Coអិនធីnuousgការវាស់ស្ទង់ viscosity នៃ uar gum អាចឱ្យមានការតាមដានយ៉ាងច្បាស់លាស់នៃការផ្លាស់ប្តូរ viscosity ដែលភ្ជាប់ទៅនឹងកំហាប់។ ការធ្វើគំរូ rheological ព្យាករណ៍ជួយកំណត់កំហាប់ជាក់លាក់ដែលត្រូវការសម្រាប់ជួរ viscosity ដែលចង់បាន ដែលមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវការរចនាធុងលាយ និងធានាបាននូវ rheology សារធាតុរាវ fracturing ជាប់លាប់។ ទំនាក់ទំនងកំហាប់លីនេអ៊ែរ-viscosity នេះជួយវិស្វករក្នុងការចេញវេជ្ជបញ្ជា viscosity ដែលបានគ្រប់គ្រងសម្រាប់តម្រូវការប្រតិបត្តិការផ្សេងៗ។
ការយល់ដឹងអំពីជ័រ Guar Gum នៅក្នុងសារធាតុរាវបំបែកដោយធារាសាស្ត្រ
តួនាទីរបស់ស្ករកៅស៊ូ Guar ជាសារធាតុធ្វើឱ្យក្រាស់
ប៉ូលីមែរធម្មជាតិដូចជាជ័រកៅស៊ូ guar gum គឺជាចំណុចកណ្តាលនៃការបង្កើតសារធាតុរាវដែលបាក់បែក ដោយសារតែសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការបង្កើន viscosity យ៉ាងខ្លាំង ដែលមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការព្យួរ proppant និងការដឹកជញ្ជូនប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។ ដោយមានប្រភពមកពីគ្រាប់ជ័រ guar រចនាសម្ព័ន្ធ polysaccharide របស់ជ័រកៅស៊ូ guar gum ផ្តល់សំណើមយ៉ាងឆាប់រហ័សដើម្បីបង្កើតជាដំណោះស្រាយ viscous ដែលមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការដឹកជញ្ជូនខ្សាច់ ឬជ័រផ្សេងទៀតចូលទៅក្នុងស្នាមប្រេះថ្មក្នុងអំឡុងពេល fracturing ដោយធារាសាស្ត្រ។
យន្តការនៃភាពស្អិត និងស្ថេរភាព៖
- ម៉ូលេគុលជ័រ Guar ជាប់គ្នា និងពង្រីកក្នុងទឹក ដែលនាំឱ្យមានការកកិតរវាងម៉ូលេគុល និងកម្រាស់សារធាតុរាវកើនឡើង។ ភាពស្អិតខ្ពស់នេះកាត់បន្ថយល្បឿននៃការតាំងខ្លួនរបស់សារធាតុរាវក្នុងសារធាតុរាវបំបែកដោយធារាសាស្ត្រ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការព្យួរ និងការដាក់សារធាតុរាវបានល្អប្រសើរ។
- សារធាតុភ្ជាប់ឆ្លងកាត់ដូចជាអាស៊ីតបូរិក អូហ្គាណូបូរ៉ុន ឬអូហ្គាណូហ្សីកូនីញ៉ូមបន្ថែមភាពស្អិត។ ឧទាហរណ៍ សារធាតុរាវអ៊ីដ្រូស៊ីប្រូភីលហ្គារ (HPG) ដែលភ្ជាប់ឆ្លងកាត់ជាមួយអូហ្គាណូហ្សីកូនីញ៉ូមរក្សាបានជាង 89.7% នៃភាពស្អិតដំបូងរបស់វានៅសីតុណ្ហភាព 120°C ក្រោមការកាត់ខ្ពស់ ដែលមានប្រសិទ្ធភាពលើសប្រព័ន្ធធម្មតា និងផ្តល់សមត្ថភាពផ្ទុកប្រូផាន់កាន់តែរឹងមាំក្នុងសារធាតុរាវបាក់។
- ដង់ស៊ីតេឆ្លងកាត់កើនឡើង ដែលសម្រេចបានដោយការបង្កើនកំហាប់សារធាតុបង្កើនកម្រាស់ ពង្រឹងរចនាសម្ព័ន្ធជែល និងអនុញ្ញាតឱ្យមានស្ថេរភាពខ្ពស់ សូម្បីតែនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌអាងស្តុកទឹកដ៏លំបាកក៏ដោយ។
ការបង្កើតជែលយ៉ាងឆាប់រហ័សរបស់ជ័រ Guar gum អាចឱ្យការរចនាធុងលាយសារធាតុរាវដែលបាក់បែកបានល្អប្រសើរ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាងាយនឹងទទួលរងការវាយប្រហារដោយកម្លាំងកាត់ និងអតិសុខុមប្រាណ។ ដូច្នេះ ការរៀបចំយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្ន និងសារធាតុបន្ថែមត្រឹមត្រូវគឺត្រូវបានទាមទារសម្រាប់ដំណើរការប្រកបដោយនិរន្តរភាព។
ម្សៅស្ករកៅស៊ូ Guar
*
លក្ខណៈសម្បត្តិសំខាន់ៗពាក់ព័ន្ធនឹងប្រតិបត្តិការបាក់បែក
ស្ថេរភាពសីតុណ្ហភាព
សារធាតុរាវជ័រហ្គារត្រូវតែរក្សាទម្រង់ជាតិស្អិតរបស់វានៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់នៃអាងស្តុកទុក។ ជ័រហ្គារដែលមិនបានកែប្រែចាប់ផ្តើមរលួយលើសពី 160°C ដែលនាំឱ្យបាត់បង់ជាតិស្អិត និងបន្ថយការលាយជ័រប្រូផាន។ ការកែប្រែគីមី — ដូចជាស៊ុលហ្វូណាសិនជាមួយសូដ្យូម 3-ក្លរ៉ូ-2-អ៊ីដ្រូស៊ីប្រូភីលស៊ុលហ្វូណាត — ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការស៊ូទ្រាំកម្ដៅ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យសារធាតុរាវរក្សាជាតិស្អិតលើសពី 200 mPa·s នៅ 180°C រយៈពេលពីរម៉ោង (កាត់ 170 s⁻¹)។
សារធាតុភ្ជាប់ឆ្លងកាត់គឺជាគន្លឹះនៃស្ថេរភាពសីតុណ្ហភាព៖
- សារធាតុភ្ជាប់ឆ្លងកាត់ Organozirconium បង្ហាញពីការរក្សា viscosity ខ្ពស់ជាងនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់បើប្រៀបធៀបទៅនឹងប្រព័ន្ធ borate។
- ជែលភ្ជាប់បូរេតមានប្រសិទ្ធភាពក្រោម 100°C ប៉ុន្តែបាត់បង់កម្លាំងយ៉ាងឆាប់រហ័សនៅខាងលើកម្រិតនេះ ជាពិសេសនៅកំហាប់ជីវប៉ូលីមែរទាប។
សារធាតុបន្ថែមចម្រុះ និងដេរីវេហ្គារដែលបានកែប្រែដោយគីមី ជំរុញព្រំដែនសម្រាប់អាងស្តុកទឹកជ្រៅបំផុត ដោយធានាបាននូវការគ្រប់គ្រងលំហូរសារធាតុរាវ និង viscosity នៅទូទាំងជួរកម្ដៅកាន់តែទូលំទូលាយ។
ភាពធន់នឹងការច្រោះ
ភាពធន់នឹងការច្រោះគឺមានសារៈសំខាន់ណាស់សម្រាប់ការការពារការបាត់បង់សារធាតុរាវនៅក្នុងទម្រង់ដែលមានភាពជ្រាបចូលទាប។ សារធាតុរាវ Guar gum ជាពិសេសសារធាតុរាវដែលភ្ជាប់ជាមួយណាណូភាគល្អិតដូចជា nano-ZrO₂ (zirconium dioxide) បង្ហាញពីការព្យួរខ្សាច់ប្រសើរឡើង និងការបាត់បង់ការច្រោះថយចុះ។ ឧទាហរណ៍ ការបន្ថែម nano-ZrO₂ 0.4% កាត់បន្ថយការតាំងលំនៅរបស់ប្រូផាន់យ៉ាងច្រើន ដោយរក្សាភាគល្អិតឱ្យព្យួរនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌឋិតិវន្ត និងសម្ពាធខ្ពស់។
ជ័រ Guar មានប្រសិទ្ធភាពលើសប៉ូលីមែរសំយោគភាគច្រើនក្នុងការធន់នឹងការកាត់ និងការច្រោះ ជាពិសេសនៅក្នុងបរិស្ថានដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងមានជាតិប្រៃខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ បញ្ហាប្រឈមនៃសំណល់សម្ភារៈបន្ទាប់ពីការបំបែកជែលនៅតែមាន ហើយត្រូវតែគ្រប់គ្រងដើម្បីបង្កើនចរន្តអគ្គិសនីនៃអាងស្តុកទឹក។
ការដាក់បញ្ចូលសារធាតុបន្ថែមដូចជាសារធាតុទប់ស្កាត់អ៊ីដ្រាតទែរម៉ូឌីណាមិក (THIs) — មេតាណុល និង PEG-200 — អាចបង្កើនប្រសិទ្ធភាពប្រឆាំងនឹងការច្រោះបន្ថែមទៀត ជាពិសេសនៅក្នុងដីល្បាប់ដែលមានអ៊ីដ្រាត។ ការកែលម្អទាំងនេះជួយសម្រួលដល់ការស្តារឧស្ម័នឡើងវិញបានល្អប្រសើរ និងរួមចំណែកដល់ប្រតិបត្តិការធុងលាយដ៏ល្អប្រសើរសម្រាប់សារធាតុរាវដែលបាក់បែក។
ផលប៉ះពាល់នៃការរារាំងដីឥដ្ឋ
ការរារាំងដីឥដ្ឋការពារការហើម និងការធ្វើចំណាកស្រុកនៃដីឥដ្ឋ ដោយកាត់បន្ថយការខូចខាតទ្រង់ទ្រាយអំឡុងពេលបាក់បែកដោយធារាសាស្ត្រ។ សារធាតុរាវស្ករកៅស៊ូសម្រេចបាននូវស្ថេរភាពដីឥដ្ឋតាមរយៈ៖
- ភាពស្អិតកើនឡើង និងស៊ុស្ប៉ង់ស្យុងប្រូផាន់ ដែលកំណត់ចលនាប្រូផាន់ ដែលអាចធ្វើឱ្យដីឥដ្ឋមិនមានស្ថេរភាព។
- ការស្រូបយកដោយផ្ទាល់ទៅលើផ្ទៃថ្មភក់ ដែលអាចរារាំងការធ្វើចំណាកស្រុកភាគល្អិតដីឥដ្ឋ។
ដេរីវេហ្គាដែលបានកែប្រែ — ដូចជាហ្គាអានីយ៉ូនិចដែលផ្សាំជាមួយអានីយ៉ូនិចម៉ាលេអ៊ីក — មានកម្រិតមិនរលាយក្នុងទឹកទាប កាត់បន្ថយការខូចខាតទ្រង់ទ្រាយ និងធ្វើឲ្យមានស្ថេរភាពដីឥដ្ឋប្រសើរឡើង។ វ៉ារ្យ៉ង់ហ្គាហ្គាំកាតាយុងដែលមិនមានជាតិទឹកជាមួយហ្វ្លុយអូរីន និងកូប៉ូលីមែរប៉ូលីអាគ្រីឡាមីត-ហ្គាបង្កើនការស្រូបយក ដែលផ្តល់នូវភាពធន់នឹងកំដៅប្រសើរឡើង និងអន្តរកម្មសារធាតុរាវ-ដីឥដ្ឋដែលមានស្ថេរភាព។
