শেল গ্যাস ফ্র্যাকচারিংয়ে গুয়ার গাম সান্দ্রতা এবং ঘনত্ব পরিমাপ

ইন-লাইন অটোমেটেড ভিসকোমিটার

জলবাহী ফ্র্যাকচারিং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে,ইন-লাইন ভিসকোমিটারমিক্সিং ট্যাঙ্ক পাইপলাইনের মধ্যে সরাসরি স্থাপিত হলে অবিচ্ছিন্ন সান্দ্রতা তথ্য সরবরাহ করা হয়। অত্যাধুনিক পদ্ধতি - মেশিন লার্নিং-ভিত্তিক এবং কম্পিউটার ভিশন ভিসকোমিটার সহ - তরল ইমেজিং বা গতিশীল প্রতিক্রিয়া থেকে শূন্য-শিয়ার সান্দ্রতা অনুমান করে, যা পাতলা থেকে অত্যন্ত সান্দ্র স্লারি পর্যন্ত বিস্তৃত। এই সিস্টেমগুলিকে স্বয়ংক্রিয় প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণে একীভূত করা যেতে পারে, যা ম্যানুয়াল হস্তক্ষেপ হ্রাস করে।

উদাহরণ:

• কম্পিউটার ভিশন-ভিত্তিক ভিসকোমিটারগুলি একটি উল্টানো শিশি বা প্রবাহ যন্ত্রে তরলের আচরণ বিশ্লেষণ করে সান্দ্রতা অনুমান স্বয়ংক্রিয় করে, পরবর্তী অটোমেশন বা প্রতিক্রিয়া লুপের জন্য দ্রুত ফলাফল সরবরাহ করে।

রিয়েল-টাইম গুয়ার গাম ঘনত্ব পর্যবেক্ষণ

মিশ্রণের সময় গুয়ার গামের ঘনত্বের ধারাবাহিকতা বজায় রাখলে ব্যাচের তারতম্য কম হয় এবং নির্ভরযোগ্য ফ্র্যাকচারিং তরল কর্মক্ষমতা সমর্থন করে। রিয়েল-টাইম ঘনত্ব পর্যবেক্ষণের জন্য প্রযুক্তিগুলির মধ্যে রয়েছে:

SLIM প্রযুক্তি (রস সলিড/তরল ইনজেকশন ম্যানিফোল্ড):SLIM তরল পৃষ্ঠের নীচে গুয়ার গাম পাউডার ইনজেক্ট করে, উচ্চ-শিয়ার মিশ্রণের মাধ্যমে তাৎক্ষণিকভাবে তরলের সাথে মিশে যায়। এই নকশাটি অতিরিক্ত মিশ্রণের কারণে জমাটবদ্ধতা এবং সান্দ্রতা হ্রাসকে হ্রাস করে, প্রতিটি পর্যায়ে ঘনত্বের উপর সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ সক্ষম করে।

Non-Nuক্লেar Slউরy Dens সম্পর্কেইটিMইটেr:মিক্সিং ট্যাঙ্কগুলিতে স্থাপিত ইনলাইন ঘনত্ব মিটারগুলি গুয়ার গাম যোগ এবং ছড়িয়ে দেওয়ার সাথে সাথে বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য এবং ঘনত্বের পরিবর্তনগুলি পর্যবেক্ষণ করে, যা ঘনত্বের ক্রমাগত ট্র্যাকিং এবং তাৎক্ষণিক সংশোধনমূলক পদক্ষেপের অনুমতি দেয়।

রিওমেট্রির সাথে আল্ট্রাসাউন্ড ইমেজিং ("রিও-আল্ট্রাসাউন্ড"):এই উন্নত কৌশলটি রিওমেট্রিক সান্দ্রতা ডেটার পাশাপাশি অতি দ্রুত অতিস্বনক চিত্র (১০,০০০ ফ্রেম/সেকেন্ড পর্যন্ত) ধারণ করে। এটি স্থানীয় ঘনত্ব, শিয়ার রেট এবং অস্থিরতার একযোগে পর্যবেক্ষণ সক্ষম করে, যা গুয়ার গাম দ্রবণে অ-অভিন্ন মিশ্রণ এবং দ্রুত সান্দ্র পরিবর্তন সনাক্তকরণের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

উদাহরণ:

• পাউডার সংযোজনের ফলে ঘনত্বের বিচ্যুতি হলে বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ক্ষমতা সেন্সর অপারেটরদের সতর্ক করে, যা তাৎক্ষণিক সংশোধনের সুযোগ করে দেয়।
• রিও-আল্ট্রাসাউন্ড সিস্টেমগুলি মিশ্রণের ঘটনা কল্পনা করে, স্থানীয় জমাটবদ্ধতা বা অসম্পূর্ণ বিচ্ছুরণকে চিহ্নিত করে যা তরলের গুণমানকে ভেঙে ফেলতে পারে।

ব্যবহারিক এবং নিয়মিত পর্যবেক্ষণ সরঞ্জাম

পদ্ধতি যেমনলনমিটার ইনলাইন ইন্ডাস্ট্রিয়াল ভিসকোমিটারউৎপাদন পরিবেশে সান্দ্রতা পরিমাপের ব্যবহারিক, নির্ভরযোগ্য উপায় প্রদান করে। এই সরঞ্জামগুলি মিশ্রণের সময় নিয়মিত পরীক্ষা করার জন্য উপযুক্ত, যদি প্রক্রিয়াটি নির্দিষ্ট পরামিতিগুলির মধ্যে থাকে।

