O le puleaina lelei o le fracturing fluid e taua tele i le faʻateleina o le faʻaaogaina o le methane coalbed. O le fuaina o le viscosity i le taimi moni e foia ai nei luʻitau e ala i le tuʻuina atu o ni faʻamatalaga vave i le rheology o le fracturing fluid i le taimi o galuega. O tane coalbed methane (CBM), e faʻamatalaina e le maualalo le permeability ma microstructures faigata, e manaʻomia le pulea saʻo o meatotino o le fracturing fluid ina ia ausia ai le hydraulic fracturing manuia ma le toe faʻaleleia lelei o le methane.
O loo i ai pea luitau o le faagaoioiga, aemaise lava le le atoatoa o le gau o le gel, le toe foi mai o le vai e malepe ai, ma le le atoatoa o le mitiia o le methane. O le le atoatoa o le gau o le gel e mafua ai ona taofia pea toega o le polymer i totonu o vaega o le malala, ma matua faalavelaveina ai le tafe o le methane ma faaitiitia ai le saoasaoa o le toe faaleleia. O le le lelei o le tafe mai o vai e malepe ai le hydraulic e faateteleina ai le faaleagaina o le permeability, e faaitiitia ai le lelei o le eliina ma faaumiumi ai taimi e faamama ai vaieli. O nei faalavelave e faatapulaaina ai le gaosiga o le kesi ma faateleina ai tau o faagaoioiga.
Malamalama i le Aveeseina o le Methane mai le Malala
O le ā le Methane ua Fa'apipi'i i le Malala?
O le methane ua ufitia i le malala (CBM) o se ituaiga o kesi masani e masani ona pipii i luga o luga o le malala ma o nisi o loʻo i totonu o le fesoʻotaʻiga malepe o le soʻoga malala. E le pei o le kesi masani masani, lea e faʻaputu i papa e iai ni pu, o le CBM e maileia i totonu o le matrix malala ona o uiga tulaga ese o le micropore o le malala ma lona lautele o le fogaeleele i totonu. O le methane e taofia e malosiaga o le adsorption, ma faʻalagolago ai lona faʻasaʻolotoina i suiga o le mamafa i totonu o le tane ma luga o faiga o le desorption i totonu o soʻoga malala.
E iai luʻitau tulaga ese i totonu o tane CBM pe a faʻatusatusa i le faʻaaogaina masani o le kesi. O le fausaga lua o le malala—o ni vaega masani o le malala (cleats) faʻatasi ai ma ni micropores—o lona uiga o le permeability e faʻatonuina muamua e le fesoʻotaʻiga o le fracture, ae o le teuina o le kesi e pulea e le vaega o le malala. E mafai ona fesuisuiaʻi tele fua faatatau o le faʻaaogaina ona o le fesuisuiaʻi o le stress fields ma le heterogeneity o le geology. O le fulafula o le malala, aemaise lava i le taimi o le tuiina o le CO₂ mo le faʻaleleia atili o le toe faʻaleleia (CO₂-ECBM), e mafai ona faʻaitiitia ai le lautele o le fracture ma faʻaitiitia ai le permeability, faʻaitiitia ai le tafe o le kesi ae o nisi taimi e faʻaleleia atili ai le desorption e ala i faiga tauva o le adsorption. O le masani o le malala mo le vave faʻaleagaina i lalo o le stress ma le faigofie ona oʻo i le le mautu o le wellbore e faʻalavelaveina ai galuega gaosiga ma manaʻomia ai ni auala faʻapitoa mo le faʻamalosia o le tane ma le puleaina o le tafe.
Tuiina o le Ausa i le Toe Fa'aleleia o le Suau'u Mamafa
*
O le ā le Coal Bed Methane?
Taua o Fracturing Fluids i Galuega Fa'atino a le CBM
E taua tele vai fa'a'ese'ese i le fa'a'ese'eseina o le CBM, aemaise lava ona o le mana'omia ona tatala ni vaega e maualalo le permeability o le malala ma fa'afaigofie ai le fa'asa'olotoina ma le femalaga'i o le methane ua mitiia. O galuega autu a nei vai e aofia ai:
- Fausiaina ma fa'alauteleina ni māvaega e fa'aleleia atili ai le fesoota'iga i le va o le matā malala ma le vaieli o le gaosiga.
- Felauaiga o mea fa'apipi'i (mea malo) loloto i totonu o vaeluaga ina ia tatala ai auala mo le tafe o le kesi pe a uma ona fa'asa'oloto le mamafa.
- Suiga o le mamafa o le fanua i le lotoifale e faʻaleleia atili ai le fausaga o le gau ma faʻateleina ai le fua o le methane.
O meatotino autū o vai fa'a'asu mo le fa'aosofiaga lelei o le CBM o:
- Malōlō: Maualuga lava e tautau ma amo ai le proppant, ae e tatau ona vave malepe mo le toe fa'aleleia lelei o le tafe ma le toe fa'aleleia o le vai fa'a-hydraulic fracturing. O le viscosity e pulea ai le lelei o le tu'uina atu o proppants ma e a'afia ai le viscosity o le vai toe fo'i mai, e a'afia ai le fuafuaina o le gel breaking endpoint ma le taimi atoa o le ta'amilosaga toe fa'aleleia.
- Felauaiga Fa'a-ProppantO le mafai ona taofia le fa'apipi'iina o proppants ma ia mautinoa o lo'o tu'u tutusa lelei e taua tele, aemaise lava i vaega o le malala e faigofie ona maua ai ni mea manifinifi po'o ni mamanu gau e le masani ai. O tekinolosi fou o vai, e pei o vai e fa'aitiitia ai le viscosity maualuga (HVFRs) ma hydrophobic polymer/surfactant composites, ua mamanuina e fa'aleleia atili ai le felauaiga o proppant ma fa'aleleia atili ai le gaosiga o le methane i lalo o tulaga eseese o le reservoir.
