ულტრაბგერითი შემრევები საბურღი ხსნარებისა და პაკერის სითხეებისთვის
საბურღი სითხე (საბურღი ხსნარი) გამოიყენება ნავთობის, ბუნებრივი აირის, საძიებო ან წყლის ჭაბურღილების ბურღვის გასაადვილებლად. ულტრაბგერითი რეაქტორები ეფექტური ტექნოლოგიაა წყლის ფუძეზე დამზადებული საბურღი ხსნარის (WBM, წყლიანი), ზეთის ფუძეზე დამზადებული საბურღი ხსნარის (OBM, არაწყლიანი) ან სინთეზურ ფუძეზე დამზადებული საბურღი ხსნარის (SBM) შერევის, დისპერგირების, ემულგირებისა და დეგაზირებისთვის.
საბურღი ხსნარის რეცეპტურა და სტაბილური ხარისხი თანამედროვე საბურღი ოპერაციების ერთ-ერთი მთავარი ფაქტორია. ხსნარის შემადგენლობა და მახასიათებლები გავლენას ახდენს ჭაბურღილის კედლების მდგრადობაზე, შეზეთვაზე, გაგრილებასა და ბურღვის სიჩქარეზე. საბურღ სითხესთან დაკავშირებულმა მცირე პრობლემებმაც კი შეიძლება შეაჩეროს მთელი საბურღი ოპერაცია. ზედმეტად მკვრივი ან მძიმე საბურღი ხსნარით გამოწვეულმა ჭარბმა წნევამ შეიძლება ცირკულაციის მნიშვნელოვანი დანაკარგი გამოიწვიოს.
WBM-ები, როგორც წესი, მზადდება მტკნარი წყლის, ზღვის წყლის ან მარილხსნარის (გაჯერებული ან ფორმიატების შემცველი), ბუნებრივი თიხებისა და პოლიმერებისგან. OBM და SBM ინვერსიული ემულსიური სისტემებია, რომლებშიც უწყვეტი (გარე) ფაზაა ზეთის ფუძე (დიზელის საწვავი, მინერალური ზეთი) ან სინთეზური ფუძე (ოლეფინები და პარაფინები), ხოლო დისპერსიული (შიდა) ფაზა – მარილხსნარი. ემულსია საკმარისად სტაბილური უნდა იყოს, რათა გაუძლოს ჭაბურღილში წყლის ნაკადის დამატებას. ემულსიები ტიპისა ზეთი წყალში (ზეთოვანი ემულსიური საბურღი ხსნარები) ნაკლებად გავრცელებულია, ვიდრე ემულსიები ტიპისა წყალი ზეთში (ინვერსიული ზეთოვანი ემულსიური საბურღი ხსნარები). ულტრაბგერითი ემულგირება გამოიყენება ორივე ტიპის ემულსიისთვის და უზრუნველყოფს შიდა მარილხსნარის ან წყლის ფაზის კარგ ელექტრულ სტაბილურობას.
Hielscher-ის ულტრაბგერითი რეაქტორები წარმოებისთვის განკუთვნილი მაღალეფექტური შემრევებია, რომლებიც ინტენსიურ კავიტაციურ ძვრას ქმნის. ჩვეულებრივ, ულტრაბგერითი რეაქტორები გამოიყენება ნაკადურ რეჟიმში მაღალი წარმადობის ერთგავლიანი დამუშავებისთვის ან რეცირკულაციით პერიოდული დამუშავებისთვის.
შეგიძლიათ გამოიყენოთ ულტრაბგერითი შერევა
- დამატებითი ნივთიერებების წარმოება
- მაღალი კონცენტრაციის კონცენტრატების მომზადება
- მზა საბურღი სითხეების ან პაკერის სითხეების შერევა
- საბურღი ხსნარების დეგაზირება
- უკეთესი საბურღი ხსნარებისა და მათი რეცეპტურების შემუშავება
MultiSonoReactor MSR-4 არის სამრეწველო ნაკადური ჰომოგენიზატორი, რომელიც შესაფერისია საბურღი ხსნარების სამრეწველო წარმოებისთვის. ულტრაბგერითი დამუშავება გამოიყენება საბურღი სითხეების დისპერგირებისა და დეგაზირებისთვის.
