Coഎൻടിഐnuഓസ്gയുഎആർ ഗം വിസ്കോസിറ്റി അളക്കൽ, സാന്ദ്രതയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട വിസ്കോസിറ്റി മാറ്റങ്ങളുടെ കൃത്യമായ നിരീക്ഷണം സാധ്യമാക്കുന്നു. ആവശ്യമുള്ള വിസ്കോസിറ്റി ശ്രേണികൾക്ക് ആവശ്യമായ നിർദ്ദിഷ്ട സാന്ദ്രത നിർണ്ണയിക്കാൻ പ്രവചനാത്മക റിയോളജിക്കൽ മോഡലിംഗ് സഹായിക്കുന്നു, മിക്സിംഗ് ടാങ്ക് ഡിസൈൻ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിനും സ്ഥിരതയുള്ള ഫ്രാക്ചറിംഗ് ഫ്ലൂയിഡ് റിയോളജി ഉറപ്പാക്കുന്നതിനും ഇത് നിർണായകമാണ്. വ്യത്യസ്ത പ്രവർത്തന ആവശ്യങ്ങൾക്കായി നിയന്ത്രിത വിസ്കോസിറ്റികൾ നിർദ്ദേശിക്കുന്നതിൽ എഞ്ചിനീയർമാരെ ഈ രേഖീയ കോൺസൺട്രേഷൻ-വിസ്കോസിറ്റി ബന്ധം സഹായിക്കുന്നു.
ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗ് ദ്രാവകങ്ങളിലെ ഗ്വാർ ഗമ്മിനെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവ്.
കട്ടിയുള്ളതാക്കൽ എന്ന നിലയിൽ ഗ്വാർ ഗമ്മിന്റെ പങ്ക്
ഗ്വാർ ഗം പോലുള്ള പ്രകൃതിദത്ത പോളിമറുകൾ ഫ്രാക്ചറിംഗ് ഫ്ലൂയിഡ് ഫോർമുലേഷനിൽ പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, കാരണം അവയുടെ വിസ്കോസിറ്റി നാടകീയമായി വർദ്ധിപ്പിക്കാനുള്ള കഴിവ് ഇവയ്ക്ക് ഉണ്ട്, ഇത് കാര്യക്ഷമമായ പ്രൊപ്പന്റ് സസ്പെൻഷനും ഗതാഗതത്തിനും അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്. ഗ്വാർ ബീൻസിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞ ഗ്വാർ ഗമിന്റെ പോളിസാക്കറൈഡ് ഘടന വേഗത്തിൽ ജലാംശം നൽകി വിസ്കോസ് ലായനികൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു - ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗ് സമയത്ത് പാറ വിള്ളലുകളിലേക്ക് മണലോ മറ്റ് പ്രൊപ്പന്റുകളോ ആഴത്തിൽ കൊണ്ടുപോകുന്നതിന് ഇത് നിർണായകമാണ്.
വിസ്കോസിറ്റിയുടെയും സ്ഥിരതയുടെയും സംവിധാനങ്ങൾ:
- ഗ്വാർ ഗം തന്മാത്രകൾ വെള്ളത്തിൽ കുടുങ്ങി വികസിക്കുന്നു, ഇത് ഇന്റർമോളികുലാർ ഘർഷണത്തിനും ദ്രാവക കനത്തിനും കാരണമാകുന്നു. ഈ ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗ് ദ്രാവകങ്ങളിൽ പ്രൊപ്പന്റ് സെറ്റിലിംഗ് പ്രവേഗം കുറയ്ക്കുന്നു, ഇത് പ്രൊപ്പന്റുകളുടെ മികച്ച സസ്പെൻഷനും സ്ഥാനവും ഉറപ്പാക്കുന്നു.
- ബോറിക് ആസിഡ്, ഓർഗനോബോറോൺ, അല്ലെങ്കിൽ ഓർഗനോസിർക്കോണിയം പോലുള്ള ക്രോസ്ലിങ്കിംഗ് ഏജന്റുകൾ വിസ്കോസിറ്റി കൂടുതൽ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഓർഗനോസിർക്കോണിയം-ക്രോസ്ലിങ്ക്ഡ് ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ ഗ്വാർ (HPG) ദ്രാവകങ്ങൾ ഉയർന്ന ഷിയർ സാഹചര്യങ്ങളിൽ 120 °C-ൽ അവയുടെ പ്രാരംഭ വിസ്കോസിറ്റിയുടെ 89.7%-ത്തിലധികം നിലനിർത്തുന്നു, ഇത് പരമ്പരാഗത സംവിധാനങ്ങളെ മറികടക്കുകയും വിഘടിപ്പിക്കുന്ന ദ്രാവകങ്ങളിൽ കൂടുതൽ ശക്തമായ പ്രൊപ്പന്റ് വഹിക്കാനുള്ള ശേഷി നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു.
- കട്ടിയാക്കലിന്റെ സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് നേടിയെടുക്കുന്ന ക്രോസ്ലിങ്ക് സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുന്നത്, ജെൽ ഘടനയെ ശക്തിപ്പെടുത്തുകയും വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞ റിസർവോയർ സാഹചര്യങ്ങളിൽ പോലും മികച്ച സ്ഥിരത കൈവരിക്കാൻ അനുവദിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഗ്വാർ ഗമ്മിന്റെ ദ്രുത ജെൽ രൂപീകരണം ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത ഫ്രാക്ചറിംഗ് ഫ്ലൂയിഡ് മിക്സിംഗ് ടാങ്ക് ഡിസൈൻ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഇത് ഷിയർ, സൂക്ഷ്മജീവി ആക്രമണങ്ങൾ എന്നിവയോട് സംവേദനക്ഷമമാണ്; അതിനാൽ, സുസ്ഥിരമായ പ്രകടനത്തിന് ശ്രദ്ധാപൂർവ്വമായ തയ്യാറെടുപ്പും ശരിയായ അഡിറ്റീവുകളും ആവശ്യമാണ്.
ഗ്വാർ ഗം പൗഡർ
*
ഫ്രാക്ചറിംഗ് പ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് പ്രസക്തമായ പ്രധാന സവിശേഷതകൾ
താപനില സ്ഥിരത
ഉയർന്ന റിസർവോയർ താപനിലയിൽ ഗ്വാർ ഗം ദ്രാവകങ്ങൾ അവയുടെ വിസ്കോസിറ്റി പ്രൊഫൈൽ നിലനിർത്തണം. പരിഷ്കരിക്കാത്ത ഗ്വാർ ഗം 160°C ന് മുകളിൽ വിഘടിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു, ഇത് വിസ്കോസിറ്റി നഷ്ടത്തിനും പ്രൊപ്പന്റ് സസ്പെൻഷൻ കുറയുന്നതിനും കാരണമാകുന്നു. സോഡിയം 3-ക്ലോറോ-2-ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽസൾഫോണേറ്റ് ഉപയോഗിച്ചുള്ള സൾഫോണേഷൻ പോലുള്ള രാസ പരിഷ്കാരങ്ങൾ താപ സഹിഷ്ണുത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു, ഇത് ദ്രാവകങ്ങൾക്ക് 180°C ൽ 200 mPa·s ന് മുകളിലുള്ള വിസ്കോസിറ്റി രണ്ട് മണിക്കൂർ നിലനിർത്താൻ അനുവദിക്കുന്നു (ഷിയർ 170 s⁻¹).
താപനില സ്ഥിരതയ്ക്ക് ക്രോസ്ലിങ്കറുകൾ പ്രധാനമാണ്:
- ബോറേറ്റ് സിസ്റ്റങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ഓർഗാനോസിർക്കോണിയം ക്രോസ്ലിങ്കറുകൾ മികച്ച വിസ്കോസിറ്റി നിലനിർത്തൽ പ്രകടമാക്കുന്നു.
- ബോറേറ്റ് ക്രോസ്ലിങ്ക്ഡ് ജെല്ലുകൾ 100°C ന് താഴെ ഫലപ്രദമാണ്, പക്ഷേ ഈ പരിധിക്ക് മുകളിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് കുറഞ്ഞ ബയോപോളിമർ സാന്ദ്രതയിൽ, വേഗത്തിൽ ശക്തി നഷ്ടപ്പെടുന്നു.
ഹൈബ്രിഡ് അഡിറ്റീവുകളും കെമിക്കൽ-മോഡിഫൈഡ് ഗ്വാർ ഡെറിവേറ്റീവുകളും അൾട്രാ-ഡീപ്പ് റിസർവോയറുകളുടെ അതിരുകൾ മറികടക്കുന്നു, ഇത് വിശാലമായ താപ ശ്രേണിയിലുടനീളം ഫ്രാക്ചറിംഗ് ഫ്ലൂയിഡ് റിയോളജിയും വിസ്കോസിറ്റി നിയന്ത്രണവും ഉറപ്പാക്കുന്നു.
ഫിൽട്രേഷൻ പ്രതിരോധം
കുറഞ്ഞ പ്രവേശനക്ഷമതയുള്ള രൂപീകരണങ്ങളിൽ ദ്രാവകനഷ്ടം തടയുന്നതിന് ഫിൽട്രേഷൻ പ്രതിരോധം അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്. പ്രത്യേകിച്ച് നാനോ-ZrO₂ (സിർക്കോണിയം ഡയോക്സൈഡ്) പോലുള്ള നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുമായി ക്രോസ്ലിങ്ക് ചെയ്ത ഗ്വാർ ഗം ദ്രാവകങ്ങൾ, മെച്ചപ്പെട്ട മണൽ സസ്പെൻഷനും കുറഞ്ഞ ഫിൽട്രേഷൻ നഷ്ടവും പ്രകടമാക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, 0.4% നാനോ-ZrO₂ ചേർക്കുന്നത് പ്രോപ്പന്റ് സെറ്റിൽലിംഗിനെ ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു, സ്റ്റാറ്റിക്, ഉയർന്ന മർദ്ദ സാഹചര്യങ്ങളിൽ കണികകളെ സസ്പെൻഡ് ചെയ്യുന്നു.
ഉയർന്ന താപനിലയിലും ഉയർന്ന ലവണാംശത്തിലുമുള്ള അന്തരീക്ഷങ്ങളിൽ, ഷിയർ, ഫിൽട്രേഷൻ പ്രതിരോധത്തിൽ ഗ്വാർ ഗം മിക്ക സിന്തറ്റിക് പോളിമറുകളേക്കാളും മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവയ്ക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ജെൽ പൊട്ടലിനു ശേഷമുള്ള അവശിഷ്ട വസ്തുക്കളുടെ വെല്ലുവിളി നിലനിൽക്കുന്നു, കൂടാതെ റിസർവോയർ ചാലകത പരമാവധിയാക്കാൻ ഇത് കൈകാര്യം ചെയ്യണം.
തെർമോഡൈനാമിക് ഹൈഡ്രേറ്റ് ഇൻഹിബിറ്ററുകൾ (THIs) - മെഥനോൾ, PEG-200 - പോലുള്ള അഡിറ്റീവുകൾ ഉൾപ്പെടുത്തുന്നത് ആന്റിഫിൽട്രേഷൻ പ്രകടനം കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തും, പ്രത്യേകിച്ച് ഹൈഡ്രേറ്റ് വഹിക്കുന്ന അവശിഷ്ടങ്ങളിൽ. ഈ മെച്ചപ്പെടുത്തലുകൾ മികച്ച വാതക വീണ്ടെടുക്കൽ സുഗമമാക്കുകയും വിള്ളൽ ദ്രാവകങ്ങൾക്കായി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത മിക്സിംഗ് ടാങ്ക് പ്രവർത്തനത്തിന് സംഭാവന നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു.
കളിമൺ ഇൻഹിബിഷൻ ഇഫക്റ്റുകൾ
കളിമണ്ണ് തടയുന്നത് കളിമണ്ണിന്റെ വീക്കവും കുടിയേറ്റവും തടയുന്നു, ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗ് സമയത്ത് രൂപീകരണ കേടുപാടുകൾ കുറയ്ക്കുന്നു. ഗ്വാർ ഗം ദ്രാവകങ്ങൾ കളിമണ്ണ് സ്ഥിരത കൈവരിക്കുന്നത് ഇനിപ്പറയുന്ന വഴികളിലൂടെയാണ്:
- മെച്ചപ്പെടുത്തിയ വിസ്കോസിറ്റിയും പ്രൊപ്പന്റ് സസ്പെൻഷനും, കളിമണ്ണിനെ അസ്ഥിരപ്പെടുത്തുന്ന പ്രൊപ്പന്റ് ചലനത്തെ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു.
- കളിമൺ കണങ്ങളുടെ കുടിയേറ്റത്തെ തടയാൻ കഴിയുന്ന ഷെയ്ൽ പ്രതലങ്ങളിലേക്ക് നേരിട്ടുള്ള ആഗിരണം.