- Mausali o le GelO vai e fa'avae i le gel—e aofia ai ma ituaiga silica gel—e tatau ona tumau le mautu i lalo o le vevela masani ma le masima o le tane, e tete'e atu ai i le vave malepe se'ia mae'a le fa'aosofiaina. O le fa'aleleia atili o le fa'agasologa o le malepe o le gel ma le aoga o le gel breaker i vai e malepe e taua tele mo le puleaina o le toe fo'i mai i le fa'a'esea o le methane i le malala ma 'alofia ai le malepe atoatoa o le gel, lea e mafai ona fa'alavelaveina ai le toe fa'aleleia o vai ma fa'aleagaina ai le permeability o le tane.
O loʻo faia ni faʻafouga fou i mea faʻaopoopo vailaʻau e faʻaleagaina ai le gel e pulea tonu ai le taimi ma le tele o le gau o le gel, e mafai ai e le au faʻagaoioia ona faʻaleleia le tele o le gel breaker, faʻaleleia atili le toe faʻaleleia o le vai hydraulic fracturing, ma faʻaitiitia ai le lamatiaga o le faʻaleagaina o le fausaga. O le mataʻituina o alualu i luma e pei o le iloiloga o le viscosity i le taimi moni ua avea ma tulaga masani e fetuʻunaʻi ai faʻatonuga faʻatino i le taimi lava e tasi, ma faʻamautinoa ai le faʻatinoga sili ona lelei o le fracturing fluid i le faagasologa atoa o le hydraulic fracturing methane coalbed.
O loʻo faʻaauau pea ona faʻaleleia le faʻaaogaina o vai faʻa-hydraulic fracturing mo galuega faʻatino a le CBM, e mafua mai i le manaʻomia o le tuʻuina lelei o le proppant, le faʻatuatuaina o le gau o le gel, ma le faʻateleina o le aveeseina o le methane mai faʻaputuga malala e matua faigata lava.
Gel Breaking: Manatu ma Nofoaga Taua e Pulea ai
O le ā le Gel Break ma le Gel Breaking Endpoint?
O le gel break e faasino i le faaleagaina o polymer gels e faaaogaina i le fractureing fluids i le taimi o le coalbed methane extraction. O nei gels, e taua mo le taofia o proppants ma le puleaina o le viscosity o le vai, e tatau ona sui mai le gel maualuga le viscosity i se vai maualalo le viscosity mo le toe foi mai lelei.vaega e motusia ai le gelo le taimi lea e pa'ū ai le viscosity i lalo ifo o se tulaga fa'atulagaina, e fa'aalia ai ua le toe fa'alavelaveina e le gel le gaioiga o vai i totonu o le tane ma e faigofie ona gaosia mai le fa'avaega.
E taua tele le ausiaina o le tulaga sa'o o le gau o le gel i le hydraulic fracturing flowback. O se tulaga sa'o i le taimi e fa'amautinoa ai le vave ma le mae'ae'a o le toe fa'aleleia o le vai fracturing, fa'aitiitia ai le fa'aleagaina o le fausaga, ma fa'ateleina ai le fua o le methane. Mo se fa'ata'ita'iga, o faiga fa'aonaponei o le gau o le gel e fa'asa'oloto ai le vai—e pei o nanoparticles SiO₂ mesoporous po'o bio-enzyme breakers—e mafai ai e le au fa'agaoioia ona pulea le taimi ma le atoatoa o le faiga o le gau o le gel, fa'afetaui le pi'o o le viscosity e fetaui ma tulaga o le reservoir ma mana'oga fa'atino. O fa'ata'ita'iga i le fanua e fa'aalia ai o le mata'ituina o le viscosity i le taimi moni ma le fa'asa'olotoina o le gau o le vai atamai e feso'ota'i ma le fa'aleleia atili o le fa'atinoga o le flowback ma le fua faatatau o le aveeseina o le methane.
Taunuuga o le Le Maea o le Gel
O le le atoatoa o le gau o le gel e tuua ai ni polymers po'o ni vaega o le gel i totonu o le tane malala ma le feso'ota'iga o le gau. O nei toega e mafai ona poloka ai avanoa o pu, fa'aitiitia ai le mafai ona sosolo o le tane malala, ma fa'alavelaveina ai le mitiia o le methane. O le fa'aleagaina o le fausaga e mafua ai ona fa'atapula'aina ai le gaioiga o le kesi, ma mafua ai ona maualalo le gaosiga ma fa'alavelaveina ai le toe fa'aleleia lelei o le vai hydraulic fracturing.
E le gata i lea, o le talepeina atoatoa e faʻateleina ai le taofia o le vai i totonu o le sone malala. O lenei tele o le vai e poloka ai auala tafe o le kesi ma faʻaitiitia ai le aoga o le flowback hydraulic fracturing. Mo se faʻataʻitaʻiga, o suʻesuʻega faʻatusatusa e faʻaalia ai o vai fou e faʻavae i luga o le hydrophobic polymer/surfactant e maua ai le sili atu ona atoatoa o le talepeina o le gel ma tuʻua ai ni toega e itiiti ifo nai lo faiga masani, ma iʻu ai i le maualuga o le toe faʻaleleia o le methane i le coalbed. O faʻalavelave e pei o le togafitiga o le acid pe a uma le talepeina ua faʻaalia e toe faʻafoʻisia ai le permeability, ae o le puipuiga e sili atu ona lelei e ala i le faʻaleleia lelei o le faiga o le talepeina o le gel.
Fa'aleleia atili o le Fua Fa'atatau o le Gel Breaker
O le fa'aleleia atili o le malosi o le gel breaker e taua tele mo le fa'aleagaina o le vai o le gel breaking. O le sini ia fa'aogaina ni vaila'au fa'aopoopo e lava mo le gel breaker—e pei o bio-enzymes, traditional oxidants, po'o nanoparticle-encapsulated breakers—e fa'aleagaina ai le gel e aunoa ma le tu'ua o vaila'au fa'aopoopo i totonu o le reservoir. O le so'ona fa'aaogaina e mafai ona i'u ai i le vave leiloa o le viscosity i le taimi o le tu'uina o le proppant, ae o le le lava o le fa'aaogaina e mafua ai le le atoatoa o le gel breaking ma le fa'aputuina o mea e totoe.
