Ìwọ̀n Ìfọ́ àti Ìwọ̀n Ìfọ́mọ́ra Guar Gum nínú Ìfọ́ Gáàsì Shale

Awọn Viscometers Alaiṣiṣẹ Ninu-ila

Nínú àwọn ohun èlò ìfọ́ hydraulic,awọn viskometers lainití a fi sínú àwọn páìpù omi ìdàpọ̀ ń pèsè ìwífún nípa ìfọ́sí. Àwọn ọ̀nà tó gbòòrò—pẹ̀lú àwọn viscomets tí a fi kọ́ ẹ̀rọ àti kọ̀ǹpútà ṣe àyẹ̀wò ìfọ́sí náà láti inú àwòrán omi tàbí ìdáhùn oníyípadà, tí ó bo àwọn ìwọ̀n láti ìfọ́sí tó pò títí dé àwọn slurries tó gbóná gan-an. Àwọn ètò wọ̀nyí lè wà nínú ìṣàkóso iṣẹ́ aládàáṣe, èyí tí yóò dín ìfọwọ́sowọ́pọ̀ ọwọ́ kù.

Àpẹẹrẹ:

• Àwọn viscomers tí wọ́n fi ojú kọ̀ǹpútà ṣe máa ń ṣe àgbéyẹ̀wò ìrísí omi nípa ṣíṣàyẹ̀wò ìṣe omi nínú ìgò tàbí ẹ̀rọ ìṣàn tí a yí padà, èyí sì máa ń fúnni ní àbájáde kíákíá fún iṣẹ́ àgbékalẹ̀ tàbí àwọn ìyípadà tí ó tẹ̀lé e.

Abojuto Ifojusi Guar Gum ni akoko gidi

Dídúró tí ó bá wà ní ìpele gọ́ọ̀gù nígbà tí a bá ń dapọ̀, ó máa ń dín ìyàtọ̀ nínú ìpele kù, ó sì máa ń ṣe àtìlẹ́yìn fún iṣẹ́ omi tí ó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé. Àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ fún ṣíṣàyẹ̀wò ìpele gọ́ọ̀gù ní àkókò gidi pẹ̀lú:

Ìmọ̀-ẹ̀rọ SLIM (Ross Solids/Omi Abẹ́rẹ́ Oníná):SLIM a máa fi lulú guar gum sí ìsàlẹ̀ omi náà, a sì máa ń da á pọ̀ mọ́ omi lójúkan náà nípasẹ̀ ìdàpọ̀ onírun gíga. Apẹẹrẹ yìí máa ń dín ìdàpọ̀ àti ìfọ́kù viscosity kù nítorí ìdàpọ̀ púpọ̀, èyí sì máa ń jẹ́ kí a lè ṣàkóso ìfọ́pọ̀ náà dáadáa ní gbogbo ìpele.

Non-Nuclear Slìwọ̀y DensìlúMeter:Àwọn mítà ìwọ̀n inline tí a fi sínú àwọn táńkì ìdàpọ̀ ń ṣe àkíyèsí àwọn ànímọ́ iná mànàmáná àti àwọn ìyípadà ìwọ̀n bí a ṣe ń fi guar gum kún un tí a sì ń fọ́nká, èyí tí ó ń jẹ́ kí a lè máa tọ́pasẹ̀ ìfọkànsí àti ṣíṣe àtúnṣe lẹ́sẹ̀kẹsẹ̀.

Àwòrán Ultrasonic tí a so pọ̀ mọ́ Rhometry (“Rheo-ultrasound”):Ọ̀nà ìlọsíwájú yìí ń gba àwọn àwòrán ultrasonic tó yára gan-an (tó tó 10,000 frame/sẹ́ẹ́kì) pẹ̀lú ìwádìí rheometric viscosity. Ó ń jẹ́ kí a máa ṣe àkíyèsí àwọn ìfọ́pọ̀ agbègbè, ìwọ̀n ìgé, àti àìdúróṣinṣin nígbà kan náà, èyí tó ṣe pàtàkì fún dídá àdàpọ̀ tí kò dọ́gba àti àwọn ìyípadà viscous kíákíá nínú àwọn omi guar gum.

Àwọn àpẹẹrẹ:

• Àwọn sensọ̀ ìdènà iná mànàmáná máa ń kìlọ̀ fún àwọn olùṣiṣẹ́ tí àfikún lulú bá yọrí sí ìyàtọ̀ nínú ìṣọ̀kan, èyí sì máa ń jẹ́ kí wọ́n ṣe àtúnṣe lẹ́sẹ̀kẹsẹ̀.
• Àwọn ètò Rheo-ultrasound ń fojú inú wo àwọn ìṣẹ̀lẹ̀ ìdàpọ̀, wọ́n ń ṣàfihàn ìdàpọ̀ agbègbè tàbí ìtúká tí kò pé tí ó lè ba dídára omi ìfọ́ jẹ́.

Àwọn Irinṣẹ́ Àbójútó Tó Wúlò àti Tó Wà Ní Àkókò Gbogbo

Awọn ọna biiÀwọn viscomers ilé iṣẹ́ onípele-ìtajà Lonnmeterpese awọn ọna wiwọn viscosity to wulo ati ti o gbẹkẹle ni awọn agbegbe iṣelọpọ. Awọn irinṣẹ wọnyi dara fun awọn ayẹwo deede lakoko idapọ, ti ilana naa ba wa laarin awọn paramita ti a sọ pato.

Àwọn Ìlànà Ìdánilójú Dídára àti Ìṣọ̀kan

A gbọdọ jẹrisi awọn eto wiwọn viscosity ati ifọkansi nigbagbogbo fun igbẹkẹle ati deede:

• Àwọn Ìlànà Ṣíṣe Àtúnṣe:Ìṣàtúnṣe déédéé pẹ̀lú àwọn ìlànà tí a mọ̀ ń mú kí ìpéye àti ìdúróṣinṣin sensọ wà.
• Ìfìdí Ìmọ̀ Ẹ̀rọ Mọ́:Àwọn viscomets tí a fi kọ̀ǹpútà ṣe láti ṣe ìdánilẹ́kọ̀ọ́ lórí nẹ́tíwọ́ọ̀kì iṣan ara àti ìṣàyẹ̀