საბურღი ხსნარის დანამატების წარმოება
ქიმიური ნივთიერებებისა და დანამატების, მაგალითად, თხევადი პოლიმერული სუსპენზიების, წარმოებისთვის ხელსაყრელია ულტრაბგერითი ძვრითი შერევის მაღალი წარმადობა და მოქნილობა. ულტრაბგერითი შერევა სრულად ავლენს ისეთი დანამატების პოტენციალს, როგორიცაა სიბლანტის გამზრდელები, ფილტრატდაკარგვის შემამცირებლები ან პოლიმერული დანამატები. ულტრაბგერითი კავიტაცია საბურღი ხსნარის შერევისას უზრუნველყოფს ფხვნილების სწრაფ და სრულ ჰიდრატაციას.
თხევადი/თხევადი ემულსიების შერევისთვის, Hielscher MultiPhaseCavitator აუმჯობესებს ორი ფაზის ინლაინ შერევას ინტენსიურ კავიტაციურ ძვრის ზონაში. MultiPhaseCavitator-ის შესახებ მეტი ინფორმაციისთვის, გთხოვთ, დააჭირეთ აქ!
ულტრაბგერითი შერევა აუმჯობესებს მასაგადატანას სასაზღვრო ფენებში ან სითხეებში არსებულ ნაწილაკებთან. ეს ამცირებს მარილხსნარების ან გაჯერებული მარილხსნარების, მაგალითად, კალციუმის ქლორიდის, კალციუმის ბრომიდის, თუთიის ბრომიდის ან კალიუმისა და ცეზიუმის ფორმიატების მარილხსნარების მოსამზადებლად საჭირო დროს.
თიხების ან დანამატების კონცენტრატები
ულტრაბგერითი ძვრითი შერევით შეგიძლიათ მოამზადოთ მაღალი კონცენტრაციის ან მაღალი სიმკვრივის კონცენტრატები (მაგალითად, კალციუმის კარბონატის (ცარცის), დეფლოკულანტების ან მშთანთქმელი რეაგენტების), სანამ მათ საბურღი ხსნარის საბოლოო ნარევს დაამატებთ.
საბურღი სითხეებისა და პაკერის სითხეების წარმოება
საბურღი ხსნარის სამუშაო მახასიათებლები, როგორიცაა ფიქლის მდგრადობის შენარჩუნება, სიბლანტე, გაგრილება ან შეზეთვა, მრავალ ფაქტორზეა დამოკიდებული. ერთგვაროვნებასა და ხარისხის სტაბილურობას უდიდესი მნიშვნელობა აქვს. ულტრაბგერითი ძვრითი შერევა მეტად ეფექტურია ნაწილაკების ზომების ერთგვაროვანი განაწილების მისაღებად და, შესაბამისად, დისპერსიისა და ემულსიის უკეთესი სტაბილურობის უზრუნველსაყოფად. ეს ხელს უშლის ფაზების განცალკევებას ან დალექვას შენახვისას, ტრანსპორტირებისას ან საბურღი ხსნარის აუზებში ყოფნისას.
დღეს საბურღი ხსნარის სპეციფიკაციები ხშირად იცვლება. Hielscher-ის ულტრაბგერითი რეაქტორები ადვილად ერგება საბურღი სითხის რეცეპტურის ცვლილებებს. ტრადიციული პერიოდული შერევიდან ულტრაბგერით ნაკადურ ერთგავლიან შერევაზე გადასვლით შეგიძლიათ ერთსა და იმავე ულტრაბგერით დანადგარზე სხვადასხვა ტიპის საბურღი ხსნარი აწარმოოთ. ეს ხელს უწყობს მარაგებისა და შენახვის დროის შემცირებას.