গুণমান নিশ্চিতকরণ প্রোটোকল এবং ইন্টিগ্রেশন

নির্ভরযোগ্যতা এবং নির্ভুলতার জন্য অবিচ্ছিন্ন সান্দ্রতা এবং ঘনত্ব পরিমাপ ব্যবস্থা যাচাই করতে হবে:

• ক্রমাঙ্কন পদ্ধতি:পরিচিত মানদণ্ডের সাথে নিয়মিত ক্রমাঙ্কন সেন্সরের নির্ভুলতা এবং ধারাবাহিকতা নিশ্চিত করে।
• মেশিন লার্নিং ভ্যালিডেশন:কম্পিউটার ভিশন-ভিত্তিক ভিসকোমিটারগুলি বিভিন্ন গুয়ার গাম ঘনত্ব এবং তরল সান্দ্রতা জুড়ে কর্মক্ষমতা যাচাই করার জন্য নিউরাল নেটওয়ার্ক প্রশিক্ষণ এবং বেঞ্চমার্কিংয়ের মধ্য দিয়ে যায়।
• রিয়েল-টাইম QA ইন্টিগ্রেশন:প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার সাথে একীকরণ ট্রেন্ডিং, ত্রুটি সনাক্তকরণ এবং বিচ্যুতির দ্রুত প্রতিক্রিয়ার অনুমতি দেয়, যা পণ্যের গুণমান এবং নিয়ন্ত্রক সম্মতি উভয়কেই সমর্থন করে।

সংক্ষেপে, গুয়ার গামের সান্দ্রতা এবং ঘনত্ব নিরীক্ষণের ক্ষমতা যথাযথ প্রযুক্তি নির্বাচন এবং একীকরণের উপর নির্ভর করে। ঘূর্ণনশীল ভিসকোমিটার, উন্নত ইন-লাইন সেন্সর, SLIM মিক্সিং প্রযুক্তি এবং রিও-আল্ট্রাসাউন্ড সংবেদনশীল মেরুদণ্ড প্রদান করে, যেখানে ব্যবহারিক সরঞ্জাম এবং শক্তিশালী QA প্রোটোকল শিল্প মিশ্রণ প্রক্রিয়া জুড়ে নির্ভরযোগ্য অপারেশন নিশ্চিত করে।

মিক্সিং ট্যাঙ্কগুলিতে ক্রমাগত পর্যবেক্ষণের জন্য পরিমাপ প্রযুক্তি

সান্দ্রতা পরিমাপের নীতিমালা

গুয়ার গাম-ভিত্তিক ফ্র্যাকচারিং তরলের রিওলজি নিয়ন্ত্রণের জন্য মিক্সিং ট্যাঙ্কে ক্রমাগত সান্দ্রতা মূল্যায়ন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। গুয়ার গাম সান্দ্রতার উপর রিয়েল-টাইম ডেটা সরবরাহ করার জন্য শিল্প ব্যবস্থায় ইন-লাইন ভিসকোমিটার ব্যাপকভাবে ইনস্টল করা হয়। এই সেন্সরগুলি সরাসরি প্রবাহ পথের মধ্যে কাজ করে, ম্যানুয়াল নমুনার প্রয়োজনীয়তা দূর করে এবং এইভাবে প্রতিক্রিয়ায় বিলম্ব হ্রাস করে।

Viব্রাটিওনাlভিসকোমিটারনিউটোনিয়ান-বহির্ভূত তরল পরিমাপে তাদের প্রাধান্য রয়েছে কারণ তাদের গতিশীল তরল প্রতিক্রিয়া ক্যাপচার করার ক্ষমতা রয়েছে। ইনলাইন প্রক্রিয়া ভিসকোমিটারের মতো যন্ত্রগুলি ইন-লাইন মাউন্টিংয়ের জন্য তৈরি এবং পরিবর্তনশীল ঘনত্ব এবং সান্দ্রতার জন্য উপযুক্ত অবিচ্ছিন্ন রিডিং প্রদান করে, যেমনটি হাইড্রোলিক ফ্র্যাকচারিং তরল প্রস্তুতিতে দেখা যায়। এই পদ্ধতিটি তাদের শিয়ার-থিনিং আচরণ এবং বিস্তৃত সান্দ্রতা পরিসরের কারণে গুয়ার গাম সমাধানগুলির সাথে উৎকৃষ্ট, যা শক্তিশালী ডেটা অর্জন এবং প্রক্রিয়া নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করে।

ক্রমাগত ঘনত্ব মূল্যায়ন

সর্বোত্তম ফ্র্যাকচারিং তরল কর্মক্ষমতা অর্জনের জন্য গুয়ার গাম ঘনত্বের উপর সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন। এটি ক্রমাগত ঘনত্ব পরিমাপ সিস্টেম ব্যবহার করে অর্জন করা হয় যেমনACOMP (পলিমারাইজেশনের স্বয়ংক্রিয় ক্রমাগত অনলাইন পর্যবেক্ষণ)টেকনিক। ACOMP আপস্ট্রিম পাম্প, মিক্সার এবং ডাউনস্ট্রিম অপটিক্যাল ডিটেক্টরের সংমিশ্রণ ব্যবহার করে রিয়েল-টাইম কনসেন্ট্রেশন প্রোফাইল এবং অভ্যন্তরীণ সান্দ্রতা রিডিং প্রদান করে যখন পলিমার দ্রবণগুলি বৃহৎ মিক্সিং ট্যাঙ্কে প্রস্তুত করা হয়।