នៅក្នុងអាងស្តុកទឹកដែលសម្បូរទៅដោយអ៊ីដ្រាត ការប្រើប្រាស់សារធាតុ THI ដែលមានក្រុមអ៊ីដ្រូស៊ីល (ឧ.មេតាណុល, PEG-200) ជួយរក្សាលក្ខណៈសម្បត្តិសារធាតុរាវដែលបាក់បែក ដោយជួយដោយប្រយោលដល់ស្ថេរភាពដីឥដ្ឋ និងជំរុញអត្រាផលិតកម្មទាំងមូល។
តាមរយៈការរួមបញ្ចូលគ្នារវាងការកែប្រែគីមីកម្រិតខ្ពស់ និងសារធាតុបន្ថែមគោលដៅ សារធាតុរាវបំបែកដែលមានមូលដ្ឋានលើជ័រ guar gum ទំនើបផ្តល់នូវភាពស្អិតប្រសើរឡើង ភាពធន់នឹងការច្រោះ និងការគ្រប់គ្រងដីឥដ្ឋ ដែលគាំទ្រដល់ការដឹកជញ្ជូនសារធាតុជំរុញដ៏ល្អប្រសើរ និងការខូចខាតដល់ការបង្កើតតិចតួចបំផុត។
មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃភាពស្អិត និងឌីណាមិកកំហាប់នៃជ័រ Guar Gum
ទំនាក់ទំនង៖ ភាពស្អិតនៃជ័រ Guar Gum ទល់នឹងកំហាប់
ភាពស្អិតនៃជ័រកៅស៊ូ Guar gum បង្ហាញទំនាក់ទំនងដោយផ្ទាល់ ជារឿយៗជាលីនេអ៊ែរទៅនឹងកំហាប់របស់វានៅក្នុងដំណោះស្រាយទឹក។ នៅពេលដែលកំហាប់ជ័រកៅស៊ូ guar gum កើនឡើង ភាពស្អិតនៃដំណោះស្រាយកើនឡើង ដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវសមត្ថភាពរបស់សារធាតុរាវក្នុងការព្យួរ និងដឹកជញ្ជូនសារធាតុជំរុញក្នុងប្រតិបត្តិការបំបែកដោយធារាសាស្ត្រ។ ឧទាហរណ៍ សារធាតុរាវដែលមានកំហាប់ជ័រកៅស៊ូ guar gum ចាប់ពី 0.2% ដល់ 0.6% (w/w) អាចត្រូវបានកែសម្រួលដើម្បីធ្វើត្រាប់តាមវាយនភាពដូចទឹកដម ឬដូចទឹកឃ្មុំ ដែលមានប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់ស៊ុស្ប៉ង់ស្យុងជ័រនៅក្នុងអាងស្តុកទឹកដែលមានភាពជ្រាបចូលទាប និងខ្ពស់។
កំហាប់ជ័រ guar gum ដ៏ល្អប្រសើរធ្វើឱ្យមានតុល្យភាពរវាង viscosity សម្រាប់សមត្ថភាពផ្ទុក proppant និងសមត្ថភាពបូម។ កំហាប់ទាបពេកប្រឈមនឹងហានិភ័យនៃការរលាយ proppant យ៉ាងឆាប់រហ័ស និងកាត់បន្ថយទទឹងនៃការបាក់ឆ្អឹង។ កំហាប់លើសអាចរារាំងលំហូរ និងបង្កើនថ្លៃដើមប្រតិបត្តិការ។ ឧទាហរណ៍ ការផ្ទុកជ័រ guar gum 0.5 wt% ក្នុងអ៊ីដ្រូហ្សែលបង្កើនលក្ខណៈសម្បត្តិក្រាស់នៃកម្លាំងកាត់ប្រហែល 40%។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅកំហាប់ 0.75 wt% ភាពសុចរិតនៃបណ្តាញកាន់តែយ៉ាប់យ៉ឺន ដែលធ្វើឱ្យប្រសិទ្ធភាពនៃការបញ្ចេញ proppant និងការដឹកជញ្ជូនថយចុះ។
ផលប៉ះពាល់នៃអត្រាកាត់ និងសីតុណ្ហភាពលើភាពស្អិត
ដំណោះស្រាយជ័រហ្គារបង្ហាញពីឥរិយាបថកាត់ស្តើងយ៉ាងច្បាស់៖ ភាពស្អិតថយចុះនៅពេលអត្រាកាត់កើនឡើង។ លក្ខណៈនេះមានសារៈសំខាន់ណាស់ក្នុងការបាក់ដោយធារាសាស្ត្រ ដែលអាចឱ្យមានការបូមប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពក្នុងលក្ខខណ្ឌកាត់ខ្ពស់ និងការដឹកសារធាតុរាវដ៏រឹងមាំក្នុងអត្រាលំហូរទាប។ ឧទាហរណ៍ ក្នុងអំឡុងពេលចាក់យ៉ាងលឿន ភាពស្អិតរបស់ជ័រហ្គារធ្លាក់ចុះ ដែលជួយសម្រួលដល់ចលនាសារធាតុរាវឆ្លងកាត់បំពង់ និងការបាក់។ នៅពេលលំហូរថយចុះក្នុងបណ្តាញបាក់ ភាពស្អិតនឹងងើបឡើងវិញ ដោយរក្សាបាននូវការព្យួរជ័រហ្គារ និងកាត់បន្ថយល្បឿននៃការតាំងលំនៅ។
សីតុណ្ហភាពក៏ប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដល់ភាពស្អិតនៃសារធាតុរាវដែលបាក់បែកផងដែរ។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង ប៉ូលីមែរស្ករកៅស៊ូ guar gum ជួបប្រទះនឹងការរិចរិលដោយកម្ដៅ ដែលធ្វើឲ្យភាពស្អិត និងភាពបត់បែនថយចុះ។ ការវិភាគកម្ដៅបង្ហាញថា ស្ករកៅស៊ូ guar ដែលមានស៊ុលហ្វូណាត ទប់ទល់នឹងការបាត់បង់ភាពស្អិតបានល្អជាងទម្រង់ដែលមិនបានកែប្រែ ដោយរក្សាបាននូវភាពសុចរិតនៃរចនាសម្ព័ន្ធ និងសមត្ថភាពផ្ទុកសារធាតុជំរុញនៅសីតុណ្ហភាពរហូតដល់ 90–100°C។ យ៉ាងណាក៏ដោយ នៅសីតុណ្ហភាពអាងស្តុកទឹកខ្លាំងលើសពីកម្រិតនេះ វ៉ារ្យ៉ង់ស្ករកៅស៊ូ guar ភាគច្រើន (រួមទាំង hydroxypropyl guar ឬ HPG) បង្ហាញពីភាពស្អិត និងស្ថេរភាពថយចុះ ដែលតម្រូវឱ្យមានការកែប្រែ ឬយុទ្ធសាស្ត្របន្ថែម។
កំហាប់អំបិល និងមាតិកាអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងសារធាតុរាវមូលដ្ឋាន (ឧទាហរណ៍ ទឹកសមុទ្រ) មានឥទ្ធិពលបន្ថែមទៀតទាំងការធ្វើឱ្យស្តើងនៃកម្លាំងកាត់ និងស្ថេរភាពកម្ដៅ។ ជាតិប្រៃខ្ពស់ ជាពិសេសជាមួយនឹងកាតូនពហុវ៉ាឡង់ អាចបន្ថយការហើម និងភាពស្អិតយ៉ាងខ្លាំង ដែលប៉ះពាល់ដល់ប្រសិទ្ធភាពដឹកជញ្ជូនប្រូផាន។
ឥទ្ធិពលនៃការកែប្រែស្ករកៅស៊ូ Guar
ការកែប្រែគីមីនៃជ័រកៅស៊ូ guar អនុញ្ញាតឱ្យមានការលៃតម្រូវល្អិតល្អន់នៃ viscosity ភាពរលាយ និងភាពធន់នឹងសីតុណ្ហភាព ដោយធ្វើឱ្យប្រសិទ្ធភាពសារធាតុរាវបាក់បែកប្រសើរឡើង។ ស៊ុលហ្វូណាត—ការណែនាំក្រុម sulfonate ទៅក្នុងជ័រកៅស៊ូ guar—ជំរុញការរលាយក្នុងទឹក និងផ្តល់នូវការកើនឡើង 33% នៃ viscosity ដែលបានបញ្ជាក់ដោយ IR, DSC, TGA និងការវិភាគធាតុ។ ជ័រកៅស៊ូ guar ដែលមានស៊ុលហ្វូណាតរក្សា viscosity និងស្ថេរភាពសូម្បីតែនៅក្នុងបរិស្ថានអំបិល ឬអាល់កាឡាំងក៏ដោយ ដោយមានប្រសិទ្ធភាពល្អជាងជ័រកៅស៊ូដែលមិនទាន់កែប្រែនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌអាងស្តុកទឹកដ៏លំបាក។
អ៊ីដ្រូស៊ីប្រូភីឡាស្យុង (HPG) ក៏បង្កើនភាពស្អិត និងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពរលាយ ជាពិសេសនៅក្នុងសារធាតុរាវដែលមានកម្លាំងអ៊ីយ៉ុងខ្ពស់។ ជែល HPG បង្ហាញពីភាពស្អិត និងការបត់បែនខ្ពស់រវាង pH 7 និង 12.5 ដោយផ្លាស់ប្តូរទៅជាលក្ខណៈញូតុនតែនៅ pH >13 ប៉ុណ្ណោះ។ នៅក្នុងទឹកសមុទ្រ HPG និងជ័រកៅស៊ូ guar រក្សាបាននូវភាពស្អិតល្អជាងជ័រកៅស៊ូកែប្រែផ្សេងទៀតដូចជា carboxymethyl guar (CMG) ដែលបង្កើនភាពសមស្របសម្រាប់ប្រតិបត្តិការនៅឯនាយសមុទ្រ និងប្រៃ។
ការភ្ជាប់គ្នា ដែលជារឿយៗត្រូវបានសម្រេចជាមួយនឹងសារធាតុដូចជាអាស៊ីតបូរិក អូហ្គាណូបូរ៉ុន ឬអូហ្គាណូហ្សីកូនីញ៉ូម គឺជាបច្ចេកទេសមួយផ្សេងទៀតដើម្បីពង្រឹងរចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញរបស់ជ័រហ្គារ។ ដង់ស៊ីតេភ្ជាប់គ្នាដែលកើនឡើងបង្កើនកម្លាំងជែល និងភាពស្អិត ដែលមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ស៊ុស្ប៉ង់ស្យុងប្រូផាននៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងអត្រាកាត់។ ការជ្រើសរើសសារធាតុភ្ជាប់គ្នា និងកំហាប់ល្អបំផុតអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាពអាងស្តុកទឹកជាក់លាក់ និងលក្ខខណ្ឌលំហូរ។ ម៉ូដែលព្យាករណ៍អនុញ្ញាតឱ្យវិស្វករក្រិតតាមខ្នាតទាំងបន្ទុកសារធាតុក្រាស់ និងសារធាតុភ្ជាប់គ្នាសម្រាប់ការគ្រប់គ្រងលំហូរសារធាតុរាវដែលបាក់បែក និងភាពស្អិត។
បញ្ហាប្រឈម និងដំណោះស្រាយសម្រាប់ការគ្រប់គ្រងភាពស្អិតក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែងនៅក្នុងកម្មវិធីឧស្សាហកម្ម
ការជំនះការលំបាកក្នុងការវាស់វែង និងការលាយបញ្ចូលគ្នា