O fuafuaga fa'asolosolo fa'aopoopo e fa'aogaina ai faiga fa'aputuga ua afifiina pe fa'aputuga enzyme e fa'aosofia e le vevela e paleni ai le taimi e fa'aitiitia ai le gel. Mo se fa'ata'ita'iga, o le sulfamic acid ua afifiina i totonu o le urea-formaldehyde resin e mafai ai ona fa'asa'oloto malie le breaker e talafeagai mo fa'aputuga vevela maualuga, ma fa'amautinoa ai e pa'u le viscosity pe a amata ona toe fo'i mai le tafe. O meafaigaluega e mata'ituina ai le viscosity i le taimi moni e maua ai ni fa'amatalaga e fesoasoani e fa'aleleia atili ai le aoga o le gel breaker i le fa'aleagaina o vai, e lagolagoina ai le vave fa'alavelave pe a ese le fa'asologa o le viscosity mai le fuafuaga fa'atino.
O faʻataʻitaʻiga mai suʻesuʻega faʻataʻitaʻi talu ai nei o loʻo faʻamamafaina ai faʻamanuiaga: Ina ua faʻatusatusa le fua o le breaker i le viscosity o le fracturing fluid ma le vevela o le reservoir, na ausia ai e le au faʻagaoioia le vave o le fracturing fluid flowback, faʻaitiitia ai vailaʻau o totoe, ma faʻaleleia atili ai le gaosiga o le methane. I se faʻatusatusaga, o faʻatulagaga masani o le dosing e masani ona iʻu ai i le tuai poʻo le le atoatoa o le flowback, ma faʻamamafaina ai le taua o faʻamatalaga i le taimi moni ma le faʻatulagaina o le breaker concentration mo metotia hydraulic fracturing methane coalbed.
Siakiina o le Viscosity o le Suavai Fa'alava: Auala ma Tekinolosi
Metotia mo le Fuaina o le Viscosity o le Suavai Fa'alava
O le fa'aaogāina o le methane i le malala i aso nei e fa'alagolago i le puleaina sa'o o le viscosity o le fracturing fluid.Viscometry i luga ole initanetima tekinolosi sensor-time-real-time e mafai ai e le au fa'agaoioia fanua ona siaki pea le viscosity i le taimi o le hydraulic fracturing flowback. O filifiliga iloga e aofia ai leLonnmeterViscometer i totonu o le laina, lea ua mamanuina mo tulaga faigata o le fanua ma ausia tulaga faatonuina o le API mo le su'eina o le viscosity. O lona tumau e fetaui ma galuega faatino a le CBM e maualuga le mamafa, maualuga le tafe ma e mafai ai ona mataituina pea i tane palu po o pamu tui.
O metotia masani i fale su'esu'e, e pei o viscometers fa'ata'amilomilo, e aofia ai le aoina o fa'ata'ita'iga ma le fuaina o le viscosity e ala i le torque e mana'omia e fa'ata'amilo ai se spindle i se saoasaoa tumau.vai e lē o ni NewtonianE masani ona faia i metotia fa'ata'amilomilo a le CBM, o metotia fa'ata'amilomilo i totonu o le fale su'esu'e e maua ai le sa'o maualuga ae e gesegese, e fa'atupuina ai le fa'atuai o le fa'ata'ita'iga, ma e masani ona le mafai ona pu'eina suiga fa'afuase'i o le viscosity i le taimi moni. Ua alia'e mai metotia fa'avae i le ultraviolet ma le va'ai-komepiuta mo le fuafuaina o le viscosity mo le au'ili'iliga maualuga-throughput ae o lo'o tele lava ina fa'aogaina i totonu o le fale su'esu'e.
Fuainumera o le Viscometry, e pei o ituaiga vibrating-rod, e fua sa'o le viscosity i le fanua e ala i le iloa o le vibrational damping po'o le resonance alteration. O nei metotia e mafai ai ona vave ma faifai pea le iloiloga i le taimi o le flowback hydraulic fracturing.
Mata'ituina i le Taimi Moni vs. Fa'ata'ita'iga Masani
O le mata'ituina o le viscosity i le taimi moni e maua ai e le au fa'agaoioia ni fa'amatalaga vave mo fa'ai'uga taua o le puleaina o le fa'agasologa. O viscometers inline ma sensor systems e tu'uina atu ai faitauga otometi ma faifai pea e aunoa ma ni fa'atuai e feso'ota'i ma le aoina o fa'ata'ita'iga ma le au'ili'iliga o le fale su'esu'e. O lenei tali vave e taua tele mo le puleaina o le toe fo'i mai i le fa'a'esea o le methane i le malala, aua o le vave iloa o le gau o le gel e le'i mae'a e mafai ai ona fetu'una'i vave le fua o le gel breaker ma le fa'aleleia atili o le fa'agasologa. Mo se fa'ata'ita'iga, o mea fa'aopoopo o le gel breaker e fa'asa'olotoina pea, e pei o nanoparticles silica ua ufiufi i le paraffin, e mana'omia le taimi e fa'agaoioia ai ma le pa'u moni o le viscosity, e na'o le taimi moni e mafai ai. I se fa'atusatusaga, o le fa'ata'ita'iga o le fale su'esu'e e le mafai ona iloa ni suiga vave, e fa'atuai ai gaioiga fa'asa'o ma lamatia ai le toe fa'aleleia o le vai hydraulic fracturing le lelei.
E le gata i lea, o vailaʻau faʻaopoopo e faʻavae i luga o le enzyme ma le CO₂-responsive gel breaking e faʻalagolago i le vave ona tali atu i aga masani o le viscosity. O le fuaina pea o le viscosity e lagolagoina ai le faʻatulagaina ma le faʻagaoioiga faʻasolosolo, faʻaleleia atili ai le aoga o le gel breaker i vai fracturing ma faʻaleleia atili le faʻaaogaina i taimi o metotia hydraulic fracturing methane coalbed.