গতিশীল মিশ্রণ পরিবেশে কার্যকর নমুনা গ্রহণের ক্ষেত্রে রিয়েল-টাইম ঘনত্বের ওঠানামা ব্যাখ্যা করার জন্য তৃতীয়-ক্রম সিস্টেম মডেলিং জড়িত। ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া বিশ্লেষণ তাত্ত্বিক মডেল এবং পরীক্ষামূলক তথ্যের মধ্যে সঠিক সম্পর্ক নিশ্চিত করে, ধারাবাহিক গুয়ার গাম দ্রবণ প্রস্তুতির জন্য কার্যকর অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে। এই প্রযুক্তিগুলি দ্রুত ঘনত্ব যাচাইকরণ, অভিযোজিত ডোজিং এবং ব্যাচ-টু-ব্যাচ পরিবর্তনশীলতা হ্রাস করার জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত।

স্বয়ংক্রিয় ডোজিং সিস্টেমের সাথে ইন্টিগ্রেশনঘনত্ব ব্যবস্থাপনাকে আরও পরিমার্জিত করে। লোনমিটারঅতিস্বনক ঘনত্ব মিটারট্যাঙ্ক বা পাইপলাইনে সরাসরি ইনস্টল করা, ক্রমাগত প্রতিক্রিয়া প্রদান করে; স্বয়ংক্রিয় পাম্পগুলি লাইভ সেন্সর ডেটা অনুসারে ডোজিং হার সামঞ্জস্য করে, নিশ্চিত করে যে গুয়ার গাম সান্দ্রতা বনাম ঘনত্ব লক্ষ্য ফ্র্যাকচারিং তরল রিওলজির সাথে মেলে। এই সমন্বয় মানুষের হস্তক্ষেপ কমিয়ে দেয় এবং অফ-স্পেক ব্যাচের জন্য তাৎক্ষণিক সংশোধনমূলক পদক্ষেপের অনুমতি দেয়।

গুয়ার গাম সান্দ্রতার উপর সংযোজন এবং প্রক্রিয়া পরিবর্তনের প্রভাব

সালফোনেশন পরিবর্তন

সালফোনেশন গুয়ার গামে সালফোনেট গ্রুপের প্রবর্তন করে, যা হাইড্রোলিক ফ্র্যাকচারিংয়ে ব্যবহৃত গুয়ার গাম দ্রবণের সান্দ্রতা এবং দ্রাব্যতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে। সর্বোত্তম বিক্রিয়া অবস্থার জন্য তাপমাত্রা, সময় এবং বিকারক ঘনত্বের সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন। উদাহরণস্বরূপ, 26°C তাপমাত্রায় সোডিয়াম 3-ক্লোরো-2-হাইড্রোক্সিপ্রোপাইলসালফোনেট ব্যবহার করে, 2 ঘন্টা বিক্রিয়া সময় সহ, 1.0%NaOH - NaOH, এবং গুয়ার গাম ভর দ্বারা 0.5% সালফোনেট, আপাত সান্দ্রতা 33% বৃদ্ধি এবং জল-অদ্রবণীয় উপাদান 0.42% হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে। এই পরিবর্তনগুলি ফ্র্যাকচারিং তরলগুলিতে প্রোপ্যান্ট-বহন ক্ষমতা বৃদ্ধি করে এবং বৃহত্তর তাপ এবং পরিস্রাবণ স্থিতিশীলতা সমর্থন করে।

বিকল্প সালফোনেশন পদ্ধতি - যেমন সালফার ট্রাইঅক্সাইড - ১,৪-ডাইঅক্সেন কমপ্লেক্স দিয়ে সালফেশন ৬০°C তাপমাত্রায় ২.৯ ঘন্টা ধরে, ৩.১ মিলি ক্লোরোসালফোনিক অ্যাসিড ব্যবহার করে - এছাড়াও বর্ধিত সান্দ্রতা এবং অদ্রবণীয় ভগ্নাংশ প্রদর্শন করে। এই উন্নতিগুলি হাইড্রোলিক ফ্র্যাকচারিং তরল মিশ্রণ ট্যাঙ্কগুলিতে অবশিষ্টাংশ হ্রাস করে, আটকে যাওয়ার ঝুঁকি হ্রাস করে এবং আরও ভাল প্রবাহকে সহজতর করে। FTIR, DSC, এবং মৌলিক বিশ্লেষণগুলি এই কাঠামোগত পরিবর্তনগুলি নিশ্চিত করে, C-6 অবস্থানে প্রধান প্রতিস্থাপন সহ। প্রতিস্থাপনের ডিগ্রি এবং হ্রাসকৃত আণবিক ওজনের ফলে আরও ভাল দ্রাব্যতা, অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট কার্যকলাপ এবং কার্যকর সান্দ্রতা বৃদ্ধি ঘটে - দক্ষ ফ্র্যাকচারিং তরল রিওলজি এবং সান্দ্রতা নিয়ন্ত্রণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ পরামিতি।