മെലിക് അൻഹൈഡ്രൈഡ്-ഗ്രാഫ്റ്റ് ചെയ്ത അയോണിക് ഗ്വാർ പോലുള്ള പരിഷ്കരിച്ച ഗ്വാർ ഡെറിവേറ്റീവുകൾ വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കാത്ത ഉള്ളടക്കം കുറയ്ക്കുകയും രൂപീകരണ കേടുപാടുകൾ കുറയ്ക്കുകയും കളിമണ്ണിന്റെ സ്ഥിരത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ഫ്ലൂറിനേറ്റഡ് ഹൈഡ്രോഫോബിക് കാറ്റാനിക് ഗ്വാർ ഗം വകഭേദങ്ങളും പോളിഅക്രിലാമൈഡ്-ഗ്വാർ കോപോളിമറുകളും ആഗിരണം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും മെച്ചപ്പെട്ട താപ പ്രതിരോധവും സ്ഥിരതയുള്ള ദ്രാവക-കളിമണ്ണ് ഇടപെടലുകളും നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഹൈഡ്രേറ്റ് സമ്പുഷ്ടമായ റിസർവോയറുകളിൽ, ഹൈഡ്രോക്സിൽ ഗ്രൂപ്പ് വഹിക്കുന്ന THI-കളുടെ ഉപയോഗം (ഉദാ.മെഥനോൾ, PEG-200) വിള്ളൽ ദ്രാവക ഗുണങ്ങൾ നിലനിർത്താൻ സഹായിക്കുന്നു, പരോക്ഷമായി കളിമണ്ണിന്റെ സ്ഥിരതയെ സഹായിക്കുകയും മൊത്തത്തിലുള്ള ഉൽപാദന നിരക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
നൂതനമായ രാസ പരിഷ്കരണങ്ങളും ടാർഗെറ്റുചെയ്ത അഡിറ്റീവുകളും സംയോജിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ, ആധുനിക ഗ്വാർ ഗം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഫ്രാക്ചറിംഗ് ദ്രാവകങ്ങൾ മെച്ചപ്പെട്ട വിസ്കോസിറ്റി, ഫിൽട്രേഷൻ പ്രതിരോധം, കളിമൺ നിയന്ത്രണം എന്നിവ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, ഇത് ഒപ്റ്റിമൽ പ്രൊപ്പന്റ് ഗതാഗതത്തെയും കുറഞ്ഞ രൂപീകരണ കേടുപാടുകളെയും പിന്തുണയ്ക്കുന്നു.
ഗ്വാർ ഗമ്മിന്റെ വിസ്കോസിറ്റിയുടെയും സാന്ദ്രതയുടെയും ചലനാത്മകതയുടെ അടിസ്ഥാനങ്ങൾ
ബന്ധം: ഗ്വാർ ഗം വിസ്കോസിറ്റി vs ഏകാഗ്രത
ജലീയ ലായനികളിലെ സാന്ദ്രതയുമായി ഗ്വാർ ഗം വിസ്കോസിറ്റി നേരിട്ട്, പലപ്പോഴും രേഖീയ ബന്ധം കാണിക്കുന്നു. ഗ്വാർ ഗം സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, ലായനിയുടെ വിസ്കോസിറ്റി വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗ് പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ പ്രൊപ്പന്റുകളെ സസ്പെൻഡ് ചെയ്യാനും കൊണ്ടുപോകാനുമുള്ള ദ്രാവകത്തിന്റെ കഴിവ് മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, 0.2% മുതൽ 0.6% വരെ (w/w) സാന്ദ്രതയുള്ള ഗ്വാർ ഗം സാന്ദ്രതയുള്ള ദ്രാവകങ്ങൾ അമൃത് പോലുള്ളതോ തേൻ പോലുള്ളതോ ആയ ഘടനകളെ അനുകരിക്കാൻ അനുയോജ്യമാക്കാം, ഇത് താഴ്ന്നതും ഉയർന്നതുമായ പെർമിയബിലിറ്റി റിസർവോയറുകളിൽ പ്രൊപ്പന്റ് സസ്പെൻഷന് ഫലപ്രദമാണ്.
പ്രൊപ്പന്റ്-വഹിക്കാനുള്ള ശേഷിക്കും പമ്പബിലിറ്റിക്കും അനുയോജ്യമായ ഗ്വാർ ഗം സാന്ദ്രത വിസ്കോസിറ്റി സന്തുലിതമാക്കുന്നു. വളരെ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത പ്രോപ്പന്റ് ദ്രുതഗതിയിലുള്ള സ്ഥിരീകരണത്തിനും ഒടിവ് വീതി കുറയ്ക്കുന്നതിനും കാരണമാകും; അമിതമായ സാന്ദ്രത ഒഴുക്കിനെ തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും പ്രവർത്തന ചെലവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും. ഉദാഹരണത്തിന്, ഹൈഡ്രോജലുകളിൽ 0.5 wt% ഗ്വാർ ഗം ലോഡ് ചെയ്യുന്നത് ഷിയർ-കട്ടിയാക്കൽ ഗുണങ്ങളെ ഏകദേശം 40% വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, 0.75 wt% ൽ, നെറ്റ്വർക്ക് സമഗ്രത വഷളാകുന്നു, പ്രൊപ്പന്റ് സസ്പെൻഷനും ഗതാഗത ഫലപ്രാപ്തിയും കുറയുന്നു.
വിസ്കോസിറ്റിയിൽ ഷിയർ നിരക്കിന്റെയും താപനിലയുടെയും സ്വാധീനം
ഗ്വാർ ഗം ലായനികൾ വ്യക്തമായ ഷിയർ-തിൻനിംഗ് സ്വഭാവം കാണിക്കുന്നു: ഷിയർ നിരക്ക് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് വിസ്കോസിറ്റി കുറയുന്നു. ഉയർന്ന ഷിയർ സാഹചര്യങ്ങളിൽ കാര്യക്ഷമമായ പമ്പിംഗും കുറഞ്ഞ ഫ്ലോ റേറ്റുകളിൽ ശക്തമായ പ്രൊപ്പന്റ്-കാരിയിംഗും പ്രാപ്തമാക്കുന്ന ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗിൽ ഈ സ്വഭാവം വളരെ പ്രധാനമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, ദ്രുത കുത്തിവയ്പ്പ് സമയത്ത്, ഗ്വാർ ഗമിന്റെ വിസ്കോസിറ്റി കുറയുന്നു, ഇത് പൈപ്പുകളിലൂടെയും ഒടിവുകളിലൂടെയും ദ്രാവക ചലനം സുഗമമാക്കുന്നു. ഫ്രാക്ചർ നെറ്റ്വർക്കുകളിൽ ഒഴുക്ക് മന്ദഗതിയിലാകുമ്പോൾ, വിസ്കോസിറ്റി വീണ്ടെടുക്കുകയും പ്രൊപ്പന്റ് സസ്പെൻഷൻ നിലനിർത്തുകയും സെറ്റിലിംഗ് വേഗത കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
വിള്ളൽ ഉണ്ടാക്കുന്ന ദ്രാവക വിസ്കോസിറ്റിയിലും താപനില സാരമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. താപനില ഉയരുമ്പോൾ, ഗ്വാർ ഗം പോളിമറുകൾക്ക് താപ വിഘടിപ്പിക്കൽ അനുഭവപ്പെടുന്നു, വിസ്കോസിറ്റിയും ഇലാസ്തികതയും കുറയുന്നു. 90–100°C വരെയുള്ള താപനിലയിൽ ഘടനാപരമായ സമഗ്രതയും പ്രൊപ്പന്റ്-വഹിക്കാനുള്ള ശേഷിയും നിലനിർത്തിക്കൊണ്ട്, പരിഷ്കരിക്കാത്ത രൂപങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് സൾഫോണേറ്റഡ് ഗ്വാർ ഗം വിസ്കോസിറ്റി നഷ്ടത്തെ നന്നായി പ്രതിരോധിക്കുന്നുവെന്ന് താപ വിശകലനങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഈ പരിധിക്ക് മുകളിലുള്ള അങ്ങേയറ്റത്തെ റിസർവോയർ താപനിലയിൽ, മിക്ക ഗ്വാർ ഗം വകഭേദങ്ങളും (ഹൈഡ്രോക്സിപ്രൊപൈൽ ഗ്വാർ അല്ലെങ്കിൽ HPG ഉൾപ്പെടെ) കുറഞ്ഞ വിസ്കോസിറ്റിയും സ്ഥിരതയും കാണിക്കുന്നു, ഇതിന് പരിഷ്കാരങ്ങളോ സങ്കലന തന്ത്രങ്ങളോ ആവശ്യമാണ്.
ബേസ് ദ്രാവകത്തിലെ (ഉദാ: കടൽവെള്ളം) ഉപ്പിന്റെ സാന്ദ്രതയും അയോണിക ഉള്ളടക്കവും ഷിയർ-തിന്നിംഗിനെയും താപ സ്ഥിരതയെയും കൂടുതൽ സ്വാധീനിക്കുന്നു. ഉയർന്ന ലവണാംശം, പ്രത്യേകിച്ച് മൾട്ടിവാലന്റ് കാറ്റേഷനുകളിൽ, വീക്കവും വിസ്കോസിറ്റിയും ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കും, ഇത് പ്രൊപ്പന്റ് ഗതാഗത കാര്യക്ഷമതയെ ബാധിക്കുന്നു.
ഗ്വാർ ഗം പരിഷ്കരണങ്ങളുടെ സ്വാധീനം
ഗ്വാർ ഗമ്മിന്റെ രാസമാറ്റം വിസ്കോസിറ്റി, ലയിക്കുന്ന സ്വഭാവം, താപനില പ്രതിരോധശേഷി എന്നിവയെ മികച്ച രീതിയിൽ ക്രമീകരിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു, ഇത് വിള്ളൽ ദ്രാവക പ്രകടനം ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നു. സൾഫോണേഷൻ - സൾഫോണേറ്റ് ഗ്രൂപ്പുകളെ ഗ്വാർ ഗമ്മിലേക്ക് അവതരിപ്പിക്കുന്നത് - ജലത്തിൽ ലയിക്കുന്ന സ്വഭാവം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും വിസ്കോസിറ്റിയിൽ 33% വർദ്ധനവ് നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് IR, DSC, TGA, മൂലക വിശകലനം എന്നിവ സ്ഥിരീകരിച്ചു. സൾഫോണേറ്റഡ് ഗ്വാർ ഗം ഉപ്പുവെള്ളത്തിലോ ക്ഷാര പരിതസ്ഥിതിയിലോ പോലും വിസ്കോസിറ്റിയും സ്ഥിരതയും നിലനിർത്തുന്നു, വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞ റിസർവോയർ സാഹചര്യങ്ങളിൽ പരിഷ്കരിക്കാത്ത ഗമ്മിനെ മറികടക്കുന്നു.
ഹൈഡ്രോക്സിപ്രൊപിലേഷൻ (HPG) വിസ്കോസിറ്റി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ലയിക്കുന്നതിനെ മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് ഉയർന്ന അയോണിക് ശക്തിയുള്ള ദ്രാവകങ്ങളിൽ. HPG ജെല്ലുകൾ pH 7 നും 12.5 നും ഇടയിൽ ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റിയും ഇലാസ്തികതയും പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു, pH >13 ൽ മാത്രമേ ന്യൂട്ടോണിയൻ സ്വഭാവസവിശേഷതകളിലേക്ക് മാറുന്നുള്ളൂ. കടൽവെള്ളത്തിൽ, HPG, ഗ്വാർ ഗം എന്നിവ കാർബോക്സിമീതൈൽ ഗ്വാർ (CMG) പോലുള്ള മറ്റ് പരിഷ്കരിച്ച മോണകളേക്കാൾ മികച്ച വിസ്കോസിറ്റി നിലനിർത്തുന്നു, ഇത് ഓഫ്ഷോർ, ഉപ്പുവെള്ള പ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.
ബോറിക് ആസിഡ്, ഓർഗനോബോറോൺ, അല്ലെങ്കിൽ ഓർഗനോസിർക്കോണിയം പോലുള്ള ഏജന്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പലപ്പോഴും ക്രോസ്ലിങ്കിംഗ് നടത്തുന്നത്, ഗ്വാർ ഗമ്മിന്റെ നെറ്റ്വർക്ക് ഘടനയെ ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള മറ്റൊരു സാങ്കേതികതയാണ്. ക്രോസ്-ലിങ്കിംഗ് സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുന്നത് ജെൽ ശക്തിയും വിസ്കോസിറ്റിയും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, ഉയർന്ന താപനിലയിലും ഷിയർ നിരക്കിലും പ്രോപ്പന്റ് സസ്പെൻഷന് ഇത് വളരെ പ്രധാനമാണ്. ഒപ്റ്റിമൽ ക്രോസ്-ലിങ്കിംഗ് ഏജന്റും സാന്ദ്രതയും തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത് നിർദ്ദിഷ്ട റിസർവോയർ താപനിലയെയും ഫ്ലോ അവസ്ഥകളെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഫ്രാക്ചറിംഗ് ഫ്ലൂയിഡ് റിയോളജിക്കും വിസ്കോസിറ്റി നിയന്ത്രണത്തിനും വേണ്ടി കട്ടിയുള്ളതും ക്രോസ്-ലിങ്കർ ലോഡിംഗുകളും കാലിബ്രേറ്റ് ചെയ്യാൻ പ്രവചന മോഡലുകൾ എഞ്ചിനീയർമാരെ പ്രാപ്തരാക്കുന്നു.