O faʻamanuiaga autū o le mataʻituina i le taimi moni e aofia ai:
- Tali vave atu i suiga o le viscosity i le taimi e toe foʻi mai ai le tafe o le vai.
- Fa'aitiitia o otaota o oloa ma fa'aleleia atili ai le tutusa o le gaosiga.
- Tuufaatasia tuusa'o i totonu o faiga fa'atino ma faiga fa'atonutonu e tausisia ai tulafono.
Fa'atulagaga Taua e Su'e ai
O le fa'ailoga sili ona taua i le mata'ituina o le vai fa'asolo o le hydraulic fracturing fluid o le flowback fluid viscosity. O le siakiina o lenei parakalafa i le taimi moni e fa'aalia ai le tulaga moni o le gel breaking ma le lelei o le breaker. O suiga taua i le flowback fluid viscosity signal pe ua mae'a le gel breaking, e mana'omia ai le fuafuaina o le end-point ma le fa'aogaina atili o le breaker. O le a'oa'oina o masini ma le fa'agasologa fa'ailoilo fa'apitoa, e pei o le empirical mode decomposition, e fa'aleleia atili ai le sa'o o fa'amatalaga e tusa lava pe i tulaga faigata o pisinisi, ma fa'amautinoa ai le malamalama lelei i le taimi o galuega fa'asolo.
O fa'asologa autū o le taimi moni e aofia ai:
- Vevela ma le mamafa o le vai i nofoaga e fuaina ai.
- Fua faatatau o le sele i totonu o laina tafe.
- O le i ai o mea leaga ma meaola ninii e a'afia ai le faitauga o le viscosity.
- Pa'ū le fua faatatau ma le tumau o le viscosity pe a uma ona fa'aopoopo le breaker.
A fa'aitiitia fa'afuase'i le mafiafia (viscosity), e mafai e le au fa'agaoioia ona fa'amaonia le aoga o le gau o le gel ma fa'aitiitia ai le fa'aaogaina o le breaker e le mana'omia. I se isi itu, o le gau atoatoa o le gel e mafua ai le maualuga o le mafiafia e tumau pea, e mana'omia ai se gaioiga fa'asa'o vave.
I se aotelega, o le mataʻituina pea o le viscosity o le flowback fluid e maua ai le tali atu i le taimi moni mo le faʻaleleia atili o le faʻagasologa o le gel breaking, lagolagoina le fuafuaina o le endpoint e leʻi maeʻa ona faia le gel breaking, ma faʻavaeina ai le pulega fetuʻunaʻi mo le toe faʻaleleia lelei o le hydraulic fracturing fluid i le coalbed methane extraction.
Fa'aaogāina ma le Tu'ufa'atasia i le Fa'a'esea o le Methane i le Malala
Fa'amaumauga o le Viscosity i le Taimi Moni mo le Fuafuaina o le Endpoint o le Gel Breaking
O le vave ona toe fa'afo'i mai o le viscosity i le nofoaga o le vaieli e mafai ai e le au fa'agaoioia ona fa'ailoa tonu le i'uga tonu o le gau o le gel i vai fa'apala. O viscometers inline e pu'eina suiga faifai pea i meatotino o vai i le faagasologa atoa o le gau o le hydraulic, ma fa'amautinoa ai o le suiga mai le gelled i le vai malepelepe ua siakiina ma le sa'o. O lenei auala e puipuia ai tulaga lamatia e feso'ota'i ma le vave tuiina o le gel breaker, lea e mafai ona i'u ai i le le atoatoa o le felauaiga o le proppant ma fa'aitiitia ai le conductivity o le gau. I se isi itu, o le mata'ituina i le taimi moni e fa'aitiitia ai fo'i le fa'atuai i le gau o le gel lea e mafai ona fa'alavelaveina ai le toe fo'i mai o le tafe, mafua ai le fa'aleagaina o le fausaga, pe fa'ateleina ai tau o vaila'au.
Ua fa'amaonia le fa'aaogaina o masini fa'apitoa e fa'avae i luga o le sensor opitika fa'apitoa mo le fa'aaogaina i totonu o vaieli o le coalbed methane (CBM), e maua ai le vave iloa o le tafe o le kesi-vai e a'afia sa'o i le viscosity o le vai e malepe. O nei meafaigaluega e feso'ota'i lelei ma le atina'e o vaieli ma maua ai ni malamalamaga taua mo le puleaina o le gaioiga o le gel breaking, aemaise lava i tulaga o le tafe tele-vaega e masani ai i le CBM extraction. I le fa'aaogaina o fa'amatalaga viscosity fa'apitoa nai lo le static cutoff values, e maua ai e le au fa'agaoioia le pulea lelei o le gel breaking endpoint, ma fa'aitiitia ai le lamatiaga o le le atoatoa o le gel breaking ma le le lelei o le gaosiga.
Fetuunaiga Fa'aautomatika o le Fua o le Gel Breaker
E mafai ai e le fa'amatalaga o le viscosity ona fa'atulaga otometi le fua o le gel breaker i le nofoaga. O faiga fa'atonutonu atamai, fa'apipi'iina i masini su'e palapala otometi ma masini fa'amatalaga e tu'ufa'atasia ma le sensor, e fetu'una'i le fua o le tuiina o vaila'au breaker e tali sa'o atu i fa'amatalaga o meatotino o le vai ola. O lenei auala e fa'avae i fa'amatalaga e taua tele mo le fa'aleleia atili o le fa'agasologa o le gel breaking i metotia fa'a-hydraulic fracturing o le methane coalbed.