ჩვეულებრივი თიხებისა (მაგალითად, ბენტონიტის) და სპეციალურად დამუშავებული ორგანოფილური თიხების სითხეებში დისპერგირებით მიიღება ძლიერ ბლანტი, თიქსოტროპული ან ძვრისას გათხელებადი გელები და სუსპენზიები. ინტენსიური ულტრაბგერითი ძვრის ზემოქმედებით სიბლანტე იმდენად მცირდება, რომ ნარევი თავისუფლად დენადი ხდება. ეს აადვილებს დისპერგირებასა და ნარევთან მუშაობას. ამიტომ ულტრაბგერითი დამუშავება მეტად ეფექტურია თიქსოტროპული და ძვრისას გათხელებადი სუსპენზიების შერევისთვის. ულტრაბგერითი დამუშავება აუმჯობესებს ბენტონიტის ნაწილაკების/ფირფიტაკების დისპერგირებასა და გელის წარმოქმნის მახასიათებლებს. ბენტონიტის ულტრაბგერითი დისპერგიის შესახებ მეტი ინფორმაციისთვის, გთხოვთ, დააჭირეთ აქ!
ბენტონიტის ულტრაბგერითი დისპერგია (შესრულებულია ულტრაბგერითი შერევის აპარატით UIP2000hdT)
რეოლოგიური მოდიფიკატორები, შემასქელებლები და სტაბილიზატორები (მაგალითად, გუმფისები, გლიკოლი, კარბოქსიმეთილცელულოზა, პოლიანიონური ცელულოზა (PAC) ან სახამებელი) მაქსიმალური ეფექტურობისთვის კარგ დისპერგირებას საჭიროებს. შემასქელებლების, როგორიცაა ქსანთანის გუმფისი და გუარის გუმფისი, ულტრაბგერითი დისპერგირების შესახებ მეტი ინფორმაციისთვის, გთხოვთ, დააჭირეთ აქ!
დამამძიმებელი დანამატები, როგორიცაა ბარიუმის სულფიტი (ბარიტი), არ უნდა გამოეყოს საბურღ ხსნარს შენახვის, ტრანსპორტირების ან ბურღვის დროს. სტოქსის კანონის თანახმად, მცირე ნაწილაკები უფრო ნელა ილექება ან საერთოდ არ ილექება. ულტრაბგერითი დისპერგირება თავიდან აცილებს მსხვილი აგლომერატების წარმოქმნას, რომლებმაც შეიძლება დისპერსიის არასტაბილურობა გამოიწვიოს. სისტემის დისპერგირებამ შეიძლება გაზარდოს მასში მყარი ნივთიერებების დასაშვები შემცველობა, რაც შესაძლებელს ხდის სიმკვრივის გაზრდას 20 lb/gallon (US) ან 2,4g/cm3.
საბურღი ხსნარების დეგაზირება
საბურღი ხსნარის მომზადებისას ბენტონიტის თიხისა და სხვა დანამატების ფხვნილებს ხსნარში დიდი რაოდენობით ჰაერი შეაქვს. ეს აირი თხევად სისტემებში რჩება და შეიძლება გამოიწვიოს ფაზების განცალკევება და ემულგატორის ან სტაბილიზატორის ეფექტურობის შემცირება. ულტრაბგერითი დამუშავებისას განმეორებადი შეკუმშვები (მაღალი წნევის ციკლები) და გაუხშოებები (დაბალი წნევის ციკლები) გახსნილ აირებს გადაადგილებისა და მცირე მიკრობუშტების წარმოქმნის საშუალებას აძლევს. შემდეგ ულტრაბგერითი ტალღები აირის მიკრობუშტების შერწყმას იწვევს. ინტენსიური ულტრაბგერითი კავიტაციური ძვრა ამცირებს ძვრისას გათხელებადი და თიქსოტროპული საბურღი სითხეების სიბლანტეს. ეს ჰაერის ბუშტებს უფრო სწრაფად ამოსვლის საშუალებას აძლევს, რაც აუმჯობესებს აირის გამოყოფას შემდგომ სეპარატორულ ავზებში ან ვაკუუმური დეგაზირებისას. დეგაზირება ზრდის საბურღი ხსნარის წონას, ამცირებს სიბლანტესა და ფაზების განცალკევებასთან დაკავშირებულ პრობლემებს. აირის ბუშტების ნაკლები რაოდენობა ამცირებს ემულგატორების, სტაბილიზატორების, ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ან დისპერგატორების მოხმარებას. ეს ამცირებს დანახარჯს თითო ბარელზე. აირის შემცველობის შემცირებამ შეიძლება აერობული მიკროორგანიზმების ზრდაც შეაფერხოს.