വ്യാവസായിക ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ തത്സമയ വിസ്കോസിറ്റി നിയന്ത്രണത്തിനുള്ള വെല്ലുവിളികളും പരിഹാരങ്ങളും
അളക്കലിലും മിക്സിംഗ് ബുദ്ധിമുട്ടുകളിലും ഉള്ള ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ മറികടക്കൽ
ഗ്വാർ ഗം സൊല്യൂഷനുകളുടെ വ്യാവസായിക സംസ്കരണം തത്സമയ വിസ്കോസിറ്റി അളക്കലിൽ നിരന്തരമായ വെല്ലുവിളികൾ നേരിടുന്നു. വിസ്കോമീറ്റർ പ്രതലങ്ങളിൽ അവശിഷ്ടങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്താനുള്ള ഗ്വാർ ഗമിന്റെ പ്രവണത കാരണം സെൻസർ ഫൗളിംഗ് സാധാരണമാണ്. ഫൗളിംഗ് കൃത്യതയെ തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും ഡ്രിഫ്റ്റിന് കാരണമാവുകയും ചെയ്യുന്നു; ഉദാഹരണത്തിന്, പോളിമർ ബിൽഡ്-അപ്പ് യഥാർത്ഥ വിസ്കോസിറ്റി മാറ്റങ്ങളെ മറയ്ക്കുകയും വിശ്വസനീയമല്ലാത്ത വായനകളിലേക്ക് നയിക്കുകയും ചെയ്യും. ആധുനിക ലഘൂകരണ തന്ത്രങ്ങളിൽ CNT-PEG-ഹൈഡ്രോജൽ ഫിലിമുകൾ പോലുള്ള സംയോജിത കോട്ടിംഗുകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു, അവ ജൈവ നിക്ഷേപങ്ങളെ അകറ്റുകയും വിസ്കോസ് സാഹചര്യങ്ങളിൽ സെൻസർ സെൻസിറ്റിവിറ്റി നിലനിർത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. മിക്സിംഗ് ടാങ്കുകളിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന 3D-പ്രിന്റഡ് ടർബുലൻസ് പ്രൊമോട്ടറുകൾ സെൻസർ പ്രതലങ്ങളിൽ പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ച ടർബുലൻസ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു, അവശിഷ്ട ബിൽഡ്-അപ്പ് ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുകയും പ്രവർത്തന കൃത്യത ദീർഘിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സംയോജിത RFID-IC സെൻസറുകൾ കൂടുതൽ നിരീക്ഷണം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു, വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞ ദ്രാവകങ്ങളിൽ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ അറ്റകുറ്റപ്പണി കുറയ്ക്കുന്നു, എന്നിരുന്നാലും ഇവയ്ക്കും ദീർഘകാല വിശ്വാസ്യതയ്ക്കായി ശക്തമായ ആന്റി-ഫൗളിംഗ് പ്രോട്ടോക്കോളുകൾ ആവശ്യമാണ്.
അസ്ഥിരമായ ദ്രാവക ഷിയർ നിരക്കുകൾ, ചാഞ്ചാട്ടമുള്ള താപനില, അസമമായ അഡിറ്റീവ് വിതരണം തുടങ്ങിയ വേരിയബിൾ ടാങ്ക് അവസ്ഥകളും വിസ്കോസിറ്റി നിയന്ത്രണത്തെ ബാധിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത ജ്യാമിതി ഇല്ലാതെ ടാങ്കുകൾ മിക്സ് ചെയ്യുന്നത് മിശ്രിതമല്ലാത്ത ഗ്വാർ ഗം അഗ്രഗേറ്റുകൾ അവശേഷിപ്പിക്കും, ഇത് പ്രാദേശിക വിസ്കോസിറ്റി സ്പൈക്കുകളും അപൂർണ്ണമായ ജലാംശവും ഉണ്ടാക്കുന്നു. ബാഫിളുകളിലൂടെയും ഉയർന്ന ഷിയർ മിക്സറുകളിലൂടെയും ടാങ്ക് ഡിസൈൻ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നത് ഏകതാനമായ വിതരണത്തെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുകയും കൃത്യമായ തത്സമയ അളവ് ഉറപ്പാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഗേജ് കാലിബ്രേഷൻ നിർണായകമായി തുടരുന്നു; ട്രെയ്സ് ചെയ്യാവുന്ന മാനദണ്ഡങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് പതിവായി ഇൻ-സിറ്റു കാലിബ്രേഷൻ ദീർഘിപ്പിച്ച പ്രവർത്തന ചക്രങ്ങളിൽ സെൻസർ ഡ്രിഫ്റ്റും പ്രകടന നഷ്ടവും നേരിടാൻ സഹായിക്കുന്നു.
വലിയ തോതിലുള്ള സിസ്റ്റങ്ങളിൽ സ്ഥിരമായ വിസ്കോസിറ്റിക്കുള്ള തന്ത്രങ്ങൾ
വലിയ തോതിലുള്ള മിക്സിംഗ് പ്രക്രിയകളിലുടനീളം ഗ്വാർ ഗം സൊല്യൂഷനുകളുടെ സ്ഥിരമായ വിസ്കോസിറ്റി കൈവരിക്കുന്നതിന് സംയോജിത, ഓട്ടോമേറ്റഡ് നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്. പിഎൽസി അധിഷ്ഠിത (പ്രോഗ്രാമബിൾ ലോജിക് കൺട്രോളർ) പ്രോസസ് ഓട്ടോമേഷനുമായി ജോടിയാക്കിയ ഇൻ-ലൈൻ വിസ്കോമീറ്ററുകൾ മിക്സിംഗ് വേഗത, അഡിറ്റീവ് ഡോസിംഗ്, താപനില എന്നിവയുടെ ക്ലോസ്ഡ്-ലൂപ്പ് ക്രമീകരണം അനുവദിക്കുന്നു. IIoT (ഇൻഡസ്ട്രിയൽ ഇന്റർനെറ്റ് ഓഫ് തിംഗ്സ്) ഫ്രെയിംവർക്കുകൾ തുടർച്ചയായ ഡാറ്റ ക്യാപ്ചർ, റിയൽ-ടൈം മോണിറ്ററിംഗ്, പ്രവചന പ്രവർത്തനം എന്നിവ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു - മെഷീൻ ലേണിംഗ് മോഡലുകൾ വ്യതിയാനങ്ങൾ പ്രവചിക്കുകയും സ്പെസിഫിക്കേഷന് പുറത്തുള്ള വിസ്കോസിറ്റി വഴിതെറ്റുന്നതിന് മുമ്പ് ക്രമീകരണങ്ങൾ നടപ്പിലാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഓട്ടോമേറ്റഡ് സിസ്റ്റങ്ങൾ ബാച്ച് വേരിയബിളിറ്റിയെ നാടകീയമായി കുറയ്ക്കുന്നു. തത്സമയ നിയന്ത്രണം ഏർപ്പെടുത്തുമ്പോൾ വിസ്കോസിറ്റി വ്യതിയാനങ്ങൾ 97% വരെ കുറയുകയും മെറ്റീരിയൽ മാലിന്യം 3.5% കുറയുകയും ചെയ്യുന്നുവെന്ന് സമീപകാല കേസ് പഠനങ്ങൾ വെളിപ്പെടുത്തുന്നു. ബോറിക് ആസിഡ്, ഓർഗാനോബോറോൺ, ഓർഗാനോസിർക്കോണിയം എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള ക്രോസ്ലിങ്കിംഗ് ഏജന്റുകളുടെ ഓട്ടോമേറ്റഡ് ഡോസിംഗ്, കൃത്യമായ താപനില നിയന്ത്രണത്തോടൊപ്പം, പ്രൊപ്പന്റ്-വഹിക്കുന്ന ദ്രാവകങ്ങൾക്ക് ആവർത്തിക്കാവുന്ന റിയോളജിക്കൽ പ്രകടനം നൽകുന്നു. ഫുഡ്-ഗ്രേഡ് ഗ്വാർ ഗം മിക്സിംഗിലെ വിലയിരുത്തലുകൾ കാണിക്കുന്നത് IIoT-ഡ്രൈവൺ മോഡലുകൾ മാനുവൽ ഓപ്പറേറ്റർ രീതികളെ മറികടക്കുന്നു, ഇത് കൂടുതൽ കൃത്യമായ പ്രൊപ്പന്റ് സസ്പെൻഷനും കുറഞ്ഞ സെറ്റിലിംഗ് വേഗതയും നൽകുന്നു, ഇത് ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗ് കാര്യക്ഷമതയ്ക്ക് അത്യാവശ്യമാണ്.
ബാച്ച്-ടു-ബാച്ച് വേരിയബിളിറ്റി കൂടുതൽ കുറയ്ക്കുന്നതിനുള്ള തന്ത്രങ്ങളിൽ ക്രോസ്ലിങ്കിംഗ്, സ്റ്റെബിലൈസിംഗ് അഡിറ്റീവുകളുടെ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വമായ തിരഞ്ഞെടുപ്പും കാലിബ്രേഷനും ഉൾപ്പെടുന്നു. മെഥനോൾ അല്ലെങ്കിൽ PEG-200 പോലുള്ള തെർമോഡൈനാമിക് ഹൈഡ്രേറ്റ് ഇൻഹിബിറ്ററുകളുടെ (THIs) സംയോജനം വിസ്കോസിറ്റി നിലനിർത്തലും ജെൽ സമഗ്രതയും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് അൾട്രാ-ഹൈ ടെമ്പറേച്ചർ റിസർവോയർ സാഹചര്യങ്ങളിൽ. എന്നിരുന്നാലും, അവയുടെ സാന്ദ്രത ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യണം - അമിതമായ ഡോസിംഗ് ഷിയർ നേർത്തതാക്കൽ വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും പ്രൊപ്പന്റ്-വഹിക്കുന്ന ശേഷി കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, പ്രാഥമിക കട്ടിയാക്കൽ ഏജന്റുകളുമായി ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം സന്തുലിതാവസ്ഥ ആവശ്യമാണ്.
ട്രബിൾഷൂട്ടിംഗ്: സ്പെസിഫിക്കേഷന് പുറത്തുള്ള ദ്രാവക ഗുണങ്ങളെ അഭിസംബോധന ചെയ്യുന്നു
ദ്രാവക വിസ്കോസിറ്റി വിസ്കോസിറ്റി പ്രവർത്തന പരിധിക്ക് പുറത്താകുമ്പോൾ, നിരവധി ട്രബിൾഷൂട്ടിംഗ് ഘട്ടങ്ങൾ അത്യാവശ്യമാണ്. അപൂർണ്ണമായ ജലാംശം, ഗ്വാർ ഗമ്മിന്റെ മോശം വ്യാപനം എന്നിവ പലപ്പോഴും കട്ട രൂപപ്പെടുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു, ഇത് ക്രമരഹിതമായ വിസ്കോസിറ്റി റീഡിംഗുകൾക്കും പ്രോപ്പന്റ് സസ്പെൻഷൻ കുറയുന്നതിനും കാരണമാകുന്നു. ക്രോസ്ലിങ്കിംഗ് ഏജന്റുകളുമായി ഗ്വാർ ഗം പ്രീമിക്സ് ചെയ്യുന്നതോ ഗ്ലൈക്കോൾ പോലുള്ള ജലീയമല്ലാത്ത കാരിയറുകളിലേക്ക് പൊടികൾ വിതറുന്നതോ അഗ്ലോമറേഷൻ തടയാനും ഏകീകൃത ലായനി തയ്യാറാക്കൽ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കാനും കഴിയും. പെട്ടെന്നുള്ള വിസ്കോസിറ്റി കുതിച്ചുചാട്ടം ഒഴിവാക്കാൻ ദ്രുതവും ഘട്ടം ഘട്ടവുമായ സങ്കലന സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ ഇഷ്ടപ്പെടുന്നു; ഈ പ്രക്രിയ സമഗ്രമായ മിശ്രിതം ഉറപ്പാക്കുകയും ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗ് ദ്രാവക മിക്സിംഗ് ടാങ്കുകളിൽ അവശിഷ്ട രൂപീകരണം ലഘൂകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഗുണനിലവാര ഉറപ്പ്, അഡിറ്റീവുകൾ തമ്മിലുള്ള ഇടപെടലുകൾ കണ്ടെത്തുന്നതിലും താപ അല്ലെങ്കിൽ ഷിയർ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ഡീഗ്രഡേഷൻ നിരീക്ഷിക്കുന്നതിലും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. മൈക്രോസ്കോപ്പിക്, സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പിക് ടെക്നിക്കുകൾ (SEM, FTIR) അവശിഷ്ട രൂപീകരണവും ജെൽ ബ്രേക്ക്ഡൗണും വെളിപ്പെടുത്തുന്നു, ഇത് ഫോർമുലേഷൻ പ്രശ്നങ്ങളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ക്രമീകരണങ്ങൾക്ക് ക്രോസ്ലിങ്കിംഗ് ഏജന്റുകൾ മാറേണ്ടി വന്നേക്കാം - ഉദാഹരണത്തിന്, ഓർഗാനോസിർക്കോണിയം സിസ്റ്റങ്ങൾ, അങ്ങേയറ്റത്തെ സാഹചര്യങ്ങളിൽ (> 120°C, ഉയർന്ന ഷിയർ) പ്രാരംഭ വിസ്കോസിറ്റിയുടെ 89% ത്തിലധികം സ്ഥിരമായി നിലനിർത്തുന്നു, ഇത് അൾട്രാ-ഡീപ്പ് റിസർവോയർ ദ്രാവകങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമാണ്. മെഥനോൾ, PEG-200 പോലുള്ള സ്റ്റെബിലൈസറുകൾ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, സാന്ദ്രത കൃത്യമായി ട്യൂൺ ചെയ്യണം; താഴ്ന്ന നിലകൾ സ്ഥിരത കൈവരിക്കുന്നു, പക്ഷേ അധികമുള്ളത് വിസ്കോസിറ്റി കുറയ്ക്കുകയും പ്രൊപ്പന്റ് വഹിക്കാനുള്ള ശേഷിയെ ദുർബലപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്തേക്കാം.
