles) dan rarefactions (low-pressure cycles) selama ultrasonication membiarkan gas terlarut bermigrasi dan membentuk gelembung mikro kecil. Gelombang ultrasonik kemudian memaksa gelembung mikro kecil gas menjadi koalesensi. Shear kavitasi tinggi ultrasonik mengurangi viskositas shear penipis dan thixotropic cairan pengeboran. Hal ini memungkinkan gelembung udara naik lebih cepat. Hal ini menyebabkan pemisahan gas yang lebih baik di tangki pemisah hilir atau degassing vakum. Degassing meningkatkan berat lumpur, mengurangi viskositas dan pemisahan. Gelembung gas yang kurang mengurangi penggunaan pengemulsi, stabilisator, surfaktan atau agen pendispersi. Hal ini mengurangi biaya per barel. Penurunan kandungan gas juga bisa menghambat pertumbuhan mikroba aerobik.
Lumpur pengeboran berbasis air sebelum dan sesudah degassing ultrasonik dengan UIP1000hd
Studi dan gambar oleh Amani et al. 2016
Pengembangan dan Penyiapan Formulasi Pengeboran Lumpur
Peraturan baru membatasi jumlah bahan kimia tertentu yang digunakan dalam lumpur untuk meminimalkan dampak lingkungan. Ini memerlukan adaptasi formulasi pada kerangka peraturan yang baru. Ultrasonication dapat membantu Anda memaksimalkan kinerja komponen lumpur pengeboran, sehingga Anda dapat menggunakan bahan biaya yang lebih rendah dan lebih rendah. Hielscher menawarkan pengujian formulasi lumpur pengeboran di laboratorium kami. Termasuk pengukuran viskositas kinematik pada berbagai suhu dengan dan tanpa shear.
Desain Tugas Berat untuk Penggunaan Industri
Hielscher ultrasonik reaktor dapat menangani partikel abrasif yang lebih besar dan atau agglomerates. Oleh karena itu Anda dapat memulai dengan slurry pumpable atau lumpur pengeboran yang dapat diaglomerasi. Ketika mencampur bubuk dan partikel ke dalam probe ultrasonik fluida menunjukkan keausan abrasi jauh lebih sedikit daripada mixer stator rotor atau homogenizers bertekanan tinggi. Probe ultrasonik Hielscher terbuat dari titanium kelas 5 untuk meningkatkan ketahanan korosi, mis. Ketika air laut digunakan di WBM bukannya air tawar. Reaktor ultrasonik tidak memiliki segel putar atau bantalan. Hielscher ultrasonik mixer adalah kelas industri untuk penggunaan heavy-duty – onshore dan offshore (rig). Umumnya, reaktor ultrasonik berorientasi vertikal untuk tapak kecil.
Penggunaan pencampuran ultrasonik di industri minyak dan gas meluas jauh melampaui lumpur pengeboran.
- Degassing dari effluent dan proses cairan
- Mixing dengan scavengers (misalnya H2S pemulung) atau bahan kimia pelindung, seperti penghambat korosi dan skala
- Mengurangi pengaturan waktu semen untuk mempercepat penyemenan
- Ultrasonik persiapan dari saturasi air garam atau formate air garam
- Mengurangi aktivitas bakteri dalam lumpur pengeboran
- Pengolahan minyak downstream, misalnya desulfurization
- Persiapan sampel minyak dan sedimen
Literatur / Referensi
- 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.