O mea e malepe ai le gel ua afifiina—e aofia ai le urea-formaldehyde resin ma le sulfamic acid variants—ua mamanuina mo le fa'asa'olotoina fa'atonutonuina, e puipuia ai le fa'aitiitia vave o le viscosity e tusa lava pe i lalo o tulaga maualuga o le vevela o le tane. O su'ega i le fale su'esu'e e fa'amaonia ai lo latou gaioiga tumau ma le fa'atinoga fa'atuatuaina, e lagolagoina ai fuafuaga fa'asa'o otometi i le fanua. O mea e malepe ai le bio-enzyme e fa'aleleia atili ai le filifilia ma le aoga o le fua, aemaise lava pe a fesuisuia'i le vevela ma le shear profiles i le taimi o le fracturing fluid flowback. O nei fa'aputuga smart breaker e fa'aitiitia ai le viscosity i lalo ifo o le 10 cP i le 100 s⁻¹ shear rate, e fesoasoani sa'o i le fuafuaina o le gel breaking endpoint ma le fa'aleleia atili o mea fa'aopoopo vaila'au.
O fa'amanuiaga e aofia ai le fa'aleleia atili o le fa'asa'olotoina o le methane mai le malala, le toe fa'aleleia atili o le suavai fracturing, ma le fa'aitiitia o le fa'aaogaina atoa o vaila'au. O faiga fa'aautomatika o le breaker dosing e fa'aitiitia ai le lamatiaga o le le lava ma le tele o togafitiga, ma fa'afaigofieina ai le puleaina atoatoa o vaila'au fa'aopoopo gel breaking ma le fa'aitiitia o otaota.
A'afiaga i le Lelei o le Fa'afo'isia o le Tafega o le Hydraulic Fracturing
O le mata'ituina o le viscosity profile i le taimi o le flowback hydraulic fracturing e taua tele mo le va'ai ma le fa'apu'upu'uina o le umi o le flowback i le CBM extraction. O fa'ata'ita'iga au'ili'ili e fa'aaoga ai fa'amaumauga viscosity i le taimi moni ma fa'atusatusaga paleni o meafaitino ua fa'aalia ai le fa'aleleia atili o le toe fa'aleleia o le fracturing fluid, ma i'u ai i le vave toe fo'i atu i le gaosiga o le kesi. E fa'aaoga e le au fa'agaoioia nei fa'amaumauga e fa'atatau tonu ai le i'uga tonu o le gel breaking ma fa'avavevave le flowback, fa'aitiitia ai le lamatiaga o le fa'aleagaina o le fausiaina i se taimi umi ma fa'ateleina ai le gaosiga o le reservoir.
O faʻataʻitaʻiga o fesoʻotaʻiga fractal fracture ma suʻesuʻega o le tracer e faʻaalia ai o le pulega e tali atu i le viscosity e faʻaleleia atili ai le taofia o le voluma o le fracture ma puipuia ai le tapunia vave. O le suʻesuʻega faʻatusatusa o vaitaimi muamua ma lona lua o le flowback e faʻamamafaina ai le matafaioi o le puleaina o le viscosity i le faʻatumauina o le maualuga o le gaosiga ma le faʻaitiitia o le maileia o le vai i totonu o le matrix malala. E ala i le tuʻufaʻatasia o le tracer feedback ma le mataʻituina o le viscosity i le taimi moni, e maua ai e le au faʻagaoioia le atamai faʻatino mo le faʻaleleia atili pea o le faʻaleleia atili o le fracturing fluid flowback i totonu o vaieli CBM.
Tuufaatasia ma le CO₂ Fracturing mo le Coalbed Methane
O galuega fa'atino o le CO₂ fracturing coalbed methane e tu'uina atu ai ni lu'itau tulaga ese mo le puleaina o le viscosity o le vai e toe fo'i mai. O le fa'alauiloaina o le CO₂-responsive surfactants e mafai ai ona fetu'una'i vave le viscosity i le taimi moni, e fa'afetaui ai suiga i le fa'atulagaina o vai ma le vevela o le reservoir i le taimi o le fa'aosofiaina. O su'esu'ega fa'ata'ita'i e fa'aalia ai o le maualuga o le surfactant ma le CO₂ thickeners fa'apitoa e maua ai se paleni vave i le viscosity, lea e lagolagoina ai le fa'asalalauina lelei o le fracture ma le fa'asa'olotoina o kasa.
O faiga fou o uaea eletise ma telemetry e maua ai se tali vave i vaega o vai e malepe ma a latou fegalegaleaiga ma le CO₂, e mafai ai ona fetu'una'i vave i le tuufaatasiga o vai i le taimi e mae'a ai. O lenei mea e fa'aleleia atili ai le puleaina o le gaioiga o le malepe o le gel ma fa'aitiitia ai le malepe o le gel e le'i mae'a, ma fa'amautinoa ai o le fa'aosofiaina o le vaieli e ausia ai taunu'uga sili ona lelei.
I tulaga o le CO₂ foam gel fracturing, o fa'atulagaga e tausia le viscosity i luga atu o le 50 mPa·s ma fa'aitiitia ai le fa'aleagaina o le core i lalo ifo o le 19%. O le fa'aleleia atili o le taimi ma le fua o mea fa'aopoopo e malepe ai le gel e taua tele, aua o le fa'ateleina o vaega o le CO₂, vevela, ma le fua o le shear e vave ona suia ai amioga rheological. O le tu'ufa'atasia o fa'amatalaga i le taimi moni, fa'atasi ai ma mea fa'aopoopo e vave ona tali atu i ai, e lagolagoina ai le puleaina o le fa'agasologa ma le tausiga o le siosiomaga e ala i le fa'aleleia atili o le toe fa'aleleia o le vai hydraulic fracturing ma fa'aitiitia ai le fa'aleagaina o le fausaga.