ক্রস-লিঙ্কিং এজেন্ট এবং সূত্রের কার্যকারিতা

ক্রস-লিংকিং এজেন্টের সংমিশ্রণ ফ্র্যাকচারিং তরলে গুয়ার গাম সান্দ্রতা উল্লেখযোগ্যভাবে উপকৃত হয়। অর্গানোজিরকোনিয়াম এবং বোরেট-ভিত্তিক ক্রস-লিংকারগুলি সবচেয়ে প্রচলিত:

অর্গানোজিরকোনিয়াম ক্রস-লিঙ্কার:উচ্চ-তাপমাত্রার জলাধারের জন্য ব্যাপকভাবে পছন্দের, অর্গানোজিরকোনিয়াম এজেন্টগুলি গুয়ার জেলের তাপীয় স্থায়িত্ব বৃদ্ধি করে। ১২০°C এবং ১৭০ s⁻¹ শিয়ারে, অর্গানোজিরকোনিয়ামের সাথে ক্রসলিঙ্ক করা হাইড্রোক্সপ্রোপাইল গুয়ার গাম তার প্রাথমিক সান্দ্রতার ৮৯.৭% এরও বেশি ধরে রাখে। SEM ইমেজিং ১২ μm এর কম ছিদ্র আকারের ঘন ত্রিমাত্রিক নেটওয়ার্ক কাঠামো দেখায়, যা হাইড্রোলিক ফ্র্যাকচারিংয়ে উন্নত প্রোপ্যান্ট সাসপেনশন এবং হ্রাস প্রোপ্যান্ট সেটলিং বেগকে সমর্থন করে।

বোরেট ক্রস-লিঙ্কার:ঐতিহ্যবাহী বোরিক অ্যাসিড এবং অর্গানোবোরন ক্রস-লিংকারগুলি মাঝারি তাপমাত্রায় কার্যকারিতা দেখায়। পলিথিলিনাইমিন (PEI) বা ন্যানোসেলুলোজের মতো সংযোজন ব্যবহার করে কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ন্যানোসেলুলোজ-বোরন ক্রসলিংকারগুলি উচ্চ শিয়ারের অধীনে 60 মিনিটের জন্য 110°C তাপমাত্রায় 50 mPa·s এর উপরে অবশিষ্ট সান্দ্রতা বজায় রাখে, যা শক্তিশালী তাপমাত্রা এবং লবণ প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদর্শন করে। ন্যানোসেলুলোজ থেকে হাইড্রোজেন বন্ধন ফ্র্যাকচারিং তরলগুলিতে প্রোপ্যান্ট বহন ক্ষমতার জন্য প্রয়োজনীয় ভিসকোইলাস্টিক বৈশিষ্ট্য বজায় রাখতে সহায়তা করে।

গুয়ার গাম দ্রবণে ক্রস-লিংকিং শিয়ার থিনিং এবং স্থিতিস্থাপকতার উন্নতি ঘটায়, যা পাম্পিং এবং প্রোপ্যান্ট সাসপেনশনের জন্য উভয়ই গুরুত্বপূর্ণ। রাসায়নিকভাবে ক্রস-লিঙ্কড হাইড্রোজেলগুলি শক্তিশালী থিক্সোট্রপিক পুনরুদ্ধার প্রদর্শন করে, যার অর্থ উচ্চ শিয়ারের পরে সান্দ্রতা এবং কাঠামো পুনরুদ্ধার করা হয় - যা হাইড্রোলিক ফ্র্যাকচারিং অপারেশনে তরল স্থাপন এবং পরিষ্কারের সময় অপরিহার্য।

নন-পলিমেরিক বনাম পলিমারিক ফ্লুইড সিস্টেমের তুলনামূলক প্রভাব

পলিমারিক এবং নন-পলিমারিক তরল সিস্টেমে স্বতন্ত্র রিওলজিক্যাল প্রোফাইল থাকে, যা প্রোপ্যান্ট পরিবহন দক্ষতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে:

পলিমারিক সিস্টেম:এর মধ্যে রয়েছে প্রাকৃতিক (গুয়ার গাম, হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল গুয়ার) এবং সিন্থেটিক পলিমার। পলিমারিক তরল সান্দ্রতা, ফলন বিন্দু এবং স্থিতিস্থাপকতার জন্য সামঞ্জস্যযোগ্য। উন্নত অ্যাম্ফোটেরিক কোপলিমার (যেমন, ATP-I) পুরানো পলিঅ্যানিওনিক সেলুলোজ ফর্মুলেশনের তুলনায় উচ্চ-তাপমাত্রা এবং উচ্চ-লবণাক্ত পরিবেশে আরও ভাল সান্দ্রতা ধরে রাখা এবং রিওলজিক্যাল স্থিতিশীলতা অর্জন করে। বর্ধিত সান্দ্রতা এবং স্থিতিস্থাপকতা প্রোপ্যান্ট সাসপেনশনকে উন্নত করে, স্থিরকরণ বেগ কমায় এবং ফ্র্যাকচারিং তরলের জন্য মিক্সিং ট্যাঙ্ক ডিজাইনকে অপ্টিমাইজ করে। তবে, উচ্চ সান্দ্রতা কম-ব্যপ্তিযোগ্যতা গঠনে প্রোপ্যান্ট পরিবহনকে বাধাগ্রস্ত করতে পারে যদি না সাবধানে ভারসাম্য বজায় রাখা হয়।