ដំណើរការឧស្សាហកម្មនៃដំណោះស្រាយស្ករកៅស៊ូ guar ប្រឈមមុខនឹងបញ្ហាប្រឈមជាបន្តបន្ទាប់ក្នុងការវាស់វែង viscosity ពេលវេលាជាក់ស្តែង។ ការប្រឡាក់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាគឺជារឿងធម្មតាដោយសារតែទំនោររបស់ស្ករកៅស៊ូ guar ក្នុងការបង្កើតសំណល់នៅលើផ្ទៃ viscometer ។ ការប្រឡាក់រំខានដល់ភាពត្រឹមត្រូវ និងបណ្តាលឱ្យរសាត់។ ឧទាហរណ៍ ការប្រមូលផ្តុំប៉ូលីមែរអាចបិទបាំងការផ្លាស់ប្តូរ viscosity ជាក់ស្តែង ដែលនាំឱ្យមានការអានមិនគួរឱ្យទុកចិត្ត។ យុទ្ធសាស្ត្រកាត់បន្ថយទំនើបរួមមានថ្នាំកូតសមាសធាតុ ដូចជាខ្សែភាពយន្ត CNT-PEG-hydrogel ដែលរុញច្រានប្រាក់បញ្ញើសរីរាង្គ និងរក្សាភាពរសើបរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាក្រោមលក្ខខណ្ឌ viscous ។ ឧបករណ៍ជំរុញ turbulence ដែលបានបោះពុម្ព 3D ដែលដាក់ក្នុងធុងលាយ បង្កើត turbulence ក្នុងតំបន់នៅលើផ្ទៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ដែលកាត់បន្ថយការបង្កើតសំណល់យ៉ាងច្រើន និងពន្យារភាពត្រឹមត្រូវនៃប្រតិបត្តិការ។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា RFID-IC រួមបញ្ចូលគ្នាបង្កើនការត្រួតពិនិត្យបន្ថែមទៀត ដោយកាត់បន្ថយការថែទាំខណៈពេលកំពុងដំណើរការក្នុងសារធាតុរាវដែលមានបញ្ហា ទោះបីជាទាំងនេះក៏តម្រូវឱ្យមានពិធីការប្រឆាំងនឹងការប្រឡាក់ដ៏រឹងមាំសម្រាប់ភាពជឿជាក់រយៈពេលវែងក៏ដោយ។
លក្ខខណ្ឌធុងដែលអាចប្រែប្រួលបាន ដូចជាអត្រាកាត់សារធាតុរាវមិនស៊ីសង្វាក់គ្នា សីតុណ្ហភាពប្រែប្រួល និងការចែកចាយសារធាតុបន្ថែមមិនស្មើគ្នា ក៏ប៉ះពាល់ដល់ការគ្រប់គ្រង viscosity ផងដែរ។ ឧទាហរណ៍ ធុងលាយដែលគ្មានធរណីមាត្រដែលបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងអាចបន្សល់ទុកនូវសារធាតុ guar gum ដែលមិនលាយបញ្ចូលគ្នា ដែលបង្កើតជាការកើនឡើង viscosity ក្នុងតំបន់ និងជាតិទឹកមិនពេញលេញ។ ការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវការរចនាធុង—តាមរយៈ baffles និងឧបករណ៍លាយ high-shear—លើកកម្ពស់ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយដូចគ្នា និងធានាបាននូវការវាស់វែងពេលវេលាជាក់ស្តែងដ៏ត្រឹមត្រូវ។ ការក្រិតតាមខ្នាតរង្វាស់នៅតែមានសារៈសំខាន់។ ការក្រិតតាមខ្នាតនៅនឹងកន្លែងជាប្រចាំដោយប្រើស្តង់ដារដែលអាចតាមដានបានជួយទប់ទល់នឹងការរសាត់របស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា និងការបាត់បង់ដំណើរការលើវដ្តប្រតិបត្តិការដែលអូសបន្លាយ។
យុទ្ធសាស្ត្រសម្រាប់ភាពស្អិតជាប់លាប់នៅក្នុងប្រព័ន្ធទ្រង់ទ្រាយធំ
ការសម្រេចបាននូវភាពស្អិតជាប់លាប់នៃដំណោះស្រាយស្ករកៅស៊ូ guar នៅទូទាំងដំណើរការលាយទ្រង់ទ្រាយធំទាមទារប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងស្វ័យប្រវត្តិដែលរួមបញ្ចូលគ្នា។ ឧបករណ៍វាស់ viscometers ក្នុងជួរដែលផ្គូផ្គងជាមួយនឹងស្វ័យប្រវត្តិកម្មដំណើរការដែលមានមូលដ្ឋានលើ PLC (ឧបករណ៍បញ្ជាតក្កវិជ្ជាដែលអាចសរសេរកម្មវិធីបាន) អនុញ្ញាតឱ្យមានការកែតម្រូវរង្វិលជុំបិទនៃល្បឿនលាយ កម្រិតថ្នាំបន្ថែម និងសីតុណ្ហភាព។ ក្របខ័ណ្ឌ IIoT (អ៊ីនធឺណិតឧស្សាហកម្មនៃវត្ថុ) អាចឱ្យមានការចាប់យកទិន្នន័យជាបន្តបន្ទាប់ ការត្រួតពិនិត្យពេលវេលាជាក់ស្តែង និងសកម្មភាពព្យាករណ៍ - គំរូរៀនម៉ាស៊ីនព្យាករណ៍ពីគម្លាត និងអនុវត្តការកែតម្រូវមុនពេលភាពស្អិតវង្វេងចេញពីលក្ខណៈបច្ចេកទេស។
ប្រព័ន្ធស្វ័យប្រវត្តិកាត់បន្ថយភាពប្រែប្រួលជាបាច់យ៉ាងខ្លាំង។ ការសិក្សាករណីថ្មីៗបង្ហាញពីការប្រែប្រួល viscosity ធ្លាក់ចុះរហូតដល់ 97% និងកាកសំណល់សម្ភារៈថយចុះ 3.5% នៅពេលដែលការគ្រប់គ្រងពេលវេលាជាក់ស្តែងត្រូវបានអនុវត្ត។ ការប្រើថ្នាំដោយស្វ័យប្រវត្តិនៃសារធាតុភ្ជាប់ឆ្លង - រួមទាំងអាស៊ីត boric, organoboron និង organozirconium - រួមជាមួយនឹងការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាពដែលមានភាពជាក់លាក់ ផ្តល់នូវដំណើរការ rheological ដែលអាចធ្វើម្តងទៀតបានសម្រាប់សារធាតុរាវដែលផ្ទុក proppant ។ ការវាយតម្លៃនៅក្នុងការលាយ guar gum ថ្នាក់អាហារបង្ហាញថាម៉ូដែលដែលជំរុញដោយ IIoT លើសពីវិធីសាស្ត្រប្រតិបត្តិករដោយដៃ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការព្យួរ proppant កាន់តែត្រឹមត្រូវ និងល្បឿនតាំងលំនៅអប្បបរមា ដែលចាំបាច់សម្រាប់ប្រសិទ្ធភាព fracturing ធារាសាស្ត្រ។
យុទ្ធសាស្ត្រដើម្បីកាត់បន្ថយភាពប្រែប្រួលពីមួយបាច់ទៅមួយបាច់បន្ថែមទៀតរួមមានការជ្រើសរើស និងការក្រិតតាមខ្នាតដោយប្រុងប្រយ័ត្ននៃសារធាតុបន្ថែមដែលភ្ជាប់គ្នា និងសារធាតុបន្ថែមដែលមានស្ថេរភាព។ ការរួមបញ្ចូលសារធាតុទប់ស្កាត់អ៊ីដ្រាតទែរម៉ូឌីណាមិក (THIs) ដូចជាមេតាណុល ឬ PEG-200 ជួយបង្កើនការរក្សាជាតិស្អិត និងភាពសុចរិតនៃជែល ជាពិសេសក្រោមលក្ខខណ្ឌអាងស្តុកសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ខ្លាំង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ កំហាប់របស់វាត្រូវតែធ្វើឱ្យប្រសើរឡើង - ការប្រើថ្នាំច្រើនពេកបង្កើនការស្តើងនៃកម្លាំងកាត់ និងធ្វើឱ្យសមត្ថភាពផ្ទុកប្រូផាន់ថយចុះ ដែលតម្រូវឱ្យមានតុល្យភាពដោយប្រុងប្រយ័ត្នជាមួយសារធាតុក្រាស់បឋម។
ការដោះស្រាយបញ្ហា៖ ការដោះស្រាយលក្ខណៈសម្បត្តិសារធាតុរាវដែលហួសពីលក្ខណៈបច្ចេកទេស
នៅពេលដែល viscosity នៃសារធាតុរាវ fracturing ធ្លាក់ចុះនៅខាងក្រៅដែនកំណត់ប្រតិបត្តិការ ជំហានដោះស្រាយបញ្ហាជាច្រើនគឺចាំបាច់។ ការផ្តល់ជាតិទឹកមិនពេញលេញ និងការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយមិនល្អនៃ guar gum ជារឿយៗនាំឱ្យមានការបង្កើតដុំពក ដែលបណ្តាលឱ្យមានការអាន viscosity មិនទៀងទាត់ និងការថយចុះនៃ suspension proppant ។ ការលាយជាមុននៃ guar gum ជាមួយសារធាតុ crosslinking ឬការបំបែកម្សៅទៅជាសារធាតុផ្ទុកដែលមិនមែនជាទឹកដូចជា glycol អាចការពារការកកកុញ និងលើកកម្ពស់ការរៀបចំដំណោះស្រាយឯកសណ្ឋាន។ បច្ចេកទេសបន្ថែមរហ័ស និងដំណាក់កាលត្រូវបានគេពេញចិត្តដើម្បីជៀសវាងការកើនឡើង viscosity ភ្លាមៗ។ ដំណើរការនេះធានានូវការលាយបញ្ចូលគ្នាយ៉ាងហ្មត់ចត់ និងកាត់បន្ថយការបង្កើតដីល្បាប់នៅក្នុងធុងលាយសារធាតុរាវ fracturing hydrohydraulic ។
ការធានាគុណភាពពឹងផ្អែកលើការតាមដានអន្តរកម្មរវាងសារធាតុបន្ថែម និងការត្រួតពិនិត្យការរិចរិលដែលបង្កឡើងដោយកម្ដៅ ឬការកាត់។ បច្ចេកទេសមីក្រូទស្សន៍ និងវិសាលគម (SEM, FTIR) បង្ហាញពីការបង្កើតសំណល់ និងការបំបែកជែល ដែលជាសញ្ញានៃបញ្ហានៃការបង្កើតរូបមន្ត។ ការកែតម្រូវអាចតម្រូវឱ្យមានការប្តូរភ្នាក់ងារភ្ជាប់គ្នា - ឧទាហរណ៍ ប្រព័ន្ធ organozirconium រក្សាបាននូវ viscosity ដំបូងជាង 89% ជាប់លាប់ក្រោមលក្ខខណ្ឌខ្លាំង (>120°C, high shear) ដែលល្អសម្រាប់សារធាតុរាវក្នុងអាងស្តុកទឹកជ្រៅខ្លាំង។ នៅពេលប្រើសារធាតុរក្សាស្ថេរភាពដូចជាមេតាណុល និង PEG-200 កំហាប់គួរតែត្រូវបានលៃតម្រូវយ៉ាងច្បាស់លាស់។ កម្រិតទាបមានស្ថេរភាព ប៉ុន្តែលើសអាចបន្ថយ viscosity និងធ្វើឱ្យខូចសមត្ថភាពផ្ទុក proppant។
