Ультразвукові міксери для бурових розчинів і пакувальних рідин
Буровий розчин (буровий розчин) використовується для буріння нафтових свердловин, свердловин на природний газ, розвідувальних свердловин (диких свердловин) або водяних свердловин. Ультразвукові реактори є ефективною технологією змішування, диспергування, емульгування та дегазації бурових розчинів на водній основі (WBM, водні), грязей на нафтовій основі (OBM, неводні) або грязей на синтетичній основі (SBM).
Формула та стабільна якість бурового розчину є ключовим фактором у сучасних бурових роботах. Склад і характеристики бурового розчину впливають на стійкість свердловини, її змащення, охолодження і швидкість проплавлення буріння. Навіть невеликі проблеми з буровим розчином можуть зупинити всю операцію буріння. Надмірний тиск через занадто щільний або занадто важкий буровий розчин може призвести до значної втрати циркуляції.
WBM, як правило, виготовляються з прісноводних, морських вод або (насичених або форміатних) розсолу та природних глин і полімерів. ОВМ і СБМ - це інвертно-емульсійні системи, які мають в якості безперервної (зовнішньої) фази масляну основу (дизель, мінеральне масло) або синтетичну основу (олефіни і парафіни), а в якості дисперсної (внутрішньої) фази - розсіл. Емульсія повинна бути досить стабільною, щоб витримати приєднання свердловинного потоку води. Менш поширеними, ніж вода в маслі (інвертні нафтові емульсійні грязі), є нафта у воді (нафтові емульсійні грязі). Ультразвукова емульгування працює для обох типів емульсій і досягає хорошої електричної стабільності внутрішньої соляної або водної фази.
Ультразвукові реактори Hielscher є дуже ефективними та інтенсивними кавітаційними зсувними змішувачами для виробничого використання. Як правило, ультразвукові реактори використовуються в лінію для високопродуктивної однопрохідної обробки або рециркуляційної періодичної обробки.
Ви можете використовувати ультразвукове змішування для
- Виготовлення добавок
- Підготуйте концентровані концентрати
- Змішуйте готові до використання бурові розчини або пакувальні рідини
- Дегазація бурових розчинів
- Розробіть і сформулюйте кращі бурові розчини
MultiSonoReactor MSR-4 - це промисловий вбудований гомогенізатор, придатний для промислового виробництва бурових розчинів. Ультразвукова хвороба використовується для розсіювання і дегазації бурових розчинів.
Виробництво добавок для бурових розчинів
Виробництво хімічних речовин і добавок, таких як рідкі полімерні суспензії, виграє від високої обчислювальної потужності та гнучкості ультразвукового зсувного змішування. Ультразвукове змішування розкриває весь потенціал присадок, таких як віскозифікатори, редуктор фільтрату або полімерні добавки. Ультразвукова кавітація швидко і повністю гідратує порошки під час змішування бурового розчину.
Для змішування рідких емульсій багатофазний кавітатор Hielscher покращує вбудоване змішування двох фаз в зоні інтенсивного кавітаційного зсуву. Для отримання додаткової інформації про MultiPhaseCavitator, будь ласка, натисніть тут!
Ультразвукове перемішування покращує масообмін на прикордонних шарах або частинках у рідинах. Це скорочує час, необхідний для приготування розсолів або насичених розсолів, наприклад, розсолу хлориду кальцію, розсолу броміду кальцію, розсолу броміду цинку або розсолу форміату калію та цезію.
Суперконцентрати глин або добавок
Ви можете використовувати ультразвукове змішування зсувом для виготовлення майстер-пакетів високої концентрації або високої щільності (наприклад, карбонату кальцію (крейди), дефлокулентів або поглиначів) перед додаванням їх до кінцевої формули бурового розчину.
Виробництво бурових розчинів і пакувальних рідин
Характеристики бурового розчину, такі як стабільність сланцю, в'язкість, охолодження або змащення, залежать від багатьох факторів. Одноманітність і несуперечливість в якості має величезне значення. Ультразвукове зсувне змішування дуже ефективне для отримання рівномірного розподілу частинок за розміром і, отже, кращої дисперсності та стабільності емульсії. Це запобігає поділу або осіданню фаз під час зберігання, транспортування або під час перебування в грязьових ямах.
Сьогодні технічні характеристики бурових розчинів часто змінюються. Ультразвукові реактори Hielscher дуже пристосовані до зміни складу бурової рідини. Переходячи від традиційного пакетного змішування до ультразвукового вбудованого однопрохідного змішування, ви можете виготовляти різні типи бурового розчину на одній і тій же ультразвуковій машині. Це допомагає скоротити запаси та час зберігання на полицях.