নন-পলিমেরিক (সারফ্যাক্ট্যান্ট-ভিত্তিক) সিস্টেম:এগুলো পলিমার নেটওয়ার্কের পরিবর্তে ভিসকোইলাস্টিক সার্ফ্যাক্ট্যান্টের উপর নির্ভর করে। সারফ্যাক্ট্যান্ট-ভিত্তিক তরল পদার্থ কম অবশিষ্টাংশ, দ্রুত প্রবাহ এবং কার্যকর প্রোপ্যান্ট-বহন প্রদান করে, বিশেষ করে অপ্রচলিত জলাধারগুলিতে যেখানে অবশিষ্টাংশ-মুক্ত পরিষ্কার-পরিচ্ছন্নতাকে অগ্রাধিকার দেওয়া হয়। যদিও এই সিস্টেমগুলি পলিমারের তুলনায় কম টিউনেবল সান্দ্রতা প্রদান করে, তবুও তারা প্রোপ্যান্ট সাসপেনশনের ক্ষেত্রে ভালো কাজ করে এবং হাইড্রোলিক ফ্র্যাকচারিং তরল মিশ্রণ ট্যাঙ্কগুলিতে আটকে যাওয়ার ঝুঁকি কমায়।

পলিমারিক এবং নন-পলিমারিক ফ্র্যাকচারিং তরলের মধ্যে নির্বাচন নির্ভর করে সান্দ্রতা, পরিষ্কারের দক্ষতা, পরিবেশগত প্রভাব এবং প্রোপ্যান্ট-বহনকারী প্রয়োজনীয়তার মধ্যে কাঙ্ক্ষিত ভারসাম্যের উপর। পলিমার এবং ভিসকোইলাস্টিক সার্ফ্যাক্ট্যান্টের সমন্বয়ে হাইব্রিড সিস্টেমগুলি উচ্চ সান্দ্রতা এবং দ্রুত তরল পুনরুদ্ধার উভয়কেই কাজে লাগাতে উদ্ভূত হচ্ছে। রিওলজিক্যাল টেস্টিং - রৈখিক দোলক বিকৃতি এবং প্রবাহ সুইপ ব্যবহার করে - থিক্সোট্রপিক এবং সিউডোপ্লাস্টিক আচরণের অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে, নির্দিষ্ট কূপের অবস্থার জন্য ফর্মুলেশনের অপ্টিমাইজেশনে সহায়তা করে।

তরল সান্দ্রতা এবং প্রোপ্যান্ট-বহন ক্ষমতা ফ্র্যাকচারের জন্য অপ্টিমাইজেশন কৌশল

রিওলজিক্যাল আচরণ এবং প্রোপ্যান্ট পরিবহন

হাইড্রোলিক ফ্র্যাকচারিংয়ে প্রোপ্যান্ট সেটলিং বেগ নিয়ন্ত্রণের জন্য গুয়ার গামের সান্দ্রতা অপ্টিমাইজ করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। উচ্চ তরল সান্দ্রতা প্রোপ্যান্ট কণাগুলির ডুবে যাওয়ার হার হ্রাস করে, ফ্র্যাকচার নেটওয়ার্কের গভীরে কার্যকর পরিবহনের সম্ভাবনা বৃদ্ধি করে। ক্রসলিংকিং শক্তিশালী জেল কাঠামো তৈরি করে সান্দ্রতা বৃদ্ধি করে; উদাহরণস্বরূপ, অর্গানোজিরকোনিয়াম-ক্রসলিংকড হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল গুয়ার তরল 12 μm এর কম ছিদ্র আকারের ঘন নেটওয়ার্ক তৈরি করে, যা অর্গানোবোরন সিস্টেমের তুলনায় সাসপেনশন উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে এবং স্থিরকরণ বেগ হ্রাস করে।

গুয়ার গামের ঘনত্বের সমন্বয় সরাসরি গুয়ার গাম দ্রবণের সান্দ্রতাকে প্রভাবিত করে। পলিমারের ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে সাথে ক্রসলিংকিং ঘনত্ব এবং জেলের শক্তিও বৃদ্ধি পায়, যা প্রোপ্যান্ট অবক্ষেপণকে কমিয়ে দেয় এবং স্থান সর্বাধিক করে তোলে। উদাহরণ: HPG তরলে ক্রসলিংকারের ঘনত্ব বৃদ্ধি উচ্চ-তাপমাত্রা (120°C) শিয়ারের সময় সান্দ্রতা ধারণ 89% এর উপরে বৃদ্ধি করে, এমনকি চ্যালেঞ্জিং জলাধারের পরিস্থিতিতেও প্রোপ্যান্ট বহন ক্ষমতা নিশ্চিত করে।