លក្ខណៈសម្បត្តិសារធាតុរាវដែលនៅក្រៅលក្ខណៈបច្ចេកទេសជាប់លាប់ តម្រូវឱ្យមានការផ្តល់មតិត្រឡប់តាមពេលវេលាជាក់ស្តែងពីឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាក្នុងខ្សែ និងការគ្រប់គ្រងដំណើរការដែលជំរុញដោយទិន្នន័យ។ ការក្រិតតាមខ្នាត និងការសម្អាតជាប្រចាំ រួមជាមួយនឹងការថែទាំព្យាករណ៍ ដោះស្រាយភាពខុសគ្នាជាបន្តបន្ទាប់ និងបង្កើនភាពជឿជាក់នៃការវាស់វែង viscosity ដោយធ្វើឱ្យការរចនាធុងលាយប្រសើរឡើងដោយផ្ទាល់ លំហូរសារធាតុរាវដែលបែកខ្ញែក និងការព្យួរ proppant រយៈពេលវែងនៅក្នុងកម្មវិធីបំបែកធារាសាស្ត្រ។
ស៊ុស្ប៉ង់ស្យុងខ្សាច់សម្ពាធខ្ពស់ និងសមត្ថភាពស្រូបយករបស់ជ័រកៅស៊ូហ្គារ
*
ម៉ាស៊ីនវាស់វីស្កូម៉ែត្រស្វ័យប្រវត្តិក្នុងជួរ
នៅក្នុងកម្មវិធីបំបែកដោយប្រព័ន្ធធារាសាស្ត្រឧបករណ៍វាស់ viscometers ក្នុងបន្ទាត់ដែលត្រូវបានដំឡើងដោយផ្ទាល់នៅក្នុងបំពង់បង្ហូរធុងលាយផ្តល់នូវទិន្នន័យ viscosity ជាបន្តបន្ទាប់។ វិធីសាស្រ្តទំនើបៗ — រួមទាំងម៉ាស៊ីនវាស់ viscosity ដែលមានមូលដ្ឋានលើការរៀនម៉ាស៊ីន និងកុំព្យូទ័រ — ប៉ាន់ស្មាន viscosity សូន្យកាត់ពីការថតរូបភាពសារធាតុរាវ ឬការឆ្លើយតបថាមវន្ត ដែលគ្របដណ្តប់លើជួរចាប់ពីសារធាតុពនលាយរហូតដល់សារធាតុស្អិតដែលមាន viscous ខ្ពស់។ ប្រព័ន្ធទាំងនេះអាចត្រូវបានរួមបញ្ចូលទៅក្នុងការគ្រប់គ្រងដំណើរការដោយស្វ័យប្រវត្តិ ដែលកាត់បន្ថយអន្តរាគមន៍ដោយដៃ។
ឧទាហរណ៍៖
- ម៉ាស៊ីនវាស់ viscometers ដែលមានមូលដ្ឋានលើចក្ខុវិស័យកុំព្យូទ័រ ស្វ័យប្រវត្តិកម្មការប៉ាន់ស្មាន viscosity ដោយវិភាគឥរិយាបថរបស់សារធាតុរាវនៅក្នុងដបដាក់បញ្ច្រាស ឬឧបករណ៍លំហូរ ដោយផ្តល់លទ្ធផលយ៉ាងរហ័សសម្រាប់ស្វ័យប្រវត្តិកម្មជាបន្តបន្ទាប់ ឬរង្វិលជុំមតិត្រឡប់។
ការតាមដានកំហាប់ស្ករកៅស៊ូ Guar ពេលវេលាជាក់ស្តែង
ការរក្សាកំហាប់ជ័រ guar gum ឲ្យស្ថិតស្ថេរក្នុងអំឡុងពេលលាយជួយកាត់បន្ថយការប្រែប្រួលជាបាច់ និងគាំទ្រដល់ដំណើរការសារធាតុរាវ fracturing ដែលអាចទុកចិត្តបាន។ បច្ចេកវិទ្យាសម្រាប់ការត្រួតពិនិត្យកំហាប់តាមពេលវេលាជាក់ស្តែងរួមមាន៖
បច្ចេកវិទ្យា SLIM (បំពង់ចាក់ Ross Solids/Liquid Injection Manifold):SLIM ចាក់ម្សៅស្ករកៅស៊ូ guar នៅក្រោមផ្ទៃរាវ ដោយផ្សំវាភ្លាមៗជាមួយរាវតាមរយៈការលាយដែលមានកម្លាំងកាត់ខ្ពស់។ ការរចនានេះកាត់បន្ថយការកកកុញ និងការបាត់បង់ viscosity ដោយសារតែការលាយច្រើនពេក ដែលអាចឱ្យមានការគ្រប់គ្រងយ៉ាងច្បាស់លាស់លើកំហាប់នៅគ្រប់ដំណាក់កាល។
Non-Nuក្លar Slអ៊ឺរy Dអេនស៍អ៊ីធីMអេតr:ម៉ែត្រដង់ស៊ីតេក្នុងតួដែលបានដំឡើងនៅក្នុងធុងលាយតាមដានលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនី និងការប្រែប្រួលដង់ស៊ីតេ នៅពេលដែលជ័រ guar ត្រូវបានបន្ថែម និងបំបែក ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការតាមដានជាបន្តបន្ទាប់នៃកំហាប់ និងសកម្មភាពកែតម្រូវភ្លាមៗ។
ការថតរូបភាពអ៊ុលត្រាសោន រួមផ្សំជាមួយរីអូមេទ្រី (“រីអូ-អ៊ុលត្រាសោន”):បច្ចេកទេសទំនើបនេះចាប់យករូបភាពអ៊ុលត្រាសោនលឿនបំផុត (រហូតដល់ 10,000 ហ្វ្រេម/វិនាទី) រួមជាមួយនឹងទិន្នន័យ viscosity rheometric។ វាអាចឱ្យមានការត្រួតពិនិត្យក្នុងពេលដំណាលគ្នានៃកំហាប់ក្នុងស្រុក អត្រាកាត់ និងភាពមិនស្ថិតស្ថេរ ដែលមានសារៈសំខាន់សម្រាប់កំណត់អត្តសញ្ញាណល្បាយមិនស្មើគ្នា និងការផ្លាស់ប្តូរ viscous យ៉ាងឆាប់រហ័សនៅក្នុងដំណោះស្រាយ guar gum។
ឧទាហរណ៍៖
- ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញារេស៊ីស្តង់អគ្គិសនីជូនដំណឹងដល់ប្រតិបត្តិករ ប្រសិនបើការបន្ថែមម្សៅបណ្តាលឱ្យមានគម្លាតនៃកំហាប់ ដែលអាចឱ្យមានការកែតម្រូវភ្លាមៗ។
- ប្រព័ន្ធ Rheo-ultrasound មើលឃើញបាតុភូតលាយ ដែលបង្ហាញពីការប្រមូលផ្តុំក្នុងតំបន់ ឬការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយមិនពេញលេញ ដែលអាចធ្វើឱ្យខូចគុណភាពសារធាតុរាវដែលបាក់។
ឧបករណ៍ត្រួតពិនិត្យជាក់ស្តែង និងជាប្រចាំ
វិធីសាស្រ្តដូចជាឧបករណ៍វាស់ viscometer ឧស្សាហកម្មក្នុងជួរ Lonnmeterផ្តល់នូវមធ្យោបាយជាក់ស្តែង និងអាចទុកចិត្តបាននៃការវាស់ស្ទង់ viscosity នៅក្នុងបរិយាកាសផលិតកម្ម។ ឧបករណ៍ទាំងនេះគឺសមរម្យសម្រាប់ការត្រួតពិនិត្យជាប្រចាំក្នុងអំឡុងពេលលាយ ដោយផ្តល់ថាដំណើរការនៅតែស្ថិតនៅក្នុងប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលបានកំណត់។
ពិធីសារធានាគុណភាព និងការធ្វើសមាហរណកម្ម
ប្រព័ន្ធវាស់ស្ទង់ viscosity និងកំហាប់ជាបន្តបន្ទាប់ត្រូវតែត្រូវបានផ្ទៀងផ្ទាត់សម្រាប់ភាពជឿជាក់ និងភាពត្រឹមត្រូវ៖
- នីតិវិធីក្រិតតាមខ្នាត៖ការក្រិតតាមខ្នាតជាប្រចាំទល់នឹងស្តង់ដារដែលគេស្គាល់ធានានូវភាពត្រឹមត្រូវ និងភាពស៊ីសង្វាក់គ្នារបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។
- ការផ្ទៀងផ្ទាត់ការរៀនរបស់ម៉ាស៊ីន៖ឧបករណ៍វាស់ viscometers ដែលមានមូលដ្ឋានលើចក្ខុវិស័យកុំព្យូទ័រ ឆ្លងកាត់ការបណ្តុះបណ្តាលបណ្តាញសរសៃប្រសាទ និងការវាយតម្លៃស្តង់ដារ ដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់ប្រសិទ្ធភាពឆ្លងកាត់កំហាប់ guar gum និងភាព viscosity នៃសារធាតុរាវផ្សេងៗគ្នា។
- ការរួមបញ្ចូល QA ពេលវេលាជាក់ស្តែង៖ការរួមបញ្ចូលជាមួយប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងដំណើរការអនុញ្ញាតឱ្យមាននិន្នាការ ការរកឃើញកំហុស និងការឆ្លើយតបយ៉ាងឆាប់រហ័សចំពោះគម្លាត ដែលគាំទ្រទាំងគុណភាពផលិតផល និងការអនុលោមតាមបទប្បញ្ញត្តិ។
សរុបមក សមត្ថភាពក្នុងការត្រួតពិនិត្យ viscosity និងកំហាប់ guar gum ជាបន្តបន្ទាប់គឺអាស្រ័យលើការជ្រើសរើស និងការរួមបញ្ចូលបច្ចេកវិទ្យាសមស្រប។ ឧបករណ៍វាស់ viscometers បង្វិល ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា in-line កម្រិតខ្ពស់ បច្ចេកវិទ្យាលាយ SLIM និង rheo-ultrasound ផ្តល់នូវឆ្អឹងខ្នងញ្ញាណ ខណៈពេលដែលឧបករណ៍ជាក់ស្តែង និងពិធីការ QA ដ៏រឹងមាំធានានូវប្រតិបត្តិការដែលអាចទុកចិត្តបានពេញមួយដំណើរការលាយឧស្សាហកម្ម។
បច្ចេកវិទ្យាវាស់វែងសម្រាប់ការត្រួតពិនិត្យជាបន្តបន្ទាប់នៅក្នុងធុងលាយ
គោលការណ៍នៃការវាស់ស្ទង់ភាពស្អិត
ការវាយតម្លៃភាពស្អិតជាប់គ្នានៅក្នុងធុងលាយគឺមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការគ្រប់គ្រងលំហូរនៃសារធាតុរាវបំបែកដែលមានមូលដ្ឋានលើជ័រ guar gum។ ឧបករណ៍វាស់ភាពស្អិតក្នុងខ្សែត្រូវបានដំឡើងយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងប្រព័ន្ធឧស្សាហកម្ម ដើម្បីផ្តល់ទិន្នន័យពេលវេលាជាក់ស្តែងលើភាពស្អិតនៃជ័រ guar gum។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាទាំងនេះដំណើរការដោយផ្ទាល់នៅក្នុងផ្លូវលំហូរ ដោយលុបបំបាត់តម្រូវការសម្រាប់ការយកសំណាកដោយដៃ ហើយដូច្នេះកាត់បន្ថយការពន្យារពេលក្នុងមតិប្រតិកម្ម។