Flowback o le Hydraulic Fracturing ma le Vai na gaosia mo le Aveesea o le CO2
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Fa'aleleia atili o Taunu'uga Tau Siosiomaga ma le Tamaoaiga
Fa'aitiitia o Avega o Togafitiga o le Vai e Toe Fo'i i Tua
O le fa'aleleia atili o le malepe o le gel fracturing fluid, e mafai ona faia e ala i le fuaina o le viscosity i le taimi moni ma le fua sa'o o le gel breaker, e fa'aitiitia ai le tele o polymer o totoe i totonu o vai tafe. O lenei mea e fa'afaigofie ai le togafitiga o le vai i lalo ifo, aua o le itiiti ifo o toega o le gel e fa'aitiitia ai le poloka i totonu o ala fa'amama ma fa'aitiitia ai le mana'oga mo vaila'au togafitiga. Mo se fa'ata'ita'iga, o faiga fa'avae i luga o le cavitation e fa'aogaina ai le microbubble collapse e fa'alavelaveina ai mea leaga ma gels o totoe, e mafai ai ona fa'ateleina le gaosiga i totonu o fale togafitiga ma fa'aitiitia ai le fa'aleagaina o membrane e va'aia i le reverse osmosis ma le forward osmosis systems.
O vai e toe foʻi mai e sili atu le mamā e faʻaitiitia ai foʻi le lamatiaga o le siosiomaga, auā o le faʻaitiitia o gels ma vailaʻau e totoe o lona uiga e itiiti ai le avanoa e faʻaleagaina ai le eleele ma le vai i nofoaga e lafoaʻi ai pe toe faʻaaogaina. Ua faʻamaonia e suʻesuʻega o le malepe atoatoa o le gel—aemaise lava i bio-enzyme gel breakers—e mafua ai le maualalo o le oona, itiiti ai otaota, ma faʻaleleia atili ai le tafe o le fracture, e lagolagoina ai le manuia o le toe faʻaleleia o le methane ma le faʻafaigofieina o le toe faʻaaogaina o le vai e aunoa ma le faʻateleina tele o tau. O faʻataʻitaʻiga i le fanua i le Ordos Basin e faʻaalia ai nei faʻamanuiaga tau siosiomaga ma faʻagaioiga, e fesoʻotaʻi saʻo ai le malepe atoatoa o le gel i le faʻaleleia atili o le lelei o le vai ma le faʻaitiitia o le avega faʻatonutonu mo le au faʻagaioiga.
Fa'asaoina o Tau o Galuega ma le Fa'aleleia Atili o Punaoa
O le fa'aaogaina lelei o le gel breaking o le vai fracturing e fa'apu'upu'u ai le umi e mana'omia mo le hydraulic fracturing flowback i le coalbed methane extraction. I le fuafuaina sa'o o le gel breaking endpoint ma le fa'aleleia atili o le gel breaker dosage, e fa'aitiitia ai e le au fa'agaoioia le tele o le flowback fluid e mana'omia ona togafitia ma le taimi atoa e tatau ona tumau ai le vaieli i le post-fracturing flowback mode. O lenei fa'aitiitia o le flowback period e o'o atu ai i le tele o le sefeina o le vai ma fa'aitiitia ai le fa'aaogaina o vaila'au mo togafitiga, ma fa'aitiitia ai le aofa'i o tupe fa'aalu mo galuega.
O auala fa'atekonolosi—e pei o le sustained-release mesoporous SiO₂ nanoparticle gel breakers ma bio-enzyme solutions—e fa'aleleia atili ai le aoga o le gel breaking i le tele o fa'asologa o le vevela, ma fa'amautinoa ai le vave ma le mae'ae'a o le fa'aleagaina o otaota. O se taunuuga, e vave ma mama le toe fa'aleleia o le vai, e fa'aitiitia ai le taimi e taofi ai ma fa'aleleia atili ai le fa'aaogaina o punaoa. Ua matauina le fa'ateleina o le methane desorption mai le malala ona o le itiiti o le poloka o pu, ma fa'ateleina ai le maualuga o le gaosiga o le kesi i le amataga. Ua fa'amaonia e su'esu'ega a le malala i Illinois e mafai e le gel residue ona fa'aleagaina le methane ma le CO₂ sorption, ma fa'amamafaina ai le taua o le gel breaking atoatoa mo le gaosiga sili ona lelei.
O lo'o fa'aalia e le aufaipisinisi le fa'aogaina o le mata'ituina o le viscosity i le taimi moni o le fa'aleleia atili o le puleaina o le vai gau, ma fa'aliliu sa'o atu ai i le fa'aleleia atili o punaoa. O tupe teufaafaigaluega muamua i metotia fa'apitoa o le gel breaker ma tekinolosi mata'ituina i le taimi moni e maua ai le fa'asaoina o le tamaoaiga i le olaga atoa e ala i le fa'aitiitia o tau o le fa'amamāina, fa'aitiitia o fa'aleagaina o le fausaga, ma le malosi o le gaosiga o le kesi tumau. O nei mea fou ua avea nei ma totonugalemu mo aufaipisinisi o lo'o sailia le fa'aitiitia o a'afiaga i le siosiomaga ma fa'ateleina ai tupe maua tau tamaoaiga i galuega fa'atino o le coalbed methane hydraulic fracturing.
Fuafuaga Autū mo le Fa'atinoina o le Mata'ituina o le Viscosity i le Taimi Moni
Filifiliga ma le Tu'uina o Meafaigaluega
O le filifilia o masini e iloa ai le viscosity talafeagai mo le aveeseina o le methane mai le malala e manaʻomia ai le mafaufau lelei i ni nai taʻiala:
- Vaeluaga o le Fuaina:E tatau i masini fa'alogo ona ofi i le atoaga o le viscosities o le fracturing fluid, e aofia ai fesuia'iga i le taimi o le gau o le gel ma le toe fo'i mai o le tafe.
- Taimi Tali:E manaʻomia ni masini faʻalogo vave tali atu mo le siakiina o suiga vave i le rheology o le vai fracturing, aemaise lava i taimi o tui faʻaopoopo vailaʻau ma mea tutupu e toe foʻi mai ai. O le faʻamatalaga i le taimi moni e lagolagoina ai faʻaiuga i le faʻaleleia atili o le fua o le gel breaker ma fuafua saʻo ai vaega e muta ai le gel breaking.