സ്ഥിരമായ ഔട്ട്-ഓഫ്-സ്പെക്ക് ഫ്ലൂയിഡ് പ്രോപ്പർട്ടികൾക്ക് ഇൻ-ലൈൻ സെൻസറുകളിൽ നിന്നും ഡാറ്റാധിഷ്ഠിത പ്രോസസ് കൺട്രോളിൽ നിന്നും തത്സമയ ഫീഡ്ബാക്ക് ആവശ്യമാണ്. കാലിബ്രേഷൻ, ക്ലീനിംഗ് ദിനചര്യകൾ, പ്രവചനാത്മക അറ്റകുറ്റപ്പണികൾ എന്നിവയുമായി സംയോജിപ്പിച്ച്, നിലവിലുള്ള പൊരുത്തക്കേടുകൾ പരിഹരിക്കുകയും വിസ്കോസിറ്റി അളവുകളുടെ വിശ്വാസ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, മിക്സിംഗ് ടാങ്ക് ഡിസൈൻ നേരിട്ട് ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നു, ഫ്ലൂയിഡ് റിയോളജി ഫ്രാക്ചറിംഗ് ചെയ്യുന്നു, ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ദീർഘകാല പ്രൊപ്പന്റ് സസ്പെൻഷൻ നടത്തുന്നു.
ഗ്വാർ ഗമ്മിന്റെ ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള മണൽ സസ്പെൻഷനും ആഗിരണം ചെയ്യാനുള്ള ശേഷിയും
*
ഇൻ-ലൈൻ ഓട്ടോമേറ്റഡ് വിസ്കോമീറ്ററുകൾ
ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ,ഇൻ-ലൈൻ വിസ്കോമീറ്ററുകൾമിക്സിംഗ് ടാങ്ക് പൈപ്പ്ലൈനുകളിൽ നേരിട്ട് ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്യുന്നത് തുടർച്ചയായ വിസ്കോസിറ്റി ഡാറ്റ നൽകുന്നു. മെഷീൻ ലേണിംഗ് അധിഷ്ഠിതവും കമ്പ്യൂട്ടർ വിഷൻ വിസ്കോമീറ്ററുകളും ഉൾപ്പെടെയുള്ള നൂതന സമീപനങ്ങൾ, ദ്രാവക ഇമേജിംഗിൽ നിന്നോ ഡൈനാമിക് പ്രതികരണത്തിൽ നിന്നോ സീറോ-ഷിയർ വിസ്കോസിറ്റി കണക്കാക്കുന്നു, നേർപ്പിച്ചത് മുതൽ ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റിയുള്ള സ്ലറികൾ വരെയുള്ള ശ്രേണികൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. ഈ സിസ്റ്റങ്ങളെ ഓട്ടോമേറ്റഡ് പ്രോസസ് കൺട്രോളിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് മാനുവൽ ഇടപെടൽ കുറയ്ക്കുന്നു.
ഉദാഹരണം:
- കമ്പ്യൂട്ടർ വിഷൻ അധിഷ്ഠിത വിസ്കോമീറ്ററുകൾ ഒരു വിപരീത വിയൽ അല്ലെങ്കിൽ ഫ്ലോ ഉപകരണത്തിലെ ദ്രാവകത്തിന്റെ സ്വഭാവം വിശകലനം ചെയ്തുകൊണ്ട് വിസ്കോസിറ്റി കണക്കാക്കൽ ഓട്ടോമേറ്റ് ചെയ്യുന്നു, തുടർന്നുള്ള ഓട്ടോമേഷൻ അല്ലെങ്കിൽ ഫീഡ്ബാക്ക് ലൂപ്പുകൾക്ക് വേഗത്തിൽ ഫലങ്ങൾ നൽകുന്നു.
ഗ്വാർ ഗം സാന്ദ്രത തത്സമയ നിരീക്ഷണം
മിക്സിംഗ് സമയത്ത് സ്ഥിരമായ ഗ്വാർ ഗം സാന്ദ്രത നിലനിർത്തുന്നത് ബാച്ച് വ്യതിയാനം കുറയ്ക്കുകയും വിശ്വസനീയമായ ഫ്രാക്ചറിംഗ് ദ്രാവക പ്രകടനത്തെ പിന്തുണയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. തത്സമയ സാന്ദ്രത നിരീക്ഷണത്തിനുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യകളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:
SLIM ടെക്നോളജി (റോസ് സോളിഡ്സ്/ലിക്വിഡ് ഇഞ്ചക്ഷൻ മാനിഫോൾഡ്):ദ്രാവക പ്രതലത്തിന് താഴെയായി SLIM ഗ്വാർ ഗം പൊടി കുത്തിവയ്ക്കുകയും, ഉയർന്ന കത്രിക മിക്സിംഗ് വഴി തൽക്ഷണം ദ്രാവകവുമായി സംയോജിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അമിതമായി മിക്സ് ചെയ്യുന്നതിലൂടെ ഉണ്ടാകുന്ന അഗ്ലോമറേഷനും വിസ്കോസിറ്റി നഷ്ടവും ഈ ഡിസൈൻ കുറയ്ക്കുന്നു, ഇത് ഓരോ ഘട്ടത്തിലും സാന്ദ്രതയിൽ കൃത്യമായ നിയന്ത്രണം സാധ്യമാക്കുന്നു.
Non-Nuക്ലെar Slഉർy Dens (ens) എന്നതിന്റെ അർത്ഥംഇത്Mഈറ്റ്r:മിക്സിംഗ് ടാങ്കുകളിൽ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള ഇൻലൈൻ ഡെൻസിറ്റി മീറ്ററുകൾ, ഗ്വാർ ഗം ചേർക്കുകയും ചിതറിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ വൈദ്യുത ഗുണങ്ങളും സാന്ദ്രതയിലെ മാറ്റങ്ങളും നിരീക്ഷിക്കുന്നു, ഇത് സാന്ദ്രത തുടർച്ചയായി ട്രാക്ക് ചെയ്യാനും ഉടനടി തിരുത്തൽ നടപടികൾ സ്വീകരിക്കാനും അനുവദിക്കുന്നു.
റിയോമെട്രിയുമായി സംയോജിപ്പിച്ച അൾട്രാസോണിക് ഇമേജിംഗ് ("റിയോ-അൾട്രാസൗണ്ട്"):ഈ നൂതന സാങ്കേതിക വിദ്യ റിയോമെട്രിക് വിസ്കോസിറ്റി ഡാറ്റയ്ക്കൊപ്പം അൾട്രാഫാസ്റ്റ് അൾട്രാസോണിക് ഇമേജുകൾ (10,000 ഫ്രെയിമുകൾ/സെക്കൻഡ് വരെ) പകർത്തുന്നു. ഗ്വാർ ഗം ലായനികളിലെ ഏകീകൃതമല്ലാത്ത മിശ്രിതവും ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വിസ്കോസ് മാറ്റങ്ങളും തിരിച്ചറിയുന്നതിന് നിർണായകമായ പ്രാദേശിക സാന്ദ്രത, ഷിയർ നിരക്കുകൾ, അസ്ഥിരതകൾ എന്നിവ ഒരേസമയം നിരീക്ഷിക്കാൻ ഇത് പ്രാപ്തമാക്കുന്നു.
ഉദാഹരണങ്ങൾ:
- പൊടി ചേർക്കുമ്പോൾ സാന്ദ്രത വ്യതിയാനങ്ങൾ ഉണ്ടായാൽ, ഇലക്ട്രിക്കൽ റെസിസ്റ്റിവിറ്റി സെൻസറുകൾ ഓപ്പറേറ്റർമാർക്ക് മുന്നറിയിപ്പ് നൽകുന്നു, ഇത് ഉടനടി തിരുത്തൽ സാധ്യമാക്കുന്നു.
- റിയോ-അൾട്രാസൗണ്ട് സംവിധാനങ്ങൾ മിക്സിംഗ് പ്രതിഭാസങ്ങളെ ദൃശ്യവൽക്കരിക്കുന്നു, പ്രാദേശിക സംയോജനത്തെ ഫ്ലാഗ് ചെയ്യുന്നു അല്ലെങ്കിൽ വിള്ളൽ ദ്രാവകത്തിന്റെ ഗുണനിലവാരത്തെ ബാധിച്ചേക്കാവുന്ന അപൂർണ്ണമായ വിസർജ്ജനം.
പ്രായോഗികവും പതിവു നിരീക്ഷണ ഉപകരണങ്ങളും
പോലുള്ള രീതികൾലോൺമീറ്റർ ഇൻലൈൻ ഇൻഡസ്ട്രിയൽ വിസ്കോമീറ്ററുകൾഉൽപ്പാദന പരിതസ്ഥിതികളിൽ വിസ്കോസിറ്റി അളക്കുന്നതിനുള്ള പ്രായോഗികവും വിശ്വസനീയവുമായ മാർഗ്ഗങ്ങൾ നൽകുന്നു. മിക്സിംഗ് സമയത്ത് പതിവ് പരിശോധനകൾക്ക് ഈ ഉപകരണങ്ങൾ അനുയോജ്യമാണ്, പ്രക്രിയ നിർദ്ദിഷ്ട പാരാമീറ്ററുകൾക്കുള്ളിൽ തുടരുന്നുണ്ടെങ്കിൽ.
ഗുണനിലവാര ഉറപ്പ് പ്രോട്ടോക്കോളുകളും സംയോജനവും
തുടർച്ചയായ വിസ്കോസിറ്റി, കോൺസൺട്രേഷൻ അളക്കൽ സംവിധാനങ്ങൾ വിശ്വാസ്യതയ്ക്കും കൃത്യതയ്ക്കും സാധൂകരിക്കണം:
- കാലിബ്രേഷൻ നടപടിക്രമങ്ങൾ:അറിയപ്പെടുന്ന മാനദണ്ഡങ്ങൾക്കനുസൃതമായി പതിവായി കാലിബ്രേഷൻ നടത്തുന്നത് സെൻസർ കൃത്യതയും സ്ഥിരതയും ഉറപ്പാക്കുന്നു.
- മെഷീൻ ലേണിംഗ് വാലിഡേഷൻ:വൈവിധ്യമാർന്ന ഗ്വാർ ഗം സാന്ദ്രതകളിലും ദ്രാവക വിസ്കോസിറ്റികളിലും പ്രകടനം സാധൂകരിക്കുന്നതിന് കമ്പ്യൂട്ടർ വിഷൻ അധിഷ്ഠിത വിസ്കോമീറ്ററുകൾ ന്യൂറൽ നെറ്റ്വർക്ക് പരിശീലനത്തിനും ബെഞ്ച്മാർക്കിംഗിനും വിധേയമാകുന്നു.
- തത്സമയ QA സംയോജനം:പ്രോസസ് കൺട്രോൾ സിസ്റ്റങ്ങളുമായുള്ള സംയോജനം ട്രെൻഡിംഗ്, പിശക് കണ്ടെത്തൽ, വ്യതിയാനങ്ങൾക്ക് ദ്രുത പ്രതികരണം എന്നിവ അനുവദിക്കുന്നു, ഇത് ഉൽപ്പന്ന ഗുണനിലവാരത്തെയും നിയന്ത്രണ അനുസരണത്തെയും പിന്തുണയ്ക്കുന്നു.
ചുരുക്കത്തിൽ, ഗ്വാർ ഗം വിസ്കോസിറ്റിയും സാന്ദ്രതയും തുടർച്ചയായി നിരീക്ഷിക്കാനുള്ള കഴിവ് ഉചിതമായ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പിനെയും സംയോജനത്തെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. റൊട്ടേഷണൽ വിസ്കോമീറ്ററുകൾ, അഡ്വാൻസ്ഡ് ഇൻ-ലൈൻ സെൻസറുകൾ, SLIM മിക്സിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ, റിയോ-അൾട്രാസൗണ്ട് എന്നിവ സെൻസറി ബാക്ക്ബോൺ നൽകുന്നു, അതേസമയം പ്രായോഗിക ഉപകരണങ്ങളും ശക്തമായ QA പ്രോട്ടോക്കോളുകളും വ്യാവസായിക മിക്സിംഗ് പ്രക്രിയകളിലുടനീളം വിശ്വസനീയമായ പ്രവർത്തനം ഉറപ്പാക്കുന്നു.