Viអាវទ្រនាប់ទីអូណាlវីស្កូម៉ែត្រគ្របដណ្ដប់លើការវាស់វែងសារធាតុរាវមិនមែនញូតុន ដោយសារតែសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការចាប់យកការឆ្លើយតបសារធាតុរាវថាមវន្ត។ ឧបករណ៍ដូចជា viscometer ដំណើរការក្នុងតួត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់ការដំឡើងក្នុងតួ និងផ្តល់នូវការអានជាបន្តបន្ទាប់ដែលសមស្របសម្រាប់កំហាប់ និងភាព viscosity ប្រែប្រួល ដូចដែលបានជួបប្រទះនៅក្នុងការរៀបចំសារធាតុរាវ fracturing ធារាសាស្ត្រ។ វិធីសាស្រ្តនេះពូកែជាមួយដំណោះស្រាយ guar gum ដោយសារតែឥរិយាបថកាត់បន្ថយការកាត់ និងជួរ viscosity ទូលំទូលាយ ដែលធានាបាននូវការទទួលបានទិន្នន័យរឹងមាំ និងភាពជឿជាក់នៃដំណើរការ។
ការវាយតម្លៃកំហាប់ជាបន្តបន្ទាប់
ការសម្រេចបាននូវដំណើរការសារធាតុរាវបំបែកដ៏ល្អប្រសើរតម្រូវឱ្យមានការគ្រប់គ្រងយ៉ាងច្បាស់លាស់លើកំហាប់ជ័រ guar gum។ នេះត្រូវបានសម្រេចដោយប្រើប្រព័ន្ធវាស់ស្ទង់កំហាប់ជាបន្តបន្ទាប់ដូចជាACOMP (ការត្រួតពិនិត្យដោយស្វ័យប្រវត្តិជាបន្តបន្ទាប់លើបណ្តាញនៃការប៉ូលីមែរ)បច្ចេកទេស។ ACOMP ប្រើប្រាស់ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃស្នប់ខាងលើ ម៉ាស៊ីនលាយ និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអុបទិកខាងក្រោម ដើម្បីផ្តល់នូវទម្រង់កំហាប់ពេលវេលាជាក់ស្តែង និងការអាន viscosity ខាងក្នុង នៅពេលដែលដំណោះស្រាយប៉ូលីមែរត្រូវបានរៀបចំនៅក្នុងធុងលាយធំៗ។
ការយកគំរូប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៅក្នុងបរិយាកាសលាយថាមវន្តពាក់ព័ន្ធនឹងការធ្វើគំរូប្រព័ន្ធលំដាប់ទីបីដើម្បីបកស្រាយការប្រែប្រួលកំហាប់តាមពេលវេលាជាក់ស្តែង។ ការវិភាគការឆ្លើយតបប្រេកង់ធានានូវទំនាក់ទំនងត្រឹមត្រូវរវាងគំរូទ្រឹស្តី និងទិន្នន័យពិសោធន៍ ដោយផ្តល់នូវការយល់ដឹងដែលអាចអនុវត្តបានសម្រាប់ការរៀបចំដំណោះស្រាយជ័រកៅស៊ូដែលស៊ីសង្វាក់គ្នា។ បច្ចេកវិទ្យាទាំងនេះគឺស័ក្តិសមជាពិសេសសម្រាប់ការផ្ទៀងផ្ទាត់កំហាប់រហ័ស ការកំណត់កម្រិតថ្នាំដែលអាចសម្របខ្លួនបាន និងការកាត់បន្ថយភាពប្រែប្រួលពីមួយបាច់ទៅមួយបាច់។
ការរួមបញ្ចូលជាមួយប្រព័ន្ធចាក់ដោយស្វ័យប្រវត្តិកែលម្អការគ្រប់គ្រងការផ្តោតអារម្មណ៍បន្ថែមទៀត។ម៉ែត្រដង់ស៊ីតេអ៊ុលត្រាសោនដែលត្រូវបានដំឡើងដោយផ្ទាល់នៅក្នុងធុង ឬបំពង់បង្ហូរប្រេង ផ្តល់មតិកែលម្អជាបន្តបន្ទាប់។ ម៉ាស៊ីនបូមស្វ័យប្រវត្តិកែសម្រួលអត្រាកម្រិតថ្នាំទៅតាមទិន្នន័យឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាផ្ទាល់ ដោយធានាថា viscosity ទល់នឹង concentration នៃ guar gum ត្រូវគ្នានឹង rheology នៃសារធាតុរាវដែលបាក់បែកគោលដៅ។ កិច្ចសហការនេះកាត់បន្ថយអន្តរាគមន៍របស់មនុស្ស និងអនុញ្ញាតឱ្យមានសកម្មភាពកែតម្រូវភ្លាមៗសម្រាប់បាច់ដែលមិនស្របតាមលក្ខណៈបច្ចេកទេស។
ផលប៉ះពាល់នៃសារធាតុបន្ថែម និងការកែប្រែដំណើរការលើភាពស្អិតនៃជ័រ Guar Gum
ការកែប្រែស៊ុលហ្វូណាត
ស៊ុលហ្វូណាតណែនាំក្រុមស៊ុលហ្វូណាតទៅក្នុងជ័រហ្គារ ដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់នូវភាពស្អិត និងរលាយនៃដំណោះស្រាយជ័រហ្គារដែលប្រើក្នុងការបំបែកដោយធារាសាស្ត្រ។ លក្ខខណ្ឌប្រតិកម្មល្អបំផុតតម្រូវឱ្យមានការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាព ពេលវេលា និងកំហាប់សារធាតុប្រតិកម្មឱ្យបានច្បាស់លាស់។ ឧទាហរណ៍ ការប្រើប្រាស់សូដ្យូម 3-ក្លរ៉ូ-2-អ៊ីដ្រូស៊ីប្រូភីលស៊ុលហ្វូណាតនៅសីតុណ្ហភាព 26°C ជាមួយនឹងពេលវេលាប្រតិកម្ម 2 ម៉ោង 1.0%។ណាអូអេចនិងស៊ុលហ្វូណាត 0.5% ដោយម៉ាស់ជ័រហ្គារ នាំឱ្យមានការកើនឡើង 33% នៃ viscosity ជាក់ស្តែង និងការថយចុះនៃមាតិកាដែលមិនរលាយក្នុងទឹក 0.42%។ ការផ្លាស់ប្តូរទាំងនេះបង្កើនសមត្ថភាពផ្ទុក proppant នៅក្នុងសារធាតុរាវ fracturing និងគាំទ្រដល់ស្ថេរភាពកម្ដៅ និងការច្រោះកាន់តែច្រើន។
វិធីសាស្ត្រស៊ុលហ្វូណាស្យុងជំនួស — ដូចជាស៊ុលហ្វានជាមួយស្មុគស្មាញស្ពាន់ធ័រទ្រីអុកស៊ីត–១,៤-ឌីអុកស៊ីននៅសីតុណ្ហភាព ៦០°C រយៈពេល ២,៩ ម៉ោង ដោយប្រើអាស៊ីតក្លរ៉ូស៊ុលហ្វូនិក ៣,១ មីលីលីត្រ — ក៏បង្ហាញពីភាពស្អិតកើនឡើង និងប្រភាគមិនរលាយទាបផងដែរ។ ការកែលម្អទាំងនេះកាត់បន្ថយសំណល់នៅក្នុងធុងលាយសារធាតុរាវបាក់ដោយធារាសាស្ត្រ ដែលកាត់បន្ថយហានិភ័យនៃការស្ទះ និងសម្រួលដល់លំហូរត្រឡប់មកវិញកាន់តែប្រសើរ។ FTIR, DSC និងការវិភាគធាតុបញ្ជាក់ពីការកែប្រែរចនាសម្ព័ន្ធទាំងនេះ ជាមួយនឹងការជំនួសលេចធ្លោនៅទីតាំង C-6។ កម្រិតនៃការជំនួស និងទម្ងន់ម៉ូលេគុលថយចុះបណ្តាលឱ្យមានភាពរលាយកាន់តែប្រសើរ សកម្មភាពប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្ម និងការបង្កើនភាពស្អិតប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព — ប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់ៗសម្រាប់លំហូរសារធាតុរាវបាក់ដោយប្រសិទ្ធភាព និងការគ្រប់គ្រងភាពស្អិត។
សារធាតុភ្ជាប់ឆ្លង និងប្រសិទ្ធភាពនៃរូបមន្ត
ភាពស្អិតនៃជ័រ Guar gum នៅក្នុងសារធាតុរាវបាក់ឆ្អឹងទទួលបានអត្ថប្រយោជន៍យ៉ាងច្រើនពីការដាក់បញ្ចូលសារធាតុភ្ជាប់ឆ្លង។ សារធាតុភ្ជាប់ឆ្លងដែលមានមូលដ្ឋានលើ Organozirconium និង borate គឺជាសារធាតុដែលរីករាលដាលបំផុត៖
សារធាតុភ្ជាប់ឆ្លង Organozirconium៖ភ្នាក់ងារ organozirconium ដែលមានប្រជាប្រិយភាពយ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់អាងស្តុកទឹកសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ បង្កើនស្ថេរភាពកម្ដៅនៃជែល guar។ នៅសីតុណ្ហភាព 120°C និង 170 s⁻¹ shear ជ័រ hydroxypropyl guar ដែលភ្ជាប់ជាមួយ organozirconium រក្សាបាននូវ viscosity ដំបូងរបស់វាជាង 89.7%។ ការថតរូបភាព SEM បង្ហាញរចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញបីវិមាត្រក្រាស់ជាមួយនឹងទំហំរន្ធញើសក្រោម 12 μm ដែលគាំទ្រដល់ការព្យួរ proppant ដែលប្រសើរឡើង និងល្បឿននៃការតាំងលំនៅ proppant ថយចុះនៅក្នុងការបាក់ឆ្អឹងធារាសាស្ត្រ។
សារធាតុភ្ជាប់ឆ្លងកាត់បូរេត៖អាស៊ីតបូរិកបែបប្រពៃណី និងសារធាតុភ្ជាប់ឆ្លងកាត់ organoboron បង្ហាញប្រសិទ្ធភាពនៅសីតុណ្ហភាពមធ្យម។ ប្រសិទ្ធភាពអាចត្រូវបានបង្កើនដោយប្រើសារធាតុបន្ថែមដូចជា polyethyleneimine (PEI) ឬ nanocellulose។ ឧទាហរណ៍ សារធាតុភ្ជាប់ឆ្លងកាត់ nanocellulose-boron រក្សា viscosity ដែលនៅសល់លើសពី 50 mPa·s នៅសីតុណ្ហភាព 110°C រយៈពេល 60 នាទីក្រោមកម្លាំងកាត់ខ្ពស់ ដែលបង្ហាញពីភាពធន់នឹងសីតុណ្ហភាព និងអំបិលដ៏រឹងមាំ។ ចំណងអ៊ីដ្រូសែនពី nanocellulose ជួយក្នុងការរក្សាលក្ខណៈសម្បត្តិ viscoelastic ដែលត្រូវការសម្រាប់សមត្ថភាពផ្ទុក proppant នៅក្នុងសារធាតុរាវ fracturing ។