- Feso'ota'iga:E tatau ona tete'e atu masini fa'alogo i osofa'iga fa'akemikolo mai fa'aopoopoga fa'akemikolo e malepe ai le gel, vai e fa'avae i le CO2, ma fa'afefiloi o mea e fa'apala ai le abrasive. E tatau i meafaitino ona tete'e atu i tulaga faigata ma fesuisuia'i o le hydraulic e maua i matagaluega CBM fracturing.
O le tulaga lelei o masini e iloa ai le viscosity e taua tele mo le sa'o ma le fa'atuatuaina o fa'amaumauga:
- Sone o Gaoioiga Fa'a-hydraulic Maualuga:O masini fa'alogo e fa'apipi'i latalata i ai pe i totonu o laina e tu'uina atu ai le vai fa'aleagaina—i luga ma lalo o nofoaga e tuiina ai le gel breaker—e pu'eina suiga talafeagai o le viscosity mo le puleaina o le fa'agaioiga.
- Nofoaga e Mata'ituina ai le Toe Fo'i i Tua:O le tuʻuina o masini faʻalogo (sensors) i nofoaga autu e aoina ai le tafe ma le faʻasaʻolotoina ai, e mafai ai ona iloilo i le taimi moni le aoga o le gau o le gel, faʻafitauli e le atoatoa ai le gau o le gel, ma le viscosity o le vai e toe foʻi mai mo le toe faʻaleleia o le vai faʻaleagaina o le hydraulic.
- Filifiliga o le Nofoaga e Fa'avae i Fa'amaumauga:O le mamanu fa'ata'ita'i a Bayesian ma metotia o le au'ili'iliga o le maaleale e taula'i i masini fa'alogo i vaega e sili ona maualuga le fa'amoemoeina o le mauaina o fa'amatalaga, e fa'aitiitia ai le le mautonu ma fa'ateleina ai le fa'atusalia o le mata'ituina o le viscosity.
Faʻataʻitaʻiga:Mita viscometer i totonuO le tu'ufa'atasia sa'o i totonu o vaega autū o le matagaluega fa'a'ese'ese e mafai ai ona va'ava'aia pea le fa'agasologa, ae o fa'asologa laiti o masini fa'alogo ua mamanuina e fa'aaoga ai le QR factorization e fa'atumauina le malosi ma ni nai masini.
Tuufaatasia ma Atina'e CBM o lo'o iai nei
O le toe fa'aleleia o le mata'ituina o le viscosity i le taimi moni e aofia ai fa'aleleia atili fa'apitoa ma fetu'una'iga o le faiga o galuega:
- Auala Fa'aleleia:O faiga fa'a'ese'ese o lo'o iai nei e masani ona fa'aogaina ai masini fa'alogo (sensors) e pei o paipa viscometers—e ala i feso'ota'iga flanged po'o threaded. O le filifilia o masini fa'alogo ma fa'atonuga fa'afeso'ota'i masani (Modbus, OPC) e fa'amautinoa ai le feso'ota'iga lelei.
- Feso'ota'iga SCADA:O le fa'afeso'ota'iina o masini e iloa ai le viscosity i faiga fa'atonutonu ma le mauaina o fa'amaumauga (SCADA) i le nofoaga atoa e fa'afaigofie ai le aoina fa'amaumauga fa'aautomatika, fa'ailo mo le viscosity e le o fa'atulagaina, ma le pulea fetu'una'i o le rheology o le fracturing fluid.
- A'oa'oga mo Tekinisia i le Fanua:E tatau i tagata tomai faapitoa ona aʻoaʻoina e lē gata i le faʻagaioiga o le sensor ae faʻapea foʻi ma metotia o le faʻamatalaina o faʻamatalaga. O polokalame faʻaleaʻoaʻoga e aofia ai faiga faʻatulagaina, faʻamaoniga o faʻamatalaga, faʻafitauli o faʻafitauli, ma le fetuʻunaʻi o le faʻaaogaina o vailaʻau faʻaopoopo e malepe ai le gel e tusa ai ma taunuuga o le viscosity i le taimi moni.
- Fa'aaogaina o Fa'amaumauga o le Viscosity:O dashboards i le taimi moni e fa'aalia ai aga masani i le fracture fluid viscosity, e lagolagoina ai fetu'una'iga vave i le gel breaker dosage ma le puleaina o le flowback i le coalbed methane extraction. Fa'ata'ita'iga: O faiga fa'afuainumera otometi e fa'aogaina ai le sensor feedback e fa'aleleia atili ai le faiga o le gau o le gel ma puipuia ai le gau atoatoa o le gel.
O fuafuaga taʻitasi—e aofia ai le filifilia o le sensor, tulaga sili ona lelei, tuʻufaʻatasia o atinaʻe, ma le lagolago faifai pea i galuega—e faʻamautinoa ai o le mataʻituina o le viscosity i le taimi moni e tuʻuina atu ai faʻamatalaga aoga e faʻaleleia atili ai faiga faʻagasologa o le hydraulic methane fracturing ma faʻateleina ai le faʻatinoga o vaieli.
Fesili e Masani Ona Fesiligia
1. O le ā le methane o lo'o i totonu o le malala ma e fa'apefea ona ese mai le kesi masani?
O le methane ua ufitia i le malala (CBM) o le kesi masani lea e teuina i totonu o vaega o le malala, e masani lava o se kesi ua mitiia i luga o le fogāeleele malala. E le pei o le kesi masani masani, lea e maua o se kesi saoloto i totonu o vaituloto papa e pei o oneone ma carbonates, e maualalo le porosity ma le permeability o le CBM. O lona uiga o le kesi e fusifusia lelei, ma e faalagolago le eliina i le faamamāina o le vai ma le faaitiitia o le mamafa e faasaoloto ai le methane mai le matrix malala. E sili atu foi ona eseese vaituloto CBM, e masani ona i ai le methane biogenic po o le thermogenic. E taua tele le hydraulic fracturing mo le gaosiga o le CBM, e manaomia ai le puleaina ma le faaeteete o le flowback ma le gel breaking e faateleina ai le toe maua mai o le kesi ma faaitiitia ai le faaleagaina o le fausaga.