മിക്സിംഗ് ടാങ്കുകളിൽ തുടർച്ചയായ നിരീക്ഷണത്തിനുള്ള അളക്കൽ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ
വിസ്കോസിറ്റി അളക്കലിന്റെ തത്വങ്ങൾ
ഗ്വാർ ഗം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഫ്രാക്ചറിംഗ് ദ്രാവകങ്ങളുടെ റിയോളജി നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന് മിക്സിംഗ് ടാങ്കുകളിലെ തുടർച്ചയായ വിസ്കോസിറ്റി വിലയിരുത്തൽ അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്. ഗ്വാർ ഗം വിസ്കോസിറ്റിയെക്കുറിച്ചുള്ള തത്സമയ ഡാറ്റ നൽകുന്നതിന് വ്യാവസായിക സംവിധാനങ്ങളിൽ ഇൻ-ലൈൻ വിസ്കോമീറ്ററുകൾ വ്യാപകമായി സ്ഥാപിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഈ സെൻസറുകൾ നേരിട്ട് ഫ്ലോ പാത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഇത് മാനുവൽ സാമ്പിളിന്റെ ആവശ്യകത ഇല്ലാതാക്കുകയും അതുവഴി ഫീഡ്ബാക്കിലെ കാലതാമസം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
Viബ്രാടയോണlവിസ്കോമീറ്ററുകൾന്യൂട്ടോണിയൻ അല്ലാത്ത ദ്രാവക അളവുകളിൽ ഇവയ്ക്ക് ആധിപത്യം പുലർത്താൻ കഴിയുന്നത് ഡൈനാമിക് ദ്രാവക പ്രതികരണങ്ങൾ പിടിച്ചെടുക്കാനുള്ള കഴിവാണ്. ഇൻലൈൻ പ്രോസസ് വിസ്കോമീറ്റർ പോലുള്ള ഉപകരണങ്ങൾ ഇൻ-ലൈൻ മൗണ്ടിംഗിനായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗ് ദ്രാവക തയ്യാറെടുപ്പിൽ കാണുന്നതുപോലെ വേരിയബിൾ സാന്ദ്രതകൾക്കും വിസ്കോസിറ്റികൾക്കും അനുയോജ്യമായ തുടർച്ചയായ വായനകൾ നൽകുന്നു. ഷിയർ-തിന്നിംഗ് സ്വഭാവവും വിശാലമായ വിസ്കോസിറ്റി ശ്രേണിയും കാരണം ഈ രീതി ഗ്വാർ ഗം സൊല്യൂഷനുകളിൽ മികച്ചതാണ്, ഇത് ശക്തമായ ഡാറ്റ ഏറ്റെടുക്കലും പ്രക്രിയ വിശ്വാസ്യതയും ഉറപ്പാക്കുന്നു.
തുടർച്ചയായ ഏകാഗ്രത വിലയിരുത്തൽ
ഒപ്റ്റിമൽ ഫ്രാക്ചറിംഗ് ദ്രാവക പ്രകടനം കൈവരിക്കുന്നതിന് ഗ്വാർ ഗം സാന്ദ്രതയിൽ കൃത്യമായ നിയന്ത്രണം ആവശ്യമാണ്. തുടർച്ചയായ സാന്ദ്രത അളക്കൽ സംവിധാനങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് ഇത് നേടുന്നത്, ഉദാഹരണത്തിന്ACOMP (പോളിമറൈസേഷന്റെ ഓട്ടോമാറ്റിക് തുടർച്ചയായ ഓൺലൈൻ നിരീക്ഷണം)സാങ്കേതികത. വലിയ മിക്സിംഗ് ടാങ്കുകളിൽ പോളിമർ ലായനികൾ തയ്യാറാക്കുമ്പോൾ, തത്സമയ കോൺസെൻട്രേഷൻ പ്രൊഫൈലുകളും ആന്തരിക വിസ്കോസിറ്റി റീഡിംഗുകളും നൽകുന്നതിന് ACOMP അപ്സ്ട്രീം പമ്പുകൾ, മിക്സറുകൾ, ഡൗൺസ്ട്രീം ഒപ്റ്റിക്കൽ ഡിറ്റക്ടറുകൾ എന്നിവയുടെ സംയോജനം ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഡൈനാമിക് മിക്സിംഗ് പരിതസ്ഥിതികളിൽ ഫലപ്രദമായ സാമ്പിളിംഗ് നടത്തുന്നതിന് തത്സമയ സാന്ദ്രതാ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ വ്യാഖ്യാനിക്കുന്നതിനുള്ള മൂന്നാം-ഓർഡർ സിസ്റ്റം മോഡലിംഗ് ഉൾപ്പെടുന്നു. ഫ്രീക്വൻസി പ്രതികരണ വിശകലനം സൈദ്ധാന്തിക മോഡലുകളും പരീക്ഷണ ഡാറ്റയും തമ്മിലുള്ള കൃത്യമായ പരസ്പരബന്ധം ഉറപ്പാക്കുന്നു, സ്ഥിരമായ ഗ്വാർ ഗം ലായനി തയ്യാറാക്കലിനായി പ്രവർത്തനക്ഷമമായ ഉൾക്കാഴ്ചകൾ നൽകുന്നു. ദ്രുത സാന്ദ്രത പരിശോധന, അഡാപ്റ്റീവ് ഡോസിംഗ്, ബാച്ച്-ടു-ബാച്ച് വേരിയബിളിറ്റി കുറയ്ക്കൽ എന്നിവയ്ക്ക് ഈ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ പ്രത്യേകിച്ചും അനുയോജ്യമാണ്.
ഓട്ടോമേറ്റഡ് ഡോസിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളുമായുള്ള സംയോജനംകോൺസൺട്രേഷൻ മാനേജ്മെന്റിനെ കൂടുതൽ പരിഷ്കരിക്കുന്നു. ലോൺമീറ്റർഅൾട്രാസോണിക് സാന്ദ്രത മീറ്റർടാങ്കിലോ പൈപ്പ്ലൈനിലോ നേരിട്ട് ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്ത് തുടർച്ചയായ ഫീഡ്ബാക്ക് നൽകുന്നു; തത്സമയ സെൻസർ ഡാറ്റ അനുസരിച്ച് ഓട്ടോമേറ്റഡ് പമ്പുകൾ ഡോസിംഗ് നിരക്കുകൾ ക്രമീകരിക്കുന്നു, ഗ്വാർ ഗം വിസ്കോസിറ്റി vs കോൺസൺട്രേഷൻ ടാർഗെറ്റ് ഫ്രാക്ചറിംഗ് ഫ്ലൂയിഡ് റിയോളജിയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു. ഈ സിനർജി മനുഷ്യന്റെ ഇടപെടൽ കുറയ്ക്കുകയും ഓഫ്-സ്പെക്ക് ബാച്ചുകൾക്ക് ഉടനടി തിരുത്തൽ നടപടി അനുവദിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഗ്വാർ ഗമ്മിന്റെ വിസ്കോസിറ്റിയിൽ അഡിറ്റീവുകളുടെയും പ്രക്രിയാ പരിഷ്കാരങ്ങളുടെയും ഫലങ്ങൾ
സൾഫോണേഷൻ മോഡിഫിക്കേഷൻ
സൾഫോണേഷൻ വഴി ഗ്വാർ ഗമ്മിൽ സൾഫോണേറ്റ് ഗ്രൂപ്പുകൾ അവതരിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഗ്വാർ ഗം ലായനികളുടെ വിസ്കോസിറ്റിയും ലയിക്കുന്നതും ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. ഒപ്റ്റിമൽ പ്രതിപ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങൾക്ക് താപനില, സമയം, റീജന്റ് സാന്ദ്രത എന്നിവയുടെ കൃത്യമായ നിയന്ത്രണം ആവശ്യമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, 26°C-ൽ സോഡിയം 3-ക്ലോറോ-2-ഹൈഡ്രോക്സിപ്രൊപൈൽസൾഫോണേറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് 2 മണിക്കൂർ പ്രതിപ്രവർത്തന സമയം, 1.0%.നഓ, ഗ്വാർ ഗം മാസ് ഉപയോഗിച്ച് 0.5% സൾഫോണേറ്റ് ചേർക്കുന്നത്, ദൃശ്യമായ വിസ്കോസിറ്റിയിൽ 33% വർദ്ധനവിനും വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കാത്ത ഉള്ളടക്കത്തിൽ 0.42% കുറവിനും കാരണമാകുന്നു. ഈ മാറ്റങ്ങൾ വിഘടിപ്പിക്കുന്ന ദ്രാവകങ്ങളിൽ പ്രൊപ്പന്റ്-വഹിക്കാനുള്ള ശേഷി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും കൂടുതൽ താപ, ശുദ്ധീകരണ സ്ഥിരതയെ പിന്തുണയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
3.1 മില്ലി ക്ലോറോസൾഫോണിക് ആസിഡ് ഉപയോഗിച്ച് 60°C-ൽ 2.9 മണിക്കൂർ സൾഫർ ട്രയോക്സൈഡ്–1,4-ഡയോക്സൈൻ കോംപ്ലക്സ് ഉപയോഗിച്ച് സൾഫേഷൻ പോലുള്ള ഇതര സൾഫോണേഷൻ രീതികൾ മെച്ചപ്പെട്ട വിസ്കോസിറ്റിയും കുറഞ്ഞ ലയിക്കാത്ത ഭിന്നസംഖ്യകളും പ്രകടമാക്കുന്നു. ഈ മെച്ചപ്പെടുത്തലുകൾ ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗ് ദ്രാവക മിക്സിംഗ് ടാങ്കുകളിലെ അവശിഷ്ടം കുറയ്ക്കുകയും, തടസ്സപ്പെടാനുള്ള സാധ്യത കുറയ്ക്കുകയും, മികച്ച ഫ്ലോബാക്ക് സുഗമമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. FTIR, DSC, മൂലക വിശകലനങ്ങൾ എന്നിവ ഈ ഘടനാപരമായ പരിഷ്കാരങ്ങളെ സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു, C-6 സ്ഥാനത്ത് പ്രബലമായ സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ. സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷന്റെ അളവും തന്മാത്രാ ഭാരവും കുറയുന്നത് മികച്ച ലയിക്കുന്നതിനും, ആന്റിഓക്സിഡന്റ് പ്രവർത്തനത്തിനും, ഫലപ്രദമായ വിസ്കോസിറ്റി വർദ്ധനവിനും കാരണമാകുന്നു - കാര്യക്ഷമമായ ഫ്രാക്ചറിംഗ് ദ്രാവക റിയോളജിക്കും വിസ്കോസിറ്റി നിയന്ത്രണത്തിനും നിർണായക പാരാമീറ്ററുകൾ.
ക്രോസ്-ലിങ്കിംഗ് ഏജന്റുകളും ഫോർമുലേഷൻ ഫലപ്രാപ്തിയും
ക്രോസ്-ലിങ്കിംഗ് ഏജന്റുകളുടെ സംയോജനത്തിൽ നിന്ന് ഫ്രാക്ചറിംഗ് ദ്രാവകങ്ങളിലെ ഗ്വാർ ഗം വിസ്കോസിറ്റി ഗണ്യമായി പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നു. ഓർഗാനോസിർക്കോണിയവും ബോറേറ്റ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ക്രോസ്-ലിങ്കറുകളും ഏറ്റവും പ്രചാരത്തിലുള്ളവയാണ്:
ഓർഗാനോസിർക്കോണിയം ക്രോസ്-ലിങ്കറുകൾ:ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള റിസർവോയറുകൾക്ക് വ്യാപകമായി ഇഷ്ടപ്പെടുന്ന ഓർഗാനോസിർക്കോണിയം ഏജന്റുകൾ, ഗ്വാർ ജെല്ലുകളുടെ താപ സ്ഥിരത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. 120°C യിലും 170 s⁻¹ ഷിയറിലും, ഓർഗാനോസിർക്കോണിയവുമായി ക്രോസ്ലിങ്ക് ചെയ്ത ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ ഗ്വാർ ഗം അതിന്റെ പ്രാരംഭ വിസ്കോസിറ്റിയുടെ 89.7% ത്തിലധികം നിലനിർത്തുന്നു. 12 μm-ൽ താഴെ വലിപ്പമുള്ള സാന്ദ്രമായ ത്രിമാന നെറ്റ്വർക്ക് ഘടനകളെ SEM ഇമേജിംഗ് കാണിക്കുന്നു, ഇത് മെച്ചപ്പെട്ട പ്രൊപ്പന്റ് സസ്പെൻഷനെയും ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗിൽ കുറഞ്ഞ പ്രൊപ്പന്റ് സെറ്റിലിംഗ് വേഗതയെയും പിന്തുണയ്ക്കുന്നു.
ബോറേറ്റ് ക്രോസ്-ലിങ്കറുകൾ:പരമ്പരാഗത ബോറിക് ആസിഡും ഓർഗാനോബോറോൺ ക്രോസ്-ലിങ്കറുകളും മിതമായ താപനിലയിൽ ഫലപ്രാപ്തി കാണിക്കുന്നു. പോളിയെത്തിലീനൈമിൻ (PEI) അല്ലെങ്കിൽ നാനോസെല്ലുലോസ് പോലുള്ള അഡിറ്റീവുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും. ഉദാഹരണത്തിന്, നാനോസെല്ലുലോസ്-ബോറോൺ ക്രോസ്ലിങ്കറുകൾ ഉയർന്ന ഷിയറിനു കീഴിൽ 60 മിനിറ്റ് നേരത്തേക്ക് 110°C താപനിലയിൽ 50 mPa·s ന് മുകളിലുള്ള അവശിഷ്ട വിസ്കോസിറ്റി നിലനിർത്തുന്നു, ഇത് ശക്തമായ താപനിലയും ഉപ്പ് പ്രതിരോധവും പ്രകടമാക്കുന്നു. വിഘടിപ്പിക്കുന്ന ദ്രാവകങ്ങളിൽ പ്രൊപ്പന്റ് വഹിക്കാനുള്ള ശേഷിക്ക് ആവശ്യമായ വിസ്കോലാസ്റ്റിക് ഗുണങ്ങൾ നിലനിർത്താൻ നാനോസെല്ലുലോസിൽ നിന്നുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടിംഗ് സഹായിക്കുന്നു.