ফর্মুলেশন অ্যাডজাস্টমেন্ট প্রোটোকল

ডেটা-চালিত কৌশলগুলি এখন ফ্র্যাকচারিং তরল সান্দ্রতা এবং ঘনত্বের রিয়েল-টাইম নিয়ন্ত্রণ সক্ষম করে। মেশিন লার্নিং মডেলগুলি - এলোমেলো বন এবং সিদ্ধান্ত গাছ - ধীর, পর্যায়ক্রমিক ল্যাব পরীক্ষাগুলি প্রতিস্থাপন করে, তাৎক্ষণিকভাবে ভিসকোমিটার রিডিংয়ের মতো রিওলজিক্যাল পরামিতিগুলির পূর্বাভাস দেয়। বাস্তবে, অনুগত প্রক্রিয়া এবং পাইজোইলেকট্রিক সেন্সর দিয়ে সজ্জিত হাইড্রোলিক ফ্র্যাকচারিং তরল মিশ্রণ ট্যাঙ্কগুলি তরল বৈশিষ্ট্য পরিবর্তনের সাথে সাথে গুয়ার গাম দ্রবণের সান্দ্রতা পরিমাপ করে, অভিজ্ঞতামূলক মোড পচনের মাধ্যমে ত্রুটি সংশোধন করে।

অপারেটররা ইন-সিটু সান্দ্রতা এবং ঘনত্ব পর্যবেক্ষণ করে, তারপর লাইভ সেন্সর প্রতিক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে গুয়ার গাম, ক্রসলিংকার বা অতিরিক্ত ঘনত্বের ডোজ সামঞ্জস্য করে। এই অন-দ্য-ফ্লাই সমন্বয় নিশ্চিত করে যে ফ্র্যাকচারিং তরল ডাউনটাইম ছাড়াই প্রোপ্যান্ট সাসপেনশনের জন্য সর্বোত্তম ফ্র্যাকচারিং তরল সান্দ্রতা বজায় রাখে। উদাহরণস্বরূপ, নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থায় সরাসরি পাইপ সান্দ্রতা পরিমাপ গতিশীল তরল টিউনিংকে অনুমতি দেয়, রিজার্ভার বা অপারেশন প্যারামিটার পরিবর্তনের সাথে সাথে আদর্শ প্রোপ্যান্ট সাসপেনশন সংরক্ষণ করে।

কাদামাটি এবং তাপমাত্রা স্থিতিশীলতা সংযোজনগুলির সাথে সিনারজিস্টিক প্রভাব

প্রতিকূল শেল এবং উচ্চ-তাপমাত্রার পরিবেশে গুয়ার গামের সান্দ্রতা রক্ষায় ক্লে স্টেবিলাইজার এবং তাপীয় স্থিতিশীলতা সংযোজন গুরুত্বপূর্ণ। ক্লে স্টেবিলাইজার - যেমন সালফোনেটেড গুয়ার ডেরিভেটিভস - কাদামাটির ফোলাভাব এবং স্থানান্তর রোধ করে; এটি গঠনে আয়নিক প্রজাতির সাথে মিথস্ক্রিয়া সীমিত করে গুয়ার গাম দ্রবণের সান্দ্রতাকে আকস্মিক ক্ষতি থেকে রক্ষা করে। একটি সাধারণ স্টেবিলাইজার, সোডিয়াম 3-ক্লোরো-2-হাইড্রোক্সিপ্রোপাইলসালফোনেট - পরিবর্তিত গুয়ার গাম, ফ্র্যাকচারিংয়ের জন্য উপযুক্ত অভ্যন্তরীণ সান্দ্রতা তৈরি করে এবং জল-অদ্রবণীয় উপাদান প্রতিরোধ করে, জেল কাঠামো বজায় রাখে এবং কাদামাটি সমৃদ্ধ গঠনেও কার্যকর প্রোপ্যান্ট সাসপেনশন বজায় রাখে।

তাপীয় স্থিতিশীলকারী, যার মধ্যে রয়েছে উন্নত সুপার্রামোলিকুলার ভিসকোসিফায়ার এবং থার্মোডাইনামিক হাইড্রেট ইনহিবিটর (যেমন,মিথানল, PEG-200), 160°C এর উপরে সান্দ্রতা ভাঙ্গনের বিরুদ্ধে সুরক্ষা প্রদান করে। ব্রাইন-ভিত্তিক এবং অতি-উচ্চ তাপমাত্রার তরল ব্যবস্থায়, এই সংযোজনগুলি 180°C শিয়ারের নিচে 200 mPa·s এর উপরে সান্দ্রতা ধরে রাখতে সক্ষম করে, যা ঐতিহ্যবাহী গুয়ার গাম ভিসকোসিফায়ারের চেয়ে অনেক বেশি।

উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে:

• সালফোনেটেড গুয়ার গামকাদামাটি এবং তাপমাত্রা উভয়েরই স্থিতিস্থাপকতার জন্য।
• অর্গানোজিরকোনিয়াম ক্রসলিংকারঅতি-উচ্চ তাপীয় স্থিতিশীলতার জন্য।
• পিইজি-২০০তরল কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি এবং অবশিষ্টাংশ কমাতে THI হিসেবে।

এই ধরনের প্রোটোকল এবং সংযোজন প্যাকেজগুলি অপারেটরদের তরল পদার্থ ভাঙার জন্য মিক্সিং ট্যাঙ্কের নকশা অপ্টিমাইজ করতে এবং ক্রমাগত সান্দ্রতা এবংঘনত্ব পরিমাপএর ফলে উৎপন্ন হয় উচ্চতর প্রোপ্যান্ট বহন ক্ষমতা এবং ধারাবাহিকভাবে ফ্র্যাকচার বিস্তার, এমনকি চরম ডাউনহোল পরিবেশেও।

গুয়ার গাম সান্দ্রতাকে প্রোপ্যান্টের সাথে সংযুক্ত করা, বেগ স্থির করা এবং ফ্র্যাকচারিং দক্ষতা