ការភ្ជាប់គ្នានៅក្នុងដំណោះស្រាយជ័រ guar gum នាំឱ្យមានភាពប្រសើរឡើងនៃការស្តើងនៃកម្លាំងកាត់ និងភាពយឺត ដែលទាំងពីរនេះមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការបូម និងស៊ុស្ប៉ង់ស្យុង proppant។ អ៊ីដ្រូជែលដែលភ្ជាប់គ្នាដោយគីមីបង្ហាញពីការស្តារឡើងវិញនូវ thixotropic ខ្លាំង មានន័យថា viscosity និងរចនាសម្ព័ន្ធត្រូវបានស្តារឡើងវិញបន្ទាប់ពីការកាត់ខ្ពស់—សំខាន់ក្នុងអំឡុងពេលដាក់សារធាតុរាវ និងការសម្អាតនៅក្នុងប្រតិបត្តិការ fracturing ធារាសាស្ត្រ។
ផលប៉ះពាល់ប្រៀបធៀបនៃប្រព័ន្ធសារធាតុរាវមិនមែនប៉ូលីមែរ ធៀបនឹងប្រព័ន្ធសារធាតុរាវប៉ូលីមែរ
ប្រព័ន្ធសារធាតុរាវប៉ូលីមែរ និងមិនមែនប៉ូលីមែរបង្ហាញទម្រង់ rheological ខុសគ្នា ដែលប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដល់ប្រសិទ្ធភាពដឹកជញ្ជូន proppant៖
ប្រព័ន្ធប៉ូលីមែរ៖ទាំងនេះរួមមានប៉ូលីមែរធម្មជាតិ (ជ័រហ្គារ អ៊ីដ្រូស៊ីប្រូភីលហ្គារ) និងប៉ូលីមែរសំយោគ។ សារធាតុរាវប៉ូលីមែរអាចលៃតម្រូវបានសម្រាប់ viscosity ចំណុចទិន្នផល និងភាពបត់បែន។ កូប៉ូលីមែរអំផូទែរិចកម្រិតខ្ពស់ (ឧទាហរណ៍ ATP-I) សម្រេចបាននូវការរក្សា viscosity និងស្ថេរភាព rheological កាន់តែប្រសើរឡើងនៅក្នុងបរិស្ថានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងជាតិប្រៃខ្ពស់បើប្រៀបធៀបទៅនឹងរូបមន្តសែលុយឡូស polyanionic ចាស់ៗ។ viscosity និងការបត់បែនកើនឡើងបង្កើនការព្យួរ proppant បន្ថយល្បឿននៃការតាំងលំនៅ និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពការរចនាធុងលាយសម្រាប់សារធាតុរាវ fracturing ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ viscosity ខ្ពស់អាចរារាំងការដឹកជញ្ជូន proppant នៅក្នុងទម្រង់ permeability ទាប លុះត្រាតែមានតុល្យភាពដោយប្រុងប្រយ័ត្ន។
ប្រព័ន្ធមិនមែនប៉ូលីមែរ (ផ្អែកលើសារធាតុផ្សំលើផ្ទៃ)៖ទាំងនេះពឹងផ្អែកលើសារធាតុសកម្មរាវ viscoelastic ជាជាងបណ្តាញប៉ូលីមែរ។ សារធាតុរាវដែលមានមូលដ្ឋានលើសារធាតុសកម្មរាវផ្តល់នូវសំណល់ទាបជាង លំហូរត្រឡប់មកវិញយ៉ាងឆាប់រហ័ស និងការផ្ទុកសារធាតុ proppant ប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព ជាពិសេសនៅក្នុងអាងស្តុកទឹកមិនធម្មតាដែលការសម្អាតដោយគ្មានសំណល់ត្រូវបានផ្តល់អាទិភាព។ ខណៈពេលដែលប្រព័ន្ធទាំងនេះផ្តល់នូវ viscosity ដែលអាចលៃតម្រូវបានតិចជាងប៉ូលីមែរ ពួកវាដំណើរការបានល្អទាក់ទងនឹងការព្យួរសារធាតុ proppant និងកាត់បន្ថយហានិភ័យនៃការស្ទះនៅក្នុងធុងលាយសារធាតុរាវ fracturing hydraulic។
ការជ្រើសរើសរវាងសារធាតុរាវបាក់បែកប៉ូលីមែរ និងមិនមែនប៉ូលីមែរ អាស្រ័យលើតុល្យភាពដែលចង់បានរវាង viscosity ប្រសិទ្ធភាពសម្អាត ផលប៉ះពាល់បរិស្ថាន និងតម្រូវការផ្ទុក proppant។ ប្រព័ន្ធចម្រុះដែលរួមបញ្ចូលគ្នានូវប៉ូលីមែរ និងសារធាតុ surfactants viscoelastic កំពុងលេចចេញជារូបរាងឡើង ដើម្បីទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ទាំង viscosity ខ្ពស់ និងការស្តារសារធាតុរាវឡើងវិញយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ការធ្វើតេស្ត rheological—ដោយប្រើ linear oscillatory deformations និងការ sweeps flow—ផ្តល់នូវការយល់ដឹងអំពីឥរិយាបថ thixotropic និង pseudoplastic ដែលជួយក្នុងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃរូបមន្តសម្រាប់លក្ខខណ្ឌអណ្តូងជាក់លាក់។
យុទ្ធសាស្ត្របង្កើនប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់ការបំបែក viscosity សារធាតុរាវ និងសមត្ថភាពផ្ទុកសារធាតុរាវ
ឥរិយាបថរីអូឡូស៊ី និងការដឹកជញ្ជូនប្រូផាន់
ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃ viscosity នៃ gum guar គឺមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់សម្រាប់ការគ្រប់គ្រងល្បឿននៃការតាំងលំនៅរបស់ proppant នៅក្នុងការបាក់ឆ្អឹងដោយប្រើធារាសាស្ត្រ។ viscosity នៃសារធាតុរាវខ្ពស់កាត់បន្ថយអត្រាដែលភាគល្អិត proppant លិច ដែលបង្កើនលទ្ធភាពនៃការដឹកជញ្ជូនប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពចូលទៅក្នុងបណ្តាញបាក់ឆ្អឹងយ៉ាងជ្រៅ។ Crosslinking បង្កើន viscosity ដោយបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធជែលដ៏រឹងមាំ។ ឧទាហរណ៍ សារធាតុរាវ organozirconium-crosslinked hydroxypropyl guar បង្កើតជាបណ្តាញក្រាស់ដែលមានទំហំរន្ធតិចជាង 12 μm ដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវ suspension និងកាត់បន្ថយល្បឿននៃការតាំងលំនៅបើប្រៀបធៀបទៅនឹងប្រព័ន្ធ organoboron។
ការលៃតម្រូវកំហាប់ជ័រ guar gum ប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ដល់ viscosity នៃដំណោះស្រាយជ័រ guar gum។ នៅពេលដែលកំហាប់ប៉ូលីមែរកើនឡើង ដង់ស៊ីតេ crosslinker និងកម្លាំងជែលក៏កើនឡើងដែរ ដែលកាត់បន្ថយការធ្លាក់ដីល្បាប់ proppant និងបង្កើនការដាក់អតិបរមា។ ឧទាហរណ៍៖ ការបង្កើនកំហាប់ crosslinker នៅក្នុងសារធាតុរាវ HPG បង្កើនការរក្សា viscosity លើសពី 89% ក្នុងអំឡុងពេលកាត់សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (120°C) ដែលធានាបាននូវសមត្ថភាពផ្ទុកជ័រ សូម្បីតែនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌអាងស្តុកទឹកដ៏លំបាកក៏ដោយ។
ពិធីការកែតម្រូវរូបមន្ត
យុទ្ធសាស្ត្រដែលជំរុញដោយទិន្នន័យឥឡូវនេះអាចឱ្យគ្រប់គ្រងពេលវេលាជាក់ស្តែងនៃភាពស្អិត និងកំហាប់សារធាតុរាវដែលបាក់បែក។ គំរូរៀនម៉ាស៊ីន - ព្រៃឈើចៃដន្យ និងដើមឈើសម្រេចចិត្ត - ព្យាករណ៍ប៉ារ៉ាម៉ែត្រ rheological ដូចជាការអាន viscometer ភ្លាមៗ ដោយជំនួសការធ្វើតេស្តមន្ទីរពិសោធន៍យឺតៗ និងតាមកាលកំណត់។ នៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែង ធុងលាយសារធាតុរាវដែលបាក់បែកដោយធារាសាស្ត្រដែលបំពាក់ដោយយន្តការអនុលោមតាម និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា piezoelectric វាស់ viscosity នៃដំណោះស្រាយ guar gum នៅពេលដែលលក្ខណៈសម្បត្តិសារធាតុរាវផ្លាស់ប្តូរ ជាមួយនឹងការកែកំហុសតាមរយៈការបំបែករបៀបពិសោធន៍។
ប្រតិបត្តិករត្រួតពិនិត្យ viscosity និងកំហាប់នៅនឹងកន្លែង បន្ទាប់មកកែតម្រូវកម្រិតថ្នាំ guar gum crosslinkers ឬសារធាតុបន្ថែម thickeners ដោយផ្អែកលើមតិប្រតិកម្មរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាផ្ទាល់។ ការកែតម្រូវភ្លាមៗនេះធានាថាសារធាតុរាវ fracturing រក្សា viscosity សារធាតុរាវ fracturing ដ៏ល្អប្រសើរសម្រាប់ suspension proppant ដោយមិនមានពេលវេលារងចាំ។ ឧទាហរណ៍ ការវាស់វែង viscosity បំពង់ដោយផ្ទាល់ដែលបញ្ចូលទៅក្នុងប្រព័ន្ធត្រួតពិនិត្យអនុញ្ញាតឱ្យមានការលៃតម្រូវសារធាតុរាវថាមវន្ត ដោយរក្សា suspension proppant ដ៏ល្អនៅពេលដែលប៉ារ៉ាម៉ែត្រអាងស្តុកទឹក ឬប្រតិបត្តិការផ្លាស់ប្តូរ។
ផលប៉ះពាល់ស៊ីគ្នាជាមួយដីឥដ្ឋ និងសារធាតុបន្ថែមស្ថេរភាពសីតុណ្ហភាព