წყლის ფუძეზე დამზადებული საბურღი ხსნარი UIP1000hd-ით ულტრაბგერით დეგაზირებამდე და მის შემდეგ
კვლევა და ფოტო: Amani et al. 2016
საბურღი ხსნარის რეცეპტურის შემუშავება და ადაპტაცია
ახალი რეგულაციები გარემოზე ზემოქმედების შესამცირებლად ზღუდავს საბურღ ხსნარებში გამოსაყენებელი ზოგიერთი ქიმიური ნივთიერების რაოდენობას. ეს მოითხოვს რეცეპტურების ახალ მარეგულირებელ ჩარჩოსთან ადაპტაციას. ულტრაბგერითი დამუშავება დაგეხმარებათ საბურღი ხსნარის კომპონენტების ეფექტურობის მაქსიმალურად გაზრდაში, რათა გამოიყენოთ ნაკლები რაოდენობისა და უფრო დაბალი ღირებულების მასალები. Hielscher გთავაზობთ საბურღი ხსნარის რეცეპტურების გამოცდას ჩვენს ლაბორატორიაში, მათ შორის კინემატიკური სიბლანტის გაზომვას სხვადასხვა ტემპერატურაზე, ძვრის ზემოქმედებით და მის გარეშე.
მძიმე საექსპლუატაციო პირობებისთვის განკუთვნილი კონსტრუქცია სამრეწველო გამოყენებისთვის
Hielscher-ის ულტრაბგერით რეაქტორებს შეუძლია უფრო მსხვილი და აბრაზიული ნაწილაკების ან აგლომერატების დამუშავება. ამიტომ შეგიძლიათ დაიწყოთ აგლომერატების შემცველი, ტუმბოთი გადასატანი სუსპენზიით ან საბურღი ხსნარის კომპონენტებით. ფხვნილებისა და ნაწილაკების სითხეში შერევისას ულტრაბგერითი ზონდები გაცილებით ნაკლებ აბრაზიულ ცვეთას განიცდის, ვიდრე როტორ-სტატორული შემრევები ან მაღალი წნევის ჰომოგენიზატორები. Hielscher-ის ულტრაბგერითი ზონდები დამზადებულია Grade 5 ტიტანისგან კოროზიისადმი გაზრდილი მდგრადობისთვის, მაგალითად, როდესაც WBM-ებში მტკნარი წყლის ნაცვლად ზღვის წყალი გამოიყენება. ულტრაბგერით რეაქტორებს არ აქვს მბრუნავი ლილვის შემამჭიდროებლები ან საკისრები. Hielscher-ის ულტრაბგერითი შემრევები განკუთვნილია მძიმე სამრეწველო ექსპლუატაციისთვის – ხმელეთზე და ზღვაში, საბურღ პლატფორმებზე. ჩვეულებრივ, ულტრაბგერითი რეაქტორები ვერტიკალურად თავსდება, რათა მცირე ფართობი დაიკავოს.
ნავთობისა და გაზის მრეწველობაში ულტრაბგერითი შერევა საბურღი ხსნარების გარდა მრავალი სხვა დანიშნულებითაც გამოიყენება.
- ჩამდინარე და ტექნოლოგიური სითხეების დეგაზირება
- შერევა მშთანთქმელ რეაგენტებთან (მაგალითად, H2S-ის მშთანთქმელებთან) ან დამცავ ქიმიურ ნივთიერებებთან, როგორიცაა მინადუღის წარმოქმნისა და კოროზიის ინჰიბიტორები
- ცემენტის შეკვრის დროის შემცირება უფრო სწრაფი ცემენტაციისთვის
- გაჯერებული მარილხსნარის ან ფორმიატის მარილხსნარის ულტრაბგერითი მომზადება
- ბაქტერიული აქტივობის შემცირება საბურღ ხსნარებში
- ნავთობის შემდგომი დამუშავება, მაგ. დესულფურიზაცია
- ნავთობისა და ნალექის ნიმუშების მომზადება
ლიტერატურა / რეფერენსები
- 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.