প্রোপ্যান্ট সাসপেনশনের যান্ত্রিক অন্তর্দৃষ্টি

হাইড্রোলিক ফ্র্যাকচারিংয়ের সময় প্রোপ্যান্টের স্থিরকরণের বেগ নিয়ন্ত্রণে গুয়ার গামের সান্দ্রতা সরাসরি ভূমিকা পালন করে। গুয়ার গাম দ্রবণের সান্দ্রতা বৃদ্ধির সাথে সাথে প্রোপ্যান্ট কণার উপর প্রভাব বিস্তারকারী ড্র্যাগ বল বৃদ্ধি পায়, যা তাদের নিম্নগামী স্থিরকরণের হারকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। বাস্তবে, উচ্চ গুয়ার গাম ঘনত্ব এবং বর্ধিত সান্দ্র বৈশিষ্ট্যযুক্ত তরল - পলিমার অ্যাডিটিভ এবং ফাইবার দিয়ে পরিবর্তিত তরলগুলি সহ - উন্নত প্রোপ্যান্ট-বহন ক্ষমতা প্রদান করে, যার ফলে স্থগিত কণাগুলি নীচে একত্রিত হওয়ার পরিবর্তে ফ্র্যাকচার নেটওয়ার্ক জুড়ে সমানভাবে বিতরণ করা যায়।

ল্যাবরেটরি গবেষণায় দেখা গেছে যে, নিউটনীয় তরলের তুলনায়, শিয়ার-থিনিং গুয়ার জেল দ্রবণগুলি প্রোপ্যান্টের স্থিরকরণের বেগ কম দেখায়, যার ফলে সান্দ্রতা এবং স্থিতিস্থাপক প্রভাব বৃদ্ধি পায়। উদাহরণস্বরূপ, গুয়ার গামের ঘনত্ব দ্বিগুণ করলে স্থিরকরণের বেগ অর্ধেক হতে পারে, যা নিশ্চিত করে যে প্রোপ্যান্ট দীর্ঘ সময় ধরে ঝুলে থাকে। তন্তু যোগ করার ফলে একটি জালের মতো নেটওয়ার্ক তৈরি করে অবক্ষেপণ আরও বাধাগ্রস্ত হয়, যা অভিন্ন প্রোপ্যান্ট স্থাপনকে উৎসাহিত করে। বিভিন্ন ফ্র্যাকচার এবং তরল অবস্থার অধীনে এই প্রভাবগুলি পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য অভিজ্ঞতামূলক মডেল এবং সহগ তৈরি করা হয়েছে, যা তরল রিওলজি এবং প্রোপ্যান্ট সাসপেনশনের মধ্যে সমন্বয় নিশ্চিত করে।

যেসব ফ্র্যাকচারের প্রস্থ প্রোপ্যান্টের ব্যাসের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে মিলে যায়, সেখানে কনফিনমেন্ট প্রভাবগুলি স্থিরতাকে আরও বিলম্বিত করে, উচ্চ-সান্দ্রতাযুক্ত গুয়ার দ্রবণের সুবিধাগুলিকে বাড়িয়ে তোলে। তবে, অতিরিক্ত সান্দ্রতা তরল গতিশীলতা সীমাবদ্ধ করতে পারে, সম্ভাব্যভাবে কার্যকর প্রোপ্যান্ট পরিবহন গভীরতা হ্রাস করে এবং অবশিষ্টাংশ গঠনের ঝুঁকি বাড়ায় যা ফ্র্যাকচার পরিবাহিতাকে বিপন্ন করে।

ফ্র্যাকচারের প্রস্থ এবং দৈর্ঘ্য সর্বাধিক করা

গুয়ার গাম দ্রবণের সান্দ্রতা সামঞ্জস্য করা হাইড্রোলিক ফ্র্যাকচারিংয়ের সময় ফ্র্যাকচার বংশবিস্তারের উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। উচ্চ-সান্দ্রতাযুক্ত তরলগুলি বন্ধ হওয়ার চাপ প্রতিরোধ করার এবং শিলা জুড়ে ফাটল ছড়িয়ে দেওয়ার ক্ষমতার কারণে আরও বিস্তৃত ফ্র্যাকচার তৈরি করে। কম্পিউটেশনাল ফ্লুইড ডাইনামিক্স (CFD) সিমুলেশন এবং অ্যাকোস্টিক নির্গমন পর্যবেক্ষণ যাচাই করে যে উচ্চ সান্দ্রতা আরও জটিল ফ্র্যাকচার জ্যামিতি এবং বর্ধিত প্রস্থের দিকে পরিচালিত করে।

তবে, সান্দ্রতা এবং ফ্র্যাকচারের দৈর্ঘ্যের মধ্যে বাণিজ্য বন্ধ সাবধানতার সাথে পরিচালনা করা উচিত। যদিও প্রশস্ত ফ্র্যাকচার কার্যকর প্রোপ্যান্ট স্থাপন এবং পরিবাহিতা সহজতর করে, অত্যধিক সান্দ্র তরল দ্রুত চাপ দূর করতে পারে, যা দীর্ঘ ফ্র্যাকচারের বিকাশকে বাধাগ্রস্ত করে। অভিজ্ঞতাগত তুলনা দেখায় যে নিয়ন্ত্রিত সীমার মধ্যে সান্দ্রতা কমিয়ে গভীর অনুপ্রবেশ সম্ভব করে, যার ফলে দীর্ঘ ফ্র্যাকচার তৈরি হয় যা জলাধারের অ্যাক্সেসকে উন্নত করে। অতএব, শিলার ধরণ, প্রোপ্যান্টের আকার এবং পরিচালনা কৌশলের উপর ভিত্তি করে সান্দ্রতা অপ্টিমাইজ করা উচিত - সর্বাধিক নয়।