សារធាតុរក្សាលំនឹងដីឥដ្ឋ និងសារធាតុបន្ថែមស្ថេរភាពកម្ដៅ គឺមានសារៈសំខាន់ណាស់ក្នុងការរក្សាភាពស្អិតនៃជ័រកៅស៊ូ guar នៅក្នុងថ្ម shale ដែលមានអរិភាព និងបរិស្ថានដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ សារធាតុរក្សាលំនឹងដីឥដ្ឋ — ដូចជាដេរីវេជ័រ guar ដែលមានស៊ុលហ្វូណាត — ការពារការហើម និងការធ្វើចំណាកស្រុករបស់ដីឥដ្ឋ។ នេះការពារភាពស្អិតនៃដំណោះស្រាយជ័រ guar ពីការបាត់បង់ភ្លាមៗដោយកំណត់អន្តរកម្មជាមួយប្រភេទអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងទម្រង់។ សារធាតុរក្សាលំនឹងធម្មតា គឺជ័រ guar កែប្រែសូដ្យូម 3-chloro-2-hydroxypropylsulfonate ផ្តល់នូវភាពស្អិតខាងក្នុងដែលសមស្របសម្រាប់ការបាក់ និងទប់ទល់នឹងមាតិកាដែលមិនរលាយក្នុងទឹក ដោយរក្សារចនាសម្ព័ន្ធជែល និងស៊ុយស្ប៉ង់ស្យុងប្រូផានដែលមានប្រសិទ្ធភាពសូម្បីតែនៅក្នុងទម្រង់ដែលសម្បូរដីឥដ្ឋក៏ដោយ។
សារធាតុរក្សាលំនឹងកម្ដៅ រួមទាំងសារធាតុស្អិតលើសម៉ូលេគុលកម្រិតខ្ពស់ និងសារធាតុទប់ស្កាត់អ៊ីដ្រាតទែរម៉ូឌីណាមិក (ឧ.មេតាណុល, PEG-200) ការពារប្រឆាំងនឹងការបំបែកជាតិស្អិតលើសពី 160°C។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធសារធាតុរាវដែលមានមូលដ្ឋានលើទឹកប្រៃ និងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់បំផុត សារធាតុបន្ថែមទាំងនេះអាចឱ្យមានការរក្សាជាតិស្អិតលើសពី 200 mPa·s ក្រោមការកាត់ 180°C ដែលលើសពីសារធាតុបង្កើនជាតិស្អិតស្ករកៅស៊ូប្រពៃណី។
ឧទាហរណ៍រួមមាន៖
- ស្ករកៅស៊ូស៊ុលហ្វូណាតសម្រាប់ទាំងភាពធន់នឹងដីឥដ្ឋ និងភាពធន់នឹងសីតុណ្ហភាព។
- សារធាតុភ្ជាប់ឆ្លង Organozirconiumសម្រាប់ស្ថេរភាពកម្ដៅខ្ពស់បំផុត។
- PEG-200ជា THI ដើម្បីជំរុញដំណើរការសារធាតុរាវ និងកាត់បន្ថយសំណល់។
ពិធីការ និងកញ្ចប់សារធាតុបន្ថែមបែបនេះអនុញ្ញាតឱ្យប្រតិបត្តិករធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវការរចនាធុងលាយសម្រាប់សារធាតុរាវដែលបាក់បែក និងកែសម្រួលបច្ចេកទេសវាស់ស្ទង់ viscosity នៃ guar gum សម្រាប់ viscosity ជាបន្តបន្ទាប់ និងការវាស់ស្ទង់កំហាប់លទ្ធផលគឺសមត្ថភាពផ្ទុកប្រូផាន់ខ្ពស់ជាង និងការរីករាលដាលនៃការបាក់ឆ្អឹងជាប់លាប់ សូម្បីតែនៅក្នុងបរិស្ថានរណ្តៅជ្រៅខ្លាំងក៏ដោយ។
ការភ្ជាប់ភាពស្អិតនៃជ័រ Guar Gum ទៅនឹងល្បឿននៃការរលាយ Proppant និងប្រសិទ្ធភាពនៃការបាក់បែក
ការយល់ដឹងអំពីយន្តការនៃការព្យួរប្រូផាន់
ភាពស្អិតនៃជ័រកៅស៊ូ Guar ដើរតួនាទីដោយផ្ទាល់ក្នុងការគ្រប់គ្រងល្បឿននៃការរលាយនៃសារធាតុ proppant ក្នុងអំឡុងពេលបាក់បែកដោយធារាសាស្ត្រ។ នៅពេលដែលភាពស្អិតនៃដំណោះស្រាយជ័រកៅស៊ូ guar កើនឡើង កម្លាំងអូសដែលធ្វើសកម្មភាពលើភាគល្អិត proppant កើនឡើង ដែលកាត់បន្ថយអត្រានៃការរលាយចុះក្រោមរបស់វាយ៉ាងច្រើន។ នៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែង សារធាតុរាវដែលមានកំហាប់ជ័រកៅស៊ូ guar ខ្ពស់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិស្អិតប្រសើរឡើង — រួមទាំងសារធាតុបន្ថែមប៉ូលីមែរ និងសរសៃ — ផ្តល់នូវសមត្ថភាពផ្ទុកជ័រ proppant កាន់តែប្រសើរឡើង ដែលអនុញ្ញាតឱ្យភាគល្អិតព្យួរនៅតែចែកចាយស្មើៗគ្នានៅទូទាំងបណ្តាញបាក់បែកជាជាងការប្រមូលផ្តុំនៅខាងក្រោម។
ការសិក្សានៅមន្ទីរពិសោធន៍បង្ហាញថា បើប្រៀបធៀបទៅនឹងសារធាតុរាវញូតុន ដំណោះស្រាយជែលហ្គារដែលធ្វើឲ្យស្តើងបង្ហាញពីល្បឿននៃការតាំងលំនៅរបស់ប្រូផាន់ទាបជាង ដែលបណ្តាលមកពីការកើនឡើងនៃ viscosity និងឥទ្ធិពលយឺត។ ឧទាហរណ៍ ការបង្កើនកំហាប់ជ័រហ្គារទ្វេដងអាចកាត់បន្ថយល្បឿននៃការតាំងលំនៅពាក់កណ្តាល ដែលធានាថាប្រូផាន់នៅតែព្យួរយូរជាង។ ការបន្ថែមសរសៃរារាំងដល់ការធ្លាក់ដីដោយបង្កើតបណ្តាញដូចសំណាញ់ ដែលជំរុញការដាក់ប្រូផាន់ឯកសណ្ឋាន។ គំរូជាក់ស្តែង និងមេគុណត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីព្យាករណ៍ពីផលប៉ះពាល់ទាំងនេះក្រោមលក្ខខណ្ឌបាក់បែក និងសារធាតុរាវផ្សេងៗគ្នា ដែលបញ្ជាក់ពីភាពស៊ីសង្វាក់គ្នារវាង rheology សារធាតុរាវ និង suspension ប្រូផាន់។
នៅក្នុងការបាក់ឆ្អឹងដែលទទឹងស្របគ្នាយ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងអង្កត់ផ្ចិតនៃសារធាតុជំរុញ ផលប៉ះពាល់នៃការរឹតបន្តឹងធ្វើឱ្យការតាំងទីលំនៅយឺតយ៉ាវជាងមុន ដែលបង្កើនអត្ថប្រយោជន៍នៃដំណោះស្រាយ guar ដែលមាន viscosity ខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ viscosity លើសអាចរឹតបន្តឹងការចល័តសារធាតុរាវ ដែលអាចកាត់បន្ថយជម្រៅនៃការដឹកជញ្ជូនសារធាតុជំរុញដែលមានប្រសិទ្ធភាព និងបង្កើនហានិភ័យនៃការបង្កើតសំណល់ដែលធ្វើឱ្យប៉ះពាល់ដល់ចរន្តនៃការបាក់ឆ្អឹង។
ការបង្កើនទទឹង និងប្រវែងនៃការបាក់ឆ្អឹងឲ្យបានអតិបរមា
ការកែសម្រួលភាពស្អិតនៃដំណោះស្រាយជ័រហ្គារមានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងទៅលើការរីករាលដាលនៃការបាក់ឆ្អឹងអំឡុងពេលបាក់ឆ្អឹងដោយធារាសាស្ត្រ។ សារធាតុរាវដែលមានភាពស្អិតខ្ពស់មានទំនោរបង្កើតការបាក់ឆ្អឹងកាន់តែធំ ដោយសារតែសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការទប់ទល់នឹងសម្ពាធបិទ និងរាលដាលស្នាមប្រេះឆ្លងកាត់ថ្ម។ ការក្លែងធ្វើឌីណាមិកសារធាតុរាវគណនា (CFD) និងការត្រួតពិនិត្យការបញ្ចេញសំឡេងបញ្ជាក់ថា ភាពស្អិតខ្ពស់នាំឱ្យមានធរណីមាត្របាក់ឆ្អឹងកាន់តែស្មុគស្មាញ និងទទឹងប្រសើរឡើង។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការសម្របសម្រួលរវាងភាពស្អិត និងប្រវែងបាក់ឆ្អឹងត្រូវតែគ្រប់គ្រងដោយប្រុងប្រយ័ត្ន។ ខណៈពេលដែលការបាក់ឆ្អឹងធំទូលាយជួយសម្រួលដល់ការដាក់សារធាតុជំរុញ និងចរន្តអគ្គិសនីប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព សារធាតុរាវដែលមានភាពស្អិតហួសប្រមាណអាចរំលាយសម្ពាធបានយ៉ាងឆាប់រហ័ស ដែលរារាំងដល់ការវិវត្តនៃការបាក់ឆ្អឹងវែង។ ការប្រៀបធៀបជាក់ស្តែងបង្ហាញថា ការបន្ថយភាពស្អិតក្នុងដែនកំណត់ដែលបានគ្រប់គ្រងអនុញ្ញាតឱ្យមានការជ្រៀតចូលកាន់តែជ្រៅ ដែលនាំឱ្យមានការបាក់ឆ្អឹងវែងដែលបង្កើនការចូលទៅកាន់អាងស្តុកទឹក។ ដូច្នេះ ភាពស្អិតត្រូវតែធ្វើឱ្យប្រសើរបំផុត — មិនមែនបង្កើនអតិបរមាទេ — ដោយផ្អែកលើប្រភេទថ្ម ទំហំសារធាតុជំរុញ និងយុទ្ធសាស្ត្រប្រតិបត្តិការ។
លក្ខណៈលំហូរសារធាតុរាវដែលបាក់បែក រួមទាំងលក្ខណៈសម្បត្តិកាត់បន្ថយកម្លាំងកាត់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិវីស្កូអេឡាស្ទិកពីការកែប្រែជ័រហ្គារហ្គារ បង្កើតរូបរាងស្នាមប្រេះដំបូង និងលំនាំការលូតលាស់ជាបន្តបន្ទាប់។ ការសាកល្បងនៅទីវាលក្នុងអាងស្តុកកាបូណាតបញ្ជាក់ថា ការកែសម្រួលកំហាប់ជ័រហ្គារ ការបន្ថែមសារធាតុរក្សាស្ថេរភាពកម្ដៅ ឬការណែនាំជម្រើសដែលមានមូលដ្ឋានលើសារធាតុផ្សំលើផ្ទៃអាចកែសម្រួលការរីករាលដាលនៃការបាក់បែក ដោយបង្កើនទាំងទទឹង និងប្រវែងអតិបរមាអាស្រ័យលើគោលដៅរំញោច។
ការរួមបញ្ចូលជាមួយប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រតិបត្តិការ Downhole