При дисперсуванні звичайних глин (наприклад, бентоніту) і спеціально оброблених органофільних глин в рідинах утворюються високов'язкі, тиксотропні або розріджувачі зсувом гелі і суспензії. При впливі високого ультразвукового зсуву в'язкість знижується до сипучого стану. Це полегшує розсіювання та обробку. З цієї причини ультразвук дуже ефективний для змішування тиксотропних і зсувно-розріджуваних суспензій. Ультразвук призводить до кращого дисперсування частинок бентоніту / тромбоцитів і поліпшення желирующих характеристик. Для отримання додаткової інформації про ультразвукову дисперсію бентоніту, будь ласка, натисніть тут!
Ультразвукова диспергація бентоніту (виконується за допомогою ультразвукового міксера UIP2000hdT)
Реологічні модифікатори, загусники та стабілізатори (наприклад, камеді, гліколь, карбоксиметилцелюлоза, поліаніонна целюлоза (PAC) або крохмаль) вимагають хорошого диспергування для максимальної ефективності. Для отримання додаткової інформації про ультразвукову дисперсію загусників, таких як ксантанова камедь і гуарова камедь, натисніть тут!
Обважнювачі, такі як сульфіт барію (барит), не повинні відокремлюватися від бурового розчину під час зберігання, транспортування або буріння. Відповідно до закону Стокса, більш дрібні частинки осідають повільніше або не осідають зовсім. Ультразвукова дисперсія дозволяє уникнути більших агломератів, які можуть спричинити нестабільність дисперсії. Диспергування системи може збільшити її допуск до твердих речовин, роблячи можливим вагу до 20 фунтів/галон (США) або 2,4 г/см3.
Дегазація бурового розчину
При приготуванні бурових розчинів порошок бентонітової глини та інші порошки добавок вводять в буровий розчин багато повітря. Цей газ потрапляє в рідкі системи і може спричинити відокремлення та втрату продуктивності емульгатора або стабілізатора. Повторні стиснення (цикли високого тиску) і розрідження (цикли низького тиску) під час ультразвуку дозволяють розчиненим газам мігрувати і утворювати дрібні мікропухирці. Потім ультразвукові хвилі змушують мікропухирці газу об'єднатися. Ультразвуковий високий кавітаційний зсув знижує в'язкість зсувних і тиксотропних бурових розчинів. Це дозволяє бульбашкам повітря швидше підніматися. Це призводить до кращого розділення газу в резервуарах сепаратора, розташованих нижче за течією, або вакуумної дегазації. Дегазація збільшує вагу бурового розчину, зменшує в'язкість і проблеми з відділенням. Менша кількість бульбашок газу зменшує використання емульгаторів, стабілізаторів, поверхнево-активних речовин або диспергуючих агентів. Це знижує собівартість за барель. Зменшення вмісту газу також може стримувати ріст аеробних мікроорганізмів.
Буровий розчин на водній основі до і після ультразвукової дегазації з UIP1000hd
Дослідження та зображення Amani et al. 2016
Розробка та адаптація рецептури бурового розчину
Нові правила обмежують кількість певних хімічних речовин, які використовуються в грязях, щоб мінімізувати вплив на навколишнє середовище. Для цього потрібна адаптація формулювань до нової нормативної бази. Ультразвук може допомогти вам максимізувати продуктивність компонентів бурового розчину, тому ви можете використовувати менш дорогі матеріали. Компанія Hielscher пропонує випробування формул бурових розчинів у нашій лабораторії. У тому числі для вимірювання кінематичної в'язкості при різних температурах зі зсувом і без нього.
Надміцна конструкція для промислового використання
Ультразвукові реактори Hielscher можуть працювати з більшими абразивними частинками або агломератами. Тому можна почати з агломерованої перекачуваної суспензії або компонентів бурового розчину. При змішуванні порошків і частинок в рідину ультразвукові зонди показують набагато менший знос від стирання, ніж роторно-статорні змішувачі або гомогенізатори високого тиску. Ультразвукові зонди Hielscher виготовляються з титану класу 5 для підвищення корозійної стійкості, наприклад, коли морська вода використовується в WBM замість прісної води. Ультразвукові реактори не мають обертових ущільнень і підшипників. Ультразвукові міксери Hielscher промислового класу для використання у важких умовах експлуатації – Наземні та морські (бурові установки). Як правило, ультразвукові реактори орієнтовані вертикально для невеликої площі.
Застосування ультразвукового перемішування в нафтовій і газовій промисловості виходить далеко за рамки бурових розчинів.
- Дегазація стоків і технологічних рідин
- Змішування з поглиначами (наприклад, поглиначами H2S) або захисними хімічними речовинами, такими як інгібітори накипу та корозії
- Скоротіть час застигання цементу для швидшого цементування
- Ультразвукове приготування насиченого розсолу або форміатного розсолу
- Зменшують активність бактерій у бурових розчинах
- Подальша переробка нафти, наприклад, десульфуризація
- Підготовка проб нафти і осаду
Література / Список літератури
- 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.