ഗ്വാർ ഗം ലായനികളിൽ ക്രോസ്-ലിങ്കിംഗ് ചെയ്യുന്നത് ഷിയർ നേർത്തതാക്കലിലും ഇലാസ്തികതയിലും മെച്ചപ്പെടുത്തലുകളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, പമ്പിംഗിനും പ്രൊപ്പന്റ് സസ്പെൻഷനും ഇത് വളരെ പ്രധാനമാണ്. രാസപരമായി ക്രോസ്-ലിങ്ക്ഡ് ഹൈഡ്രോജലുകൾ ശക്തമായ തിക്സോട്രോപിക് വീണ്ടെടുക്കൽ കാണിക്കുന്നു, അതായത് ഉയർന്ന ഷിയറിനുശേഷം വിസ്കോസിറ്റിയും ഘടനയും പുനഃസ്ഥാപിക്കപ്പെടുന്നു - ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗ് പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ദ്രാവക സ്ഥാനനിർണ്ണയത്തിലും വൃത്തിയാക്കലിലും അത്യാവശ്യമാണ്.
നോൺ-പോളിമെറിക് vs പോളിമെറിക് ഫ്ലൂയിഡ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ താരതമ്യ സ്വാധീനം
പോളിമെറിക്, നോൺ-പോളിമെറിക് ദ്രാവക സംവിധാനങ്ങൾക്ക് വ്യത്യസ്തമായ റിയോളജിക്കൽ പ്രൊഫൈലുകൾ ഉണ്ട്, ഇത് പ്രോപ്പന്റ് ഗതാഗത കാര്യക്ഷമതയെ സാരമായി ബാധിക്കുന്നു:
പോളിമെറിക് സിസ്റ്റങ്ങൾ:ഇതിൽ പ്രകൃതിദത്ത (ഗ്വാർ ഗം, ഹൈഡ്രോക്സിപ്രൊപൈൽ ഗ്വാർ), സിന്തറ്റിക് പോളിമറുകൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. പോളിമെറിക് ദ്രാവകങ്ങൾ വിസ്കോസിറ്റി, യീൽഡ് പോയിന്റ്, ഇലാസ്തികത എന്നിവയ്ക്കായി ട്യൂൺ ചെയ്യാവുന്നതാണ്. പഴയ പോളിയാനോനിക് സെല്ലുലോസ് ഫോർമുലേഷനുകളെ അപേക്ഷിച്ച് ഉയർന്ന താപനിലയിലും ഉയർന്ന ലവണാംശ പരിതസ്ഥിതികളിലും മികച്ച വിസ്കോസിറ്റി നിലനിർത്തലും റിയോളജിക്കൽ സ്ഥിരതയും നൂതന ആംഫോട്ടെറിക് കോപോളിമറുകൾ (ഉദാ. ATP-I) കൈവരിക്കുന്നു. വർദ്ധിച്ച വിസ്കോസിറ്റിയും ഇലാസ്തികതയും പ്രൊപ്പന്റ് സസ്പെൻഷൻ വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും, സെറ്റിലിംഗ് വേഗത കുറയ്ക്കുകയും, വിള്ളൽ വീഴ്ത്തുന്ന ദ്രാവകങ്ങൾക്കായി മിക്സിംഗ് ടാങ്ക് ഡിസൈൻ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം സന്തുലിതമാക്കിയില്ലെങ്കിൽ, കുറഞ്ഞ പ്രവേശനക്ഷമതയുള്ള രൂപീകരണങ്ങളിൽ ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി പ്രൊപ്പന്റ് ഗതാഗതത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തും.
പോളിമർ അല്ലാത്ത (സർഫക്ടന്റ് അധിഷ്ഠിത) സിസ്റ്റങ്ങൾ:പോളിമർ നെറ്റ്വർക്കുകളേക്കാൾ വിസ്കോഇലാസ്റ്റിക് സർഫാക്റ്റന്റുകളെയാണ് ഇവ ആശ്രയിക്കുന്നത്. സർഫക്ടന്റ് അധിഷ്ഠിത ദ്രാവകങ്ങൾ കുറഞ്ഞ അവശിഷ്ടം, വേഗത്തിലുള്ള ഫ്ലോബാക്ക്, ഫലപ്രദമായ പ്രൊപ്പന്റ്-വാഹനം എന്നിവ നൽകുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് അവശിഷ്ടങ്ങളില്ലാത്ത വൃത്തിയാക്കലിന് മുൻഗണന നൽകുന്ന പാരമ്പര്യേതര ജലസംഭരണികളിൽ. പോളിമറുകളേക്കാൾ ട്യൂണബിൾ ചെയ്യാവുന്ന വിസ്കോസിറ്റി കുറവാണെങ്കിലും, പ്രൊപ്പന്റ് സസ്പെൻഷന്റെ കാര്യത്തിൽ അവ നന്നായി പ്രവർത്തിക്കുകയും ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗ് ഫ്ലൂയിഡ് മിക്സിംഗ് ടാങ്കുകളിൽ തടസ്സപ്പെടാനുള്ള സാധ്യത കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
പോളിമെറിക്, നോൺ-പോളിമെറിക് ഫ്രാക്ചറിംഗ് ദ്രാവകങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള തിരഞ്ഞെടുപ്പ് വിസ്കോസിറ്റി, ക്ലീനപ്പ് കാര്യക്ഷമത, പാരിസ്ഥിതിക ആഘാതം, പ്രൊപ്പന്റ്-വഹിക്കൽ ആവശ്യകതകൾ എന്നിവ തമ്മിലുള്ള ആവശ്യമുള്ള സന്തുലിതാവസ്ഥയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റിയും ദ്രുത ദ്രാവക വീണ്ടെടുക്കലും പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നതിന് പോളിമറുകളും വിസ്കോലാസ്റ്റിക് സർഫാക്റ്റന്റുകളും സംയോജിപ്പിക്കുന്ന ഹൈബ്രിഡ് സിസ്റ്റങ്ങൾ ഉയർന്നുവരുന്നു. ലീനിയർ ഓസിലേറ്ററി ഡിഫോർമേഷനുകളും ഫ്ലോ സ്വീപ്പുകളും ഉപയോഗിച്ചുള്ള റിയോളജിക്കൽ പരിശോധന - തിക്സോട്രോപിക്, സ്യൂഡോപ്ലാസ്റ്റിക് സ്വഭാവത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ഉൾക്കാഴ്ച നൽകുന്നു, ഇത് നിർദ്ദിഷ്ട കിണറിന്റെ അവസ്ഥകൾക്കായി ഫോർമുലേഷൻ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാൻ സഹായിക്കുന്നു.
ദ്രാവക വിസ്കോസിറ്റിയും പ്രൊപ്പന്റ്-വഹിക്കുന്ന ശേഷിയും ഒടിക്കുന്നതിനുള്ള ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ തന്ത്രങ്ങൾ.
റിയോളജിക്കൽ ബിഹേവിയർ ആൻഡ് പ്രൊപ്പന്റ് ട്രാൻസ്പോർട്ട്
ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗിൽ പ്രൊപ്പന്റ് സെറ്റിൽലിംഗ് പ്രവേഗം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന് ഗ്വാർ ഗം വിസ്കോസിറ്റി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നത് നിർണായകമാണ്. ഉയർന്ന ദ്രാവക വിസ്കോസിറ്റി പ്രൊപ്പന്റ് കണികകൾ താഴേക്കിറങ്ങുന്നതിന്റെ നിരക്ക് കുറയ്ക്കുന്നു, ഇത് ഫ്രാക്ചർ നെറ്റ്വർക്കിലേക്ക് ആഴത്തിൽ ഫലപ്രദമായി കൊണ്ടുപോകാനുള്ള സാധ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ശക്തമായ ജെൽ ഘടനകൾ സൃഷ്ടിച്ചുകൊണ്ട് ക്രോസ്ലിങ്കിംഗ് വിസ്കോസിറ്റി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു; ഉദാഹരണത്തിന്, ഓർഗാനോസിർക്കോണിയം-ക്രോസ്ലിങ്ക്ഡ് ഹൈഡ്രോക്സിപ്രൊപൈൽ ഗ്വാർ ദ്രാവകങ്ങൾ 12 μm-ൽ താഴെ വലിപ്പമുള്ള സാന്ദ്രമായ നെറ്റ്വർക്കുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഇത് ഓർഗാനോബോറോൺ സിസ്റ്റങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ സസ്പെൻഷൻ ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും സെറ്റിൽലിംഗ് പ്രവേഗം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഗ്വാർ ഗം സാന്ദ്രത ട്യൂൺ ചെയ്യുന്നത് ഗ്വാർ ഗം ലായനികളുടെ വിസ്കോസിറ്റിയെ നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു. പോളിമർ സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, ക്രോസ്ലിങ്കിംഗ് സാന്ദ്രതയും ജെൽ ശക്തിയും വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് പ്രൊപ്പന്റ് അവശിഷ്ടം കുറയ്ക്കുകയും പ്ലേസ്മെന്റ് പരമാവധിയാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഉദാഹരണം: ഉയർന്ന താപനില (120°C) ഷിയർ സമയത്ത് HPG ദ്രാവകങ്ങളിൽ ക്രോസ്ലിങ്കർ സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുന്നത് വിസ്കോസിറ്റി നിലനിർത്തൽ 89% ന് മുകളിൽ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞ റിസർവോയർ സാഹചര്യങ്ങളിൽ പോലും പ്രൊപ്പന്റ്-വഹിക്കാനുള്ള ശേഷി ഉറപ്പാക്കുന്നു.
ഫോർമുലേഷൻ അഡ്ജസ്റ്റ്മെന്റ് പ്രോട്ടോക്കോളുകൾ
ഡാറ്റാധിഷ്ഠിത തന്ത്രങ്ങൾ ഇപ്പോൾ ഫ്രാക്ചറിംഗ് ഫ്ലൂയിഡ് വിസ്കോസിറ്റിയുടെയും കോൺസൺട്രേഷന്റെയും തത്സമയ നിയന്ത്രണം പ്രാപ്തമാക്കുന്നു. മെഷീൻ ലേണിംഗ് മോഡലുകൾ - റാൻഡം ഫോറസ്റ്റ്, ഡിസിഷൻ ട്രീ - വിസ്കോമീറ്റർ റീഡിംഗുകൾ പോലുള്ള റിയോളജിക്കൽ പാരാമീറ്ററുകൾ തൽക്ഷണം പ്രവചിക്കുന്നു, മന്ദഗതിയിലുള്ളതും ആനുകാലികവുമായ ലാബ് പരിശോധനകൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു. പ്രായോഗികമായി, കംപ്ലയിന്റ് മെക്കാനിസങ്ങളും പീസോഇലക്ട്രിക് സെൻസറുകളും ഉള്ള ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗ് ഫ്ലൂയിഡ് മിക്സിംഗ് ടാങ്കുകൾ ദ്രാവക ഗുണങ്ങൾ മാറുന്നതിനനുസരിച്ച് ഗ്വാർ ഗം ലായനികളുടെ വിസ്കോസിറ്റി അളക്കുന്നു, അനുഭവപരമായ മോഡ് ഡീകോപോസിഷൻ വഴി പിശക് തിരുത്തലും നടത്തുന്നു.
ഓപ്പറേറ്റർമാർ വിസ്കോസിറ്റിയും കോൺസൺട്രേഷനും ഇൻ-സൈറ്റിൽ നിരീക്ഷിക്കുന്നു, തുടർന്ന് ലൈവ് സെൻസർ ഫീഡ്ബാക്കിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഗ്വാർ ഗം, ക്രോസ്ലിങ്കറുകൾ അല്ലെങ്കിൽ അധിക കട്ടിയാക്കലുകൾ എന്നിവയുടെ ഡോസിംഗ് ക്രമീകരിക്കുന്നു. ഈ ഓൺ-ദി-ഫ്ലൈ ക്രമീകരണം, ഫ്രാക്ചറിംഗ് ഫ്ലൂയിഡ്, ഡൗൺടൈം ഇല്ലാതെ പ്രൊപ്പന്റ് സസ്പെൻഷനുള്ള ഒപ്റ്റിമൽ ഫ്രാക്ചറിംഗ് ഫ്ലൂയിഡ് വിസ്കോസിറ്റി നിലനിർത്തുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങളിലേക്ക് നൽകുന്ന നേരിട്ടുള്ള പൈപ്പ് വിസ്കോസിറ്റി അളവുകൾ ഡൈനാമിക് ഫ്ലൂയിഡ് ട്യൂണിംഗ് അനുവദിക്കുന്നു, റിസർവോയർ അല്ലെങ്കിൽ ഓപ്പറേഷൻ പാരാമീറ്ററുകൾ മാറുമ്പോൾ അനുയോജ്യമായ പ്രൊപ്പന്റ് സസ്പെൻഷൻ സംരക്ഷിക്കുന്നു.