ភាពស្អិតនៃជ័រកៅស៊ូ Guar ត្រូវតែគ្រប់គ្រងបានទាន់ពេលវេលា ដោយសារសីតុណ្ហភាព និងសម្ពាធក្នុងរន្ធធ្លាក់ចុះប្រែប្រួលក្នុងអំឡុងពេលបាក់បែកដោយធារាសាស្ត្រ។ សីតុណ្ហភាពខ្ពស់នៅជម្រៅអាចបន្ថយភាពស្អិតនៃសារធាតុរាវជ័រកៅស៊ូ ដែលធ្វើឱ្យសមត្ថភាពព្យួរប្រូភីនរបស់វាថយចុះ។ ការប្រើប្រាស់សារធាតុភ្ជាប់ឆ្លងកាត់ សារធាតុរក្សាស្ថេរភាពកម្ដៅ និងសារធាតុបន្ថែមកម្រិតខ្ពស់ ដូចជាសារធាតុទប់ស្កាត់អ៊ីដ្រាតទែរម៉ូឌីណាមិក ជួយរក្សាភាពស្អិតល្អបំផុត ជាពិសេសនៅក្នុងអាងស្តុកទឹកដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។
ការរីកចម្រើនថ្មីៗក្នុងបច្ចេកទេសវាស់ស្ទង់ viscosity រួមទាំង viscometry បំពង់ និងការធ្វើគំរូតំរែតំរង់ អនុញ្ញាតឱ្យប្រតិបត្តិករត្រួតពិនិត្យ និងកែតម្រូវ viscosity នៃសារធាតុរាវ fracturing ដោយថាមវន្ត។ ឧទាហរណ៍ ធុងលាយសារធាតុរាវ fracturing ដោយប្រើធារាសាស្ត្ររួមបញ្ចូលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពេលវេលាជាក់ស្តែង ដើម្បីតាមដានការផ្លាស់ប្តូរ viscosity និងផ្តល់កម្រិតបន្ថែមដោយស្វ័យប្រវត្តិនូវ guar gum ឬសារធាតុរក្សាលំនឹងតាមតម្រូវការ ដែលធានាបាននូវសមត្ថភាពផ្ទុក proppant ដ៏ស៊ីសង្វាក់គ្នា។
ប្រតិបត្តិករមួយចំនួនបន្ថែម ឬជំនួសជ័រកៅស៊ូ guar ជាមួយនឹងសារធាតុកាត់បន្ថយការកកិតដែលមាន viscosity ខ្ពស់ (HVFRs) ឬប៉ូលីមែរសំយោគ ដើម្បីបង្កើនស្ថេរភាពកម្ដៅ និងកាត់បន្ថយហានិភ័យនៃសំណល់។ ប្រព័ន្ធសារធាតុរាវជំនួសទាំងនេះបង្ហាញពីប្រសិទ្ធភាពក្រាស់ពិសេស និងភាពធន់នឹងការរិចរិលនៃកម្លាំងកាត់ ដោយរក្សា viscosity ខ្ពស់សម្រាប់ស៊ុស្ប៉ង់ស្យុង proppant សូម្បីតែស្ថិតនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌ downhole ខ្លាំងក៏ដោយ។
ប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រតិបត្តិការដូចជាទំហំប្រូផាន់ កំហាប់ អត្រាលំហូរសារធាតុរាវ និងធរណីមាត្របាក់ត្រូវបានរួមបញ្ចូលជាមួយនឹងយុទ្ធសាស្ត្រគ្រប់គ្រង viscosity។ ការធ្វើឱ្យអថេរទាំងនេះប្រសើរឡើងធានាថាសារធាតុរាវបាក់អាចទ្រទ្រង់ការដឹកជញ្ជូនប្រូផាន់លើប្រវែង និងទទឹងបាក់ដែលចង់បាន ដោយកាត់បន្ថយហានិភ័យនៃការស្ទះ ការបញ្ជូន ឬការគ្របដណ្តប់មិនពេញលេញ។ ការសម្របខ្លួនទៅនឹង viscosity មិនត្រឹមតែរក្សាចរន្តបាក់ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាថែមទាំងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវលំហូរអ៊ីដ្រូកាបូនតាមរយៈតំបន់រំញោចផងដែរ។
សំណួរដែលសួរញឹកញាប់ (FAQs)
សំណួរទី 1: តើកំហាប់នៃជ័រ guar ប៉ះពាល់ដល់ viscosity របស់វានៅក្នុងសារធាតុរាវ fracturing យ៉ាងដូចម្តេច?
ភាពស្អិតនៃជ័រកៅស៊ូ Guar កើនឡើងជាមួយនឹងកំហាប់ខ្ពស់ ដែលបង្កើនសមត្ថភាពផ្ទុកសារធាតុរាវដោយផ្ទាល់។ ទិន្នន័យមន្ទីរពិសោធន៍បញ្ជាក់ថាកំហាប់ប្រហែល 40 pptg ផ្តល់នូវភាពស្អិតដែលមានស្ថេរភាព សន្ទស្សន៍បើកការបាក់ឆ្អឹងកាន់តែប្រសើរ និងមានសំណល់តិចជាងកំហាប់ខ្ពស់ ដែលធ្វើឱ្យមានតុល្យភាពទាំងដំណើរការប្រតិបត្តិការ និងថ្លៃដើម។ អំបិលលើស ឬអ៊ីយ៉ុងពហុវ៉ាឡង់នៅក្នុងទឹកអាចរារាំងការហើមជ័រកៅស៊ូ បន្ថយភាពស្អិត និងប្រសិទ្ធភាពនៃការបាក់ឆ្អឹង។
សំណួរទី 2៖ តើតួនាទីរបស់ធុងលាយក្នុងការរក្សាគុណភាពដំណោះស្រាយជ័រកៅស៊ូគឺជាអ្វី?
ធុងលាយសារធាតុរាវបំបែកដោយធារាសាស្ត្រអាចឱ្យមានការបែកខ្ចាយឯកសណ្ឋាននៃជ័រកៅស៊ូ ការពារដុំពក និងភាពមិនស៊ីសង្វាក់គ្នា។ ឧបករណ៍លាយដែលមានកម្លាំងកាត់ខ្ពស់ត្រូវបានគេពេញចិត្ត ព្រោះវាធ្វើឱ្យពេលវេលាលាយខ្លី បំបែកសារធាតុប៉ូលីមែរ និងធានាបាននូវភាពស្អិតជាប់លាប់ពេញមួយដំណោះស្រាយ។ ឧបករណ៍វាស់វែងជាបន្តបន្ទាប់តាមពេលវេលាជាក់ស្តែងនៅក្នុងធុងលាយជួយរក្សាកំហាប់ជ័រកៅស៊ូដែលត្រូវការ និងគុណភាពសារធាតុរាវទាំងមូល ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការកែតម្រូវភ្លាមៗ ប្រសិនបើលក្ខណៈសម្បត្តិងាកចេញពីតម្លៃគោលដៅ។
សំណួរទី 3: តើ viscosity នៃសារធាតុរាវដែលបាក់បែកមានឥទ្ធិពលយ៉ាងដូចម្តេចទៅលើល្បឿននៃការរលាយនៃសារធាតុ proppant?
ភាពស្អិតនៃសារធាតុរាវដែលបាក់បែកគឺជាកត្តាសំខាន់ដែលកំណត់ថាតើភាគល្អិតប្រូផាន់តាន់តាប់លឿនប៉ុណ្ណា។ ភាពស្អិតខ្ពស់ធ្វើឱ្យល្បឿននៃការតាំងលំនៅយឺត ដោយរក្សាប្រូផាន់តាន់ឱ្យនៅស្ងៀមយូរជាង និងអនុញ្ញាតឱ្យមានការជ្រៀតចូលជ្រៅទៅក្នុងកន្លែងបាក់បែក។ គំរូគណិតវិទ្យាបញ្ជាក់ថាសារធាតុរាវដែលមានភាពស្អិតកើនឡើងធ្វើឱ្យការដឹកជញ្ជូនផ្ដេកប្រសើរឡើង ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវធរណីមាត្រច្រាំង និងលើកទឹកចិត្តឱ្យមានការដាក់ប្រូផាន់តាន់តាន់តាប់កាន់តែឯកសណ្ឋាន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ មានការធ្វើសមតុល្យមួយ៖ ភាពស្អិតខ្ពស់ខ្លាំងអាចធ្វើឱ្យរយៈពេលនៃការបាក់បែកខ្លី ដូច្នេះភាពស្អិតល្អបំផុតត្រូវតែជ្រើសរើសសម្រាប់លក្ខខណ្ឌអាងស្តុកទឹកជាក់លាក់។
សំណួរទី៤៖ តើសារធាតុបន្ថែមអ្វីខ្លះដែលប៉ះពាល់ដល់ភាពស្អិតនៃដំណោះស្រាយជ័រ guar gum?
ការកែប្រែស៊ុលហ្វូណាតនៃជ័រហ្គារជួយបង្កើនភាពស្អិត និងស្ថេរភាព។ សារធាតុបន្ថែមដូចជាអាស៊ីតបូរិក អូហ្គាណូបូរ៉ុន និងសារធាតុភ្ជាប់ឆ្លងកាត់អូហ្គាណូហ្សីកូនីញ៉ូម បង្កើនការរក្សាភាពស្អិត និងស្ថេរភាពសីតុណ្ហភាពយ៉ាងច្រើន ជាពិសេសក្រោមលក្ខខណ្ឌដ៏អាក្រក់ដែលកើតមានជាទូទៅនៅក្នុងប្រតិបត្តិការវាលប្រេង។ ឥទ្ធិពលអាស្រ័យលើកំហាប់សារធាតុបន្ថែម៖ កម្រិតសារធាតុភ្ជាប់ឆ្លងកាត់ខ្ពស់ផ្តល់នូវភាពស្អិតកាន់តែច្រើន ប៉ុន្តែអាចប៉ះពាល់ដល់ភាពបត់បែនប្រតិបត្តិការ និងថ្លៃដើម។ អំបិល និងមាតិកាអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយក៏ដើរតួនាទីផងដែរ ដោយសារជាតិប្រៃខ្ពស់ (ជាពិសេសកាតូនពហុវ៉ាឡង់) អាចកាត់បន្ថយភាពស្អិតដោយកំណត់ការហើមប៉ូលីមែរ។
សំណួរទី 5: តើ viscosity នៃសារធាតុរាវអាចត្រូវបានវាស់ និងគ្រប់គ្រងជាបន្តបន្ទាប់ក្នុងអំឡុងពេលប្រតិបត្តិការ fracturing ដែរឬទេ?
មែនហើយ ការវាស់ស្ទង់ viscosity ជាបន្តបន្ទាប់ត្រូវបានសម្រេចដោយប្រើ viscometers ក្នុងបន្ទាត់ និងប្រព័ន្ធត្រួតពិនិត្យកំហាប់ដោយស្វ័យប្រវត្តិ។ viscometers បំពង់ និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពេលវេលាជាក់ស្តែងដែលរួមបញ្ចូលជាមួយក្បួនដោះស្រាយកម្រិតខ្ពស់អនុញ្ញាតឱ្យប្រតិបត្តិករតាមដាន កែតម្រូវ និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាព viscosity សារធាតុរាវ fracturing ភ្លាមៗ។ ប្រព័ន្ធទាំងនេះអាចទូទាត់សងសម្រាប់សំឡេងរំខានរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា និងលក្ខខណ្ឌបរិស្ថានដែលកំពុងផ្លាស់ប្តូរ ដែលនាំឱ្យមានដំណើរការផ្ទុក proppant កាន់តែប្រសើរឡើង និងលទ្ធផលនៃការ fracturing ធារាសាស្ត្រប្រសើរឡើង។ ប្រព័ន្ធត្រួតពិនិត្យឆ្លាតវៃក៏អាចឱ្យមានការកែតម្រូវយ៉ាងឆាប់រហ័សចំពោះការប្រែប្រួលនៃគុណភាពទឹក ឬអត្រាបញ្ចេញ។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ខែវិច្ឆិកា-០៥-២០២៥