2. O le ā le gel break i le faagasologaina o le fracturing fluid?
O le gel break e faasino i le faagasologa o le faaleagaina o vailaʻau o vai e maualuga le viscosity fracturing e faʻaaogaina i le taimi o le hydraulic fracturing. O nei vai, e masani ona faʻamaʻaʻaina i polymers, e tuiina i totonu o le tane e fausia ai ni fractures ma ave ai le oneone poʻo le proppant. A maeʻa ona fracturing, o gel breakers—e masani lava o enzyme-based, nanoparticle, poʻo vailaʻau—e faʻaopoopo i ai e faʻaitiitia ai le viscosity e ala i le talepeina o filifili polymer. O le taimi lava e malepe ai le gel, e suia le vai i le viscosity maualalo, ma mafai ai ona toe tafe lelei, faʻaitiitia mea e totoe, ma faʻaleleia atili ai le gaosiga o le methane.
3. E faapefea ona fesoasoani le mata'ituina o le viscosity i le taimi moni i le gau o le gel o le vai?
O le mata'ituina o le viscosity i le taimi moni e maua ai fa'amatalaga vave ma faifai pea i luga o le viscosity o fracturing fluids pe a tupu le gel breaking. E mafai ai e le au fa'agaoioia ona:
- Ia fuafua tonu le tulaga e muta ai le malepe o le gel ma puipuia ai le malepe atoatoa.
- Fetuuna'i le fua fa'atatau o le gel breaker i se auala fa'asolosolo, 'alo'ese mai le fa'aoga tele o le breaker po'o le le atoatoa o le togafitiga.
- Iloa suiga leaga (ma'a'a tele, pisia) ma vave tali atu.
- Fa'aleleia atili le toe fo'i mai o le vai fracturing mo le vave ma le mama o le toe fa'aleleia ma fa'aleleia atili ai le lelei o le fa'amamagoina o le CBM.
Mo se faʻataʻitaʻiga, i totonu o vaieli CBM, o le telemetry eletise ma masini suʻesuʻe i lalo o le lua e taʻitaʻia ai le taimi ma le fua o le tuiina o le gel breaker, ma faʻaitiitia ai tulaga lamatia faʻatino ma taimi o taʻamilosaga.
4. Aiseā e tāua ai le fa'aleleia atili o le fua o le gel breaker i le fa'a'esea o le methane mai le malala?
E taua tele le fua sa'o o le gel breaker ina ia mautinoa ai le fa'aleagaina atoatoa o le gel polymers e aunoa ma le fa'aleagaina o le reservoir. Afai e maualalo tele le fua, e mafai e le gel residue ona poloka avanoa o pu, ma fa'aitiitia ai le permeability ma le gaosiga o le methane. O le fa'aaogaina tele o le breaker e ono vave ai ona pa'ū le viscosity pe fa'aleagaina fo'i e vaila'au. O fua fa'atatau e sili ona lelei—e masani ona ausia i nanoparticles po'o bio-enzymes e fa'asa'olotoina pea—e mafua ai:
- Fa'aleagaina itiiti o le fausiaina ma le taofia o toega
- Toe fo'i lelei mai o le vai fa'apala
- Tau maualalo o togafitiga o le vai pe a uma ona toe tafe atu
- Fa'aleleia atili le mitiia o le methane ma le gaosiga lautele.
5. O a mafuaʻaga masani ma lamatiaga o le le atoatoa o le gau o le gel i le faʻamamāina o le CBM?
O le le atoatoa o le gau o le gel e ono mafua mai i:
- Le lava le malosi o le gel breaker pe le sa'o le taimi
- Le lelei o le fa'afefiloi ma le tufatufaina o vai i totonu o le pu vaieli
- Tulaga le lelei o le fa'atanoa vai (vevela, pH, kemisi o le vai)
O lamatiaga e aofia ai:
- Maualuga le mafiafia o le vai e toe fo'i mai, e fa'alavelaveina ai le fa'amamāina
- O polymers toega e poloka ai auala o pu, ma mafua ai ona faaleagaina le fausaga
- Maualalo le fua faatatau o le toe maua mai o le methane ona o le faatapulaaina o auala e mitiia ai
- Fa'ateleina o tau mo le fa'amamāina o le vai ma le toe fa'aleleia o vaieli
Mo se faʻataʻitaʻiga, o le faʻaaogaina o vailaʻau faʻasaina masani e aunoa ma le mataʻituina i le taimi moni e ono tuʻua ai ni fasi polymer e leʻi faʻamalūina, ma faʻaitiitia ai le gaosiga ma le lelei o le CBM.
6. E faapefea ona aafia e le CO₂ fracturing le viscosity o le fracturing fluid i galuega faatino o le coalbed methane?
E fa'aofi e le CO₂ fracturing le CO₂ e pei o se foam po'o se supercritical fluid i totonu o le fracturing fluid mix. E suia ai fegalegaleaiga fa'akemikolo ma meatotino rheological o le gel, ma mafua ai:
- E vave ona fa'aitiitia le viscosity i le maualuga o le CO₂ volume fraction, shear rate, ma le vevela
- Avanoa e faaleagaina ai le matrix pe afai e vave tele ona pa'ū le viscosity pe tumau pea mea e totoe
- Le manaʻomia o ni mea faʻapitoa e faʻamālūlūina ai le CO₂ ma mea e faʻaola ai le ea e faʻamautu ai le viscosity mo le felauaiga lelei o proppant ma le vave ona motusia o le gel.
E tatau i le aufaigaluega ona faʻaaoga le mataʻituina o le viscosity i le taimi moni e fetuʻunaʻi ai le fua o le breaker dosage e tali atu ai i nei suiga, ma faʻamautinoa ai le motusia atoatoa o le gel ma puipuia ai le soʻoga malala.
Taimi na lafoina ai: Nov-06-2025