കളിമണ്ണും താപനില സ്ഥിരത അഡിറ്റീവുകളും ഉപയോഗിച്ചുള്ള സിനർജിസ്റ്റിക് ഇഫക്റ്റുകൾ
പ്രതികൂല ഷെയ്ൽ, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള അന്തരീക്ഷങ്ങളിൽ ഗ്വാർ ഗം വിസ്കോസിറ്റി നിലനിർത്തുന്നതിൽ കളിമൺ സ്റ്റെബിലൈസറുകളും താപ സ്ഥിരത അഡിറ്റീവുകളും നിർണായകമാണ്. സൾഫോണേറ്റഡ് ഗ്വാർ ഡെറിവേറ്റീവുകൾ പോലുള്ള കളിമൺ സ്റ്റെബിലൈസറുകൾ കളിമണ്ണ് വീക്കവും കുടിയേറ്റവും തടയുന്നു; രൂപീകരണത്തിലെ അയോണിക് സ്പീഷീസുകളുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നതിലൂടെ ഇത് ഗ്വാർ ഗം ലായനികളുടെ വിസ്കോസിറ്റിയെ പെട്ടെന്നുള്ള നഷ്ടത്തിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കുന്നു. ഒരു സാധാരണ സ്റ്റെബിലൈസർ, സോഡിയം 3-ക്ലോറോ-2-ഹൈഡ്രോക്സിപ്രൊപൈൽസൾഫോണേറ്റ്-പരിഷ്കരിച്ച ഗ്വാർ ഗം, പൊട്ടലിന് അനുയോജ്യമായ ആന്തരിക വിസ്കോസിറ്റികൾ നൽകുന്നു, വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കാത്ത ഉള്ളടക്കത്തെ പ്രതിരോധിക്കുന്നു, കളിമണ്ണ് നിറഞ്ഞ രൂപങ്ങളിൽ പോലും ജെൽ ഘടനയും ഫലപ്രദമായ പ്രൊപ്പന്റ് സസ്പെൻഷനും നിലനിർത്തുന്നു.
നൂതന സൂപ്പർമോളിക്യുലാർ വിസ്കോസിഫയറുകൾ, തെർമോഡൈനാമിക് ഹൈഡ്രേറ്റ് ഇൻഹിബിറ്ററുകൾ (ഉദാ.) എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള തെർമൽ സ്റ്റെബിലൈസറുകൾമെഥനോൾ, PEG-200), 160°C ന് മുകളിലുള്ള വിസ്കോസിറ്റി ബ്രേക്ക്ഡൌണിൽ നിന്ന് സംരക്ഷണം നൽകുന്നു. ബ്രൈൻ അധിഷ്ഠിതവും അൾട്രാ-ഹൈ ടെമ്പറേച്ചർ ഫ്ലൂയിഡ് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ, ഈ അഡിറ്റീവുകൾ 180°C ഷിയറിനു കീഴിൽ 200 mPa·s ന് മുകളിലുള്ള വിസ്കോസിറ്റി നിലനിർത്തൽ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു, ഇത് പരമ്പരാഗത ഗ്വാർ ഗം വിസ്കോസിഫയറുകളെക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്.
ഉദാഹരണങ്ങളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:
- സൾഫോണേറ്റഡ് ഗ്വാർ ഗംകളിമണ്ണിനും താപനിലയ്ക്കും പ്രതിരോധശേഷി.
- ഓർഗാനോസിർക്കോണിയം ക്രോസ്ലിങ്കറുകൾവളരെ ഉയർന്ന താപ സ്ഥിരതയ്ക്കായി.
- പിഇജി-200ദ്രാവക പ്രകടനം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും അവശിഷ്ടം കുറയ്ക്കുന്നതിനുമുള്ള ഒരു THI ആയി.
അത്തരം പ്രോട്ടോക്കോളുകളും അഡിറ്റീവ് പാക്കേജുകളും ഓപ്പറേറ്റർമാരെ ദ്രാവകങ്ങൾ പൊട്ടുന്നതിനായി മിക്സിംഗ് ടാങ്ക് ഡിസൈനുകൾ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാനും തുടർച്ചയായ വിസ്കോസിറ്റിക്കുംസാന്ദ്രത അളക്കൽ. വളരെ താഴ്ന്ന ദ്വാരങ്ങളിൽ പോലും, മികച്ച പ്രൊപ്പന്റ് വഹിക്കാനുള്ള ശേഷിയും സ്ഥിരമായ ഫ്രാക്ചർ പ്രചരണവുമാണ് ഇതിന്റെ ഫലം.
ഗ്വാർ ഗം വിസ്കോസിറ്റിയെ പ്രൊപ്പന്റ് സെറ്റിൽ ചെയ്യുന്ന വേഗതയുമായും ഫ്രാക്ചറിംഗ് കാര്യക്ഷമതയുമായും ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു
പ്രൊപ്പന്റ് സസ്പെൻഷനെക്കുറിച്ചുള്ള മെക്കാനിസ്റ്റിക് ഉൾക്കാഴ്ചകൾ
ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗ് സമയത്ത് പ്രൊപ്പന്റ് സെറ്റിലിംഗ് പ്രവേഗം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിൽ ഗ്വാർ ഗം വിസ്കോസിറ്റി നേരിട്ട് പങ്കുവഹിക്കുന്നു. ഗ്വാർ ഗം ലായനികളുടെ വിസ്കോസിറ്റി വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, പ്രൊപ്പന്റ് കണങ്ങളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഡ്രാഗ് ഫോഴ്സ് വർദ്ധിക്കുകയും അവയുടെ താഴേക്കുള്ള സെറ്റിലിംഗ് നിരക്ക് ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പ്രായോഗികമായി, ഉയർന്ന ഗ്വാർ ഗം സാന്ദ്രതയും മെച്ചപ്പെട്ട വിസ്കോസ് ഗുണങ്ങളുമുള്ള ദ്രാവകങ്ങൾ - പോളിമർ അഡിറ്റീവുകളും നാരുകളും ഉപയോഗിച്ച് പരിഷ്കരിച്ചവ ഉൾപ്പെടെ - മെച്ചപ്പെട്ട പ്രൊപ്പന്റ്-വഹിക്കാനുള്ള ശേഷി വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, ഇത് സസ്പെൻഡ് ചെയ്ത കണങ്ങളെ അടിയിൽ കൂടിച്ചേരുന്നതിനുപകരം ഫ്രാക്ചർ നെറ്റ്വർക്കിലുടനീളം തുല്യമായി വിതരണം ചെയ്യാൻ അനുവദിക്കുന്നു.
ന്യൂട്ടോണിയൻ ദ്രാവകങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഷിയർ-തിൻനിംഗ് ഗ്വാർ ജെൽ ലായനികൾ കുറഞ്ഞ പ്രൊപ്പന്റ് സെറ്റിൽഡിംഗ് വേഗത കാണിക്കുന്നു, ഇത് വർദ്ധിച്ച വിസ്കോസിറ്റി, ഇലാസ്റ്റിക് ഇഫക്റ്റുകൾ എന്നിവയുടെ ഫലമായി ഉണ്ടാകുന്നു എന്ന് ലബോറട്ടറി പഠനങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഗ്വാർ ഗം സാന്ദ്രത ഇരട്ടിയാക്കുന്നത് സെറ്റിൽഡിംഗ് വേഗത പകുതിയാക്കും, ഇത് പ്രൊപ്പന്റ് കൂടുതൽ നേരം സസ്പെൻഡ് ചെയ്യപ്പെടുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു. നാരുകൾ ചേർക്കുന്നത് ഒരു മെഷ് പോലുള്ള ശൃംഖല സൃഷ്ടിച്ച് അവശിഷ്ടത്തെ കൂടുതൽ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു, ഇത് ഏകീകൃത പ്രൊപ്പന്റ് പ്ലേസ്മെന്റ് പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത ഫ്രാക്ചർ, ദ്രാവക സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഈ ഫലങ്ങൾ പ്രവചിക്കുന്നതിനായി അനുഭവപരമായ മോഡലുകളും ഗുണകങ്ങളും വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്, ഇത് ഫ്ലൂയിഡ് റിയോളജിക്കും പ്രൊപ്പന്റ് സസ്പെൻഷനും തമ്മിലുള്ള സിനർജി സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു.
പ്രൊപ്പന്റിന്റെ വ്യാസവുമായി വീതി വളരെ അടുത്ത് പൊരുത്തപ്പെടുന്ന ഒടിവുകളിൽ, കോൺഫൈൻഷൻ പ്രഭാവം സ്ഥിരതയെ കൂടുതൽ മന്ദഗതിയിലാക്കുന്നു, ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി ഗ്വാർ ലായനികളുടെ ഗുണങ്ങൾ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, അമിതമായ വിസ്കോസിറ്റി ദ്രാവക ചലനത്തെ പരിമിതപ്പെടുത്തിയേക്കാം, ഫലപ്രദമായ പ്രൊപ്പന്റിന്റെ ഗതാഗത ആഴം കുറയ്ക്കുകയും ഒടിവ് ചാലകതയെ അപകടപ്പെടുത്തുന്ന അവശിഷ്ട രൂപീകരണ സാധ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും.
ഒടിവിന്റെ വീതിയും നീളവും പരമാവധിയാക്കൽ
ഗ്വാർ ഗം ലായനികളുടെ വിസ്കോസിറ്റി ക്രമീകരിക്കുന്നത് ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗ് സമയത്ത് ഒടിവ് വ്യാപനത്തിൽ ഗണ്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി ദ്രാവകങ്ങൾക്ക് അടയ്ക്കൽ സമ്മർദ്ദങ്ങളെ ചെറുക്കാനും പാറയിലൂടെ വിള്ളലുകൾ വ്യാപിപ്പിക്കാനുമുള്ള കഴിവ് കാരണം വിശാലമായ ഒടിവുകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട്. കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ ഫ്ലൂയിഡ് ഡൈനാമിക്സ് (CFD) സിമുലേഷനുകളും അക്കൗസ്റ്റിക് എമിഷൻ മോണിറ്ററിംഗും ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ ഫ്രാക്ചർ ജ്യാമിതികളിലേക്കും വർദ്ധിച്ച വീതിയിലേക്കും നയിക്കുന്നുവെന്ന് സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു.
എന്നിരുന്നാലും, വിസ്കോസിറ്റിയും ഫ്രാക്ചർ നീളവും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം കൈകാര്യം ചെയ്യണം. വീതിയുള്ള ഫ്രാക്ചറുകൾ ഫലപ്രദമായ പ്രൊപ്പന്റ് പ്ലേസ്മെന്റും ചാലകതയും സുഗമമാക്കുമ്പോൾ, അമിതമായ വിസ്കോസ് ദ്രാവകങ്ങൾ മർദ്ദം വേഗത്തിൽ ഇല്ലാതാക്കുകയും നീണ്ട ഫ്രാക്ചറുകളുടെ വികാസത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും. നിയന്ത്രിത പരിധിക്കുള്ളിൽ വിസ്കോസിറ്റി കുറയ്ക്കുന്നത് ആഴത്തിലുള്ള നുഴഞ്ഞുകയറ്റം സാധ്യമാക്കുകയും റിസർവോയർ ആക്സസ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്ന വിപുലീകൃത ഫ്രാക്ചറുകൾ നൽകുകയും ചെയ്യുന്നുവെന്ന് അനുഭവപരമായ താരതമ്യങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. അതിനാൽ, പാറയുടെ തരം, പ്രൊപ്പന്റ് വലുപ്പം, പ്രവർത്തന തന്ത്രം എന്നിവയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി വിസ്കോസിറ്റി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യണം - പരമാവധിയാക്കരുത്.
ഗ്വാർ ഗം പരിഷ്കാരങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ഷിയർ-തിന്നിംഗ്, വിസ്കോലാസ്റ്റിക് ഗുണങ്ങൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള ഫ്രാക്ചറിംഗ് ഫ്ലൂയിഡ് റിയോളജി, പ്രാരംഭ വിള്ളൽ രൂപീകരണത്തെയും തുടർന്നുള്ള വളർച്ചാ രീതികളെയും രൂപപ്പെടുത്തുന്നു. കാർബണേറ്റ് റിസർവോയറുകളിലെ ഫീൽഡ് പരീക്ഷണങ്ങൾ, ഗ്വാർ ഗം സാന്ദ്രത ക്രമീകരിക്കുക, തെർമൽ സ്റ്റെബിലൈസറുകൾ ചേർക്കുക, അല്ലെങ്കിൽ സർഫാക്റ്റന്റ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ബദലുകൾ അവതരിപ്പിക്കുക എന്നിവയ്ക്ക് ഫ്രാക്ചർ പ്രചരണം മികച്ചതാക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു, ഇത് ഉത്തേജന ലക്ഷ്യത്തെ ആശ്രയിച്ച് വീതിയും നീളവും പരമാവധിയാക്കുന്നു.