গুয়ার গাম পরিবর্তনের ফলে শিয়ার-থিনিং এবং ভিসকোইলাস্টিক বৈশিষ্ট্য সহ ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইড রিওলজি, প্রাথমিক ফাটল গঠন এবং পরবর্তী বৃদ্ধির ধরণকে আকৃতি দেয়। কার্বনেট জলাধারে মাঠ পরীক্ষণগুলি নিশ্চিত করে যে গুয়ার গামের ঘনত্ব সামঞ্জস্য করা, তাপীয় স্টেবিলাইজার যোগ করা, অথবা সার্ফ্যাক্ট্যান্ট-ভিত্তিক বিকল্পগুলি প্রবর্তন করা ফ্র্যাকচার বংশবিস্তারকে সূক্ষ্ম-টিউন করতে পারে, উদ্দীপনার লক্ষ্যের উপর নির্ভর করে প্রস্থ এবং দৈর্ঘ্য উভয়ই সর্বাধিক করে তোলে।

ডাউনহোল অপারেশনাল প্যারামিটারের সাথে ইন্টিগ্রেশন

হাইড্রোলিক ফ্র্যাকচারিংয়ের সময় ডাউনহোলের তাপমাত্রা এবং চাপ ওঠানামা করে বলে গুয়ার গামের সান্দ্রতা রিয়েল টাইমে পরিচালনা করতে হবে। গভীরতায় উচ্চ তাপমাত্রা গুয়ার গাম তরলের সান্দ্রতা হ্রাস করতে পারে, যার ফলে তাদের প্রোপ্যান্ট সাসপেনশন ক্ষমতা হ্রাস পায়। ক্রসলিংকার, থার্মাল স্টেবিলাইজার এবং উন্নত সংযোজন - যেমন থার্মোডাইনামিক হাইড্রেট ইনহিবিটর - ব্যবহার সর্বোত্তম সান্দ্রতা বজায় রাখতে সাহায্য করে, বিশেষ করে উচ্চ-তাপমাত্রার জলাধারগুলিতে।

পাইপ ভিসকোমেট্রি এবং রিগ্রেশন মডেলিং সহ সান্দ্রতা পরিমাপ কৌশলের সাম্প্রতিক অগ্রগতি অপারেটরদের ফ্র্যাকচারিং তরল সান্দ্রতা গতিশীলভাবে পর্যবেক্ষণ এবং সামঞ্জস্য করতে দেয়। উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোলিক ফ্র্যাকচারিং তরল মিক্সিং ট্যাঙ্কগুলি সান্দ্রতা পরিবর্তনগুলি ট্র্যাক করার জন্য রিয়েল-টাইম সেন্সরগুলিকে একীভূত করে এবং প্রয়োজন অনুসারে স্বয়ংক্রিয়ভাবে অতিরিক্ত গুয়ার গাম বা স্টেবিলাইজার ডোজ করে, যা ধারাবাহিক প্রোপ্যান্ট বহন ক্ষমতা নিশ্চিত করে।

কিছু অপারেটর উন্নত তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং অবশিষ্টাংশের ঝুঁকি কমাতে উচ্চ-সান্দ্রতা ঘর্ষণ হ্রাসকারী (HVFR) বা সিন্থেটিক পলিমার দিয়ে গুয়ার গাম পরিপূরক বা প্রতিস্থাপন করে। এই বিকল্প তরল ব্যবস্থাগুলি ব্যতিক্রমী ঘনত্ব দক্ষতা এবং শিয়ার অবক্ষয়ের প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদর্শন করে, চরম ডাউনহোল পরিস্থিতিতেও প্রোপ্যান্ট সাসপেনশনের জন্য উচ্চ সান্দ্রতা বজায় রাখে।

প্রোপ্যান্টের আকার, ঘনত্ব, তরল প্রবাহ হার এবং ফ্র্যাকচার জ্যামিতির মতো কার্যকরী পরামিতিগুলি সান্দ্রতা নিয়ন্ত্রণ কৌশলগুলির সাথে একীভূত করা হয়। এই পরিবর্তনশীলগুলিকে অপ্টিমাইজ করার মাধ্যমে নিশ্চিত করা হয় যে ফ্র্যাকচারিং তরল কাঙ্ক্ষিত ফ্র্যাকচার দৈর্ঘ্য এবং প্রস্থের উপর প্রোপ্যান্ট পরিবহন বজায় রাখতে পারে, যা আটকে যাওয়া, চ্যানেলিং বা অসম্পূর্ণ কভারেজের ঝুঁকি হ্রাস করে। সান্দ্রতা অভিযোজন কেবল ফ্র্যাকচার পরিবাহিতা বজায় রাখে না বরং উদ্দীপিত অঞ্চলের মধ্য দিয়ে হাইড্রোকার্বন প্রবাহকেও উন্নত করে।