ഡൗൺഹോൾ പ്രവർത്തന പാരാമീറ്ററുകളുമായുള്ള സംയോജനം
ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗ് സമയത്ത് ഡൗൺഹോൾ താപനിലയും മർദ്ദവും ചാഞ്ചാടുന്നതിനാൽ ഗ്വാർ ഗം വിസ്കോസിറ്റി തത്സമയം കൈകാര്യം ചെയ്യണം. ആഴത്തിലുള്ള ഉയർന്ന താപനില ഗ്വാർ ഗം ദ്രാവകങ്ങളുടെ വിസ്കോസിറ്റി കുറയ്ക്കുകയും അവയുടെ പ്രൊപ്പന്റ് സസ്പെൻഷൻ ശേഷി കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യും. ക്രോസ്ലിങ്കറുകൾ, തെർമൽ സ്റ്റെബിലൈസറുകൾ, തെർമോഡൈനാമിക് ഹൈഡ്രേറ്റ് ഇൻഹിബിറ്ററുകൾ പോലുള്ള നൂതന അഡിറ്റീവുകൾ എന്നിവയുടെ ഉപയോഗം ഒപ്റ്റിമൽ വിസ്കോസിറ്റി നിലനിർത്താൻ സഹായിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള റിസർവോയറുകളിൽ.
പൈപ്പ് വിസ്കോമെട്രി, റിഗ്രഷൻ മോഡലിംഗ് എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള വിസ്കോസിറ്റി അളക്കൽ സാങ്കേതിക വിദ്യകളിലെ സമീപകാല പുരോഗതി, ഫ്രാക്ചറിംഗ് ഫ്ലൂയിഡ് വിസ്കോസിറ്റി ഡൈനാമിക് ആയി നിരീക്ഷിക്കാനും ക്രമീകരിക്കാനും ഓപ്പറേറ്റർമാരെ അനുവദിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗ് ഫ്ലൂയിഡ് മിക്സിംഗ് ടാങ്കുകൾ വിസ്കോസിറ്റി മാറ്റങ്ങൾ ട്രാക്ക് ചെയ്യുന്നതിനും ആവശ്യാനുസരണം അധിക ഗ്വാർ ഗം അല്ലെങ്കിൽ സ്റ്റെബിലൈസറുകൾ സ്വയമേവ ഡോസ് ചെയ്യുന്നതിനും തത്സമയ സെൻസറുകൾ സംയോജിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് സ്ഥിരമായ പ്രൊപ്പന്റ് വഹിക്കാനുള്ള ശേഷി ഉറപ്പാക്കുന്നു.
മെച്ചപ്പെട്ട താപ സ്ഥിരതയ്ക്കും കുറഞ്ഞ അവശിഷ്ട അപകടസാധ്യതകൾക്കുമായി ചില ഓപ്പറേറ്റർമാർ ഗ്വാർ ഗമ്മിന് പകരം ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി ഘർഷണ റിഡ്യൂസറുകൾ (HVFR-കൾ) അല്ലെങ്കിൽ സിന്തറ്റിക് പോളിമറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ ബദൽ ദ്രാവക സംവിധാനങ്ങൾ അസാധാരണമായ കട്ടിയാക്കൽ കാര്യക്ഷമതയും ഷിയർ ഡീഗ്രേഡേഷനെ പ്രതിരോധിക്കുന്നതും പ്രകടമാക്കുന്നു, അങ്ങേയറ്റത്തെ ഡൗൺഹോൾ സാഹചര്യങ്ങളിൽ പോലും പ്രൊപ്പന്റ് സസ്പെൻഷന് ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി നിലനിർത്തുന്നു.
പ്രൊപ്പന്റ് വലുപ്പം, സാന്ദ്രത, ദ്രാവക പ്രവാഹ നിരക്ക്, ഫ്രാക്ചർ ജ്യാമിതി തുടങ്ങിയ പ്രവർത്തന പാരാമീറ്ററുകൾ വിസ്കോസിറ്റി നിയന്ത്രണ തന്ത്രങ്ങളുമായി സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ വേരിയബിളുകൾ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നത്, ഫ്രാക്ചറിംഗ് ദ്രാവകത്തിന് ആവശ്യമുള്ള ഫ്രാക്ചർ നീളത്തിലും വീതിയിലും പ്രൊപ്പന്റ് ഗതാഗതം നിലനിർത്താൻ കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു, ഇത് തടസ്സപ്പെടുത്തൽ, ചാനലിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ അപൂർണ്ണമായ കവറേജ് എന്നിവയുടെ അപകടസാധ്യത കുറയ്ക്കുന്നു. വിസ്കോസിറ്റി അഡാപ്റ്റേഷൻ ഫ്രാക്ചർ ചാലകത നിലനിർത്തുക മാത്രമല്ല, ഉത്തേജിത മേഖലയിലൂടെയുള്ള ഹൈഡ്രോകാർബൺ ഒഴുക്ക് മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.
പതിവായി ചോദിക്കുന്ന ചോദ്യങ്ങൾ (പതിവ് ചോദ്യങ്ങൾ)
ചോദ്യം 1: ഗ്വാർ ഗമ്മിന്റെ സാന്ദ്രത വിഘടിപ്പിക്കുന്ന ദ്രാവകങ്ങളിലെ അതിന്റെ വിസ്കോസിറ്റിയെ എങ്ങനെ ബാധിക്കുന്നു?
ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയോടെ ഗ്വാർ ഗം വിസ്കോസിറ്റി വർദ്ധിക്കുകയും ദ്രാവകത്തിന്റെ പ്രോപ്പന്റ്-വാഹക ശേഷി നേരിട്ട് വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. 40 pptg യുടെ സാന്ദ്രത സ്ഥിരതയുള്ള വിസ്കോസിറ്റി, മികച്ച ഫ്രാക്ചർ ഓപ്പണിംഗ് ഇൻഡക്സ്, ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയേക്കാൾ കുറഞ്ഞ അവശിഷ്ടം എന്നിവ നൽകുന്നുവെന്ന് ലബോറട്ടറി ഡാറ്റ സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു, ഇത് പ്രവർത്തന പ്രകടനത്തെയും ചെലവിനെയും സന്തുലിതമാക്കുന്നു. വെള്ളത്തിലെ അധിക ഉപ്പ് അല്ലെങ്കിൽ മൾട്ടിവാലന്റ് അയോണുകൾ ഗ്വാർ ഗം വീക്കത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും വിസ്കോസിറ്റി കുറയ്ക്കുകയും ഒടിവ് ഫലപ്രാപ്തി കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യും.
ചോദ്യം 2: ഗ്വാർ ഗം ലായനിയുടെ ഗുണനിലവാരം നിലനിർത്തുന്നതിൽ ഒരു മിക്സിംഗ് ടാങ്കിന്റെ പങ്ക് എന്താണ്?
ഒരു ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗ് ഫ്ലൂയിഡ് മിക്സിംഗ് ടാങ്ക് ഗ്വാർ ഗമിന്റെ ഏകീകൃത വിതരണത്തെ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു, ഇത് കട്ടകളും പൊരുത്തക്കേടുകളും തടയുന്നു. ഉയർന്ന ഷിയർ മിക്സറുകൾ ഇഷ്ടപ്പെടുന്നു, കാരണം അവ മിക്സിംഗ് സമയം കുറയ്ക്കുകയും പോളിമർ അഗ്ലോമറേറ്റുകളെ തകർക്കുകയും ലായനിയിൽ ഉടനീളം സ്ഥിരമായ വിസ്കോസിറ്റി ഉറപ്പാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. മിക്സിംഗ് ടാങ്കുകളിലെ തത്സമയ തുടർച്ചയായ അളക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ ആവശ്യമായ ഗ്വാർ ഗം സാന്ദ്രതയും മൊത്തത്തിലുള്ള ദ്രാവക ഗുണനിലവാരവും നിലനിർത്താൻ സഹായിക്കുന്നു, ഇത് ലക്ഷ്യ മൂല്യങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യതിചലിച്ചാൽ ഉടനടി തിരുത്തൽ അനുവദിക്കുന്നു.
ചോദ്യം 3: ഫ്രാക്ചറിംഗ് ഫ്ലൂയിഡ് വിസ്കോസിറ്റി പ്രൊപ്പന്റ് സെറ്റിലിംഗ് പ്രവേഗത്തെ എങ്ങനെ സ്വാധീനിക്കുന്നു?
പ്രൊപ്പന്റ് കണികകൾ എത്ര വേഗത്തിൽ അടിഞ്ഞുകൂടുന്നു എന്ന് നിർണ്ണയിക്കുന്ന പ്രധാന ഘടകം ദ്രാവക വിസ്കോസിറ്റിയുടെ വിസ്കോസിറ്റിയുടെ വിസ്കോസിറ്റിയുടെ വിസ്കോസിറ്റിയുടെ വിസ്കോസിറ്റി കുറയ്ക്കുന്നു, ഇത് പ്രൊപ്പന്റിനെ കൂടുതൽ നേരം സസ്പെൻഡ് ചെയ്ത് ഒടിവിലേക്ക് ആഴത്തിൽ തുളച്ചുകയറാൻ അനുവദിക്കുന്നു. വർദ്ധിച്ച വിസ്കോസിറ്റി ഉള്ള ദ്രാവകങ്ങൾ തിരശ്ചീന ഗതാഗതം ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നു, ബാങ്ക് ജ്യാമിതി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു, കൂടുതൽ ഏകീകൃത പ്രൊപ്പന്റ് പ്ലേസ്മെന്റ് പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു എന്ന് ഗണിതശാസ്ത്ര മോഡലുകൾ സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഒരു വിട്ടുവീഴ്ചയുണ്ട്: വളരെ ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി ഒടിവിന്റെ നീളം കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും, അതിനാൽ നിർദ്ദിഷ്ട റിസർവോയർ അവസ്ഥകൾക്കായി ഒപ്റ്റിമൽ വിസ്കോസിറ്റി തിരഞ്ഞെടുക്കണം.
ചോദ്യം 4: ഗ്വാർ ഗം ലായനികളുടെ വിസ്കോസിറ്റിയെ ബാധിക്കുന്ന അഡിറ്റീവുകൾ ഏതാണ്?
ഗ്വാർ ഗമ്മിന്റെ സൾഫോണേഷൻ പരിഷ്കരണം വിസ്കോസിറ്റിയും സ്ഥിരതയും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ബോറിക് ആസിഡ്, ഓർഗാനോബോറോൺ, ഓർഗാനോസിർക്കോണിയം ക്രോസ്-ലിങ്കറുകൾ തുടങ്ങിയ അഡിറ്റീവുകൾ വിസ്കോസിറ്റി നിലനിർത്തലും താപനില സ്ഥിരതയും ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് എണ്ണപ്പാട പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ സാധാരണയായി കാണപ്പെടുന്ന കഠിനമായ സാഹചര്യങ്ങളിൽ. അഡിറ്റീവ് സാന്ദ്രതയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കും പ്രഭാവം: ഉയർന്ന ക്രോസ്-ലിങ്കർ ലെവലുകൾ കൂടുതൽ വിസ്കോസിറ്റി നൽകുന്നു, പക്ഷേ പ്രവർത്തന വഴക്കത്തെയും ചെലവിനെയും ബാധിച്ചേക്കാം. ഉയർന്ന ലവണാംശം (പ്രത്യേകിച്ച് മൾട്ടിവാലന്റ് കാറ്റേഷനുകൾ) പോളിമർ വീക്കം പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നതിലൂടെ വിസ്കോസിറ്റി കുറയ്ക്കാൻ കഴിയുമെന്നതിനാൽ, ലായനിയിലെ ഉപ്പും അയോണിക് ഉള്ളടക്കവും ഒരു പങ്കു വഹിക്കുന്നു.
ചോദ്യം 5: ഫ്രാക്ചറിംഗ് പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ദ്രാവക വിസ്കോസിറ്റി തുടർച്ചയായി അളക്കാനും നിയന്ത്രിക്കാനും കഴിയുമോ?
അതെ, ഇൻ-ലൈൻ വിസ്കോമീറ്ററുകളും ഓട്ടോമേറ്റഡ് കോൺസെൻട്രേഷൻ മോണിറ്ററിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളും ഉപയോഗിച്ചാണ് തുടർച്ചയായ വിസ്കോസിറ്റി അളക്കൽ സാധ്യമാക്കുന്നത്. നൂതന അൽഗോരിതങ്ങളുമായി സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന പൈപ്പ് വിസ്കോമീറ്ററുകളും തത്സമയ സെൻസറുകളും ഓപ്പറേറ്റർമാരെ ഫ്രാക്ചറിംഗ് ഫ്ലൂയിഡ് വിസ്കോസിറ്റി ട്രാക്ക് ചെയ്യാനും ക്രമീകരിക്കാനും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാനും അനുവദിക്കുന്നു. സെൻസർ ശബ്ദത്തിനും മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന പാരിസ്ഥിതിക സാഹചര്യങ്ങൾക്കും ഈ സംവിധാനങ്ങൾക്ക് നഷ്ടപരിഹാരം നൽകാൻ കഴിയും, ഇത് മികച്ച പ്രോപ്പന്റ്-കാരിയിംഗ് പ്രകടനത്തിനും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത ഹൈഡ്രോളിക് ഫ്രാക്ചറിംഗ് ഫലങ്ങൾക്കും കാരണമാകുന്നു. ജലത്തിന്റെ ഗുണനിലവാരത്തിലോ ഡിസ്ചാർജ് നിരക്കുകളിലോ ഉള്ള വ്യതിയാനങ്ങൾക്ക് വേഗത്തിൽ ക്രമീകരിക്കാൻ ഇന്റലിജന്റ് കൺട്രോൾ സിസ്റ്റങ്ങൾ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു.
പോസ്റ്റ് സമയം: നവംബർ-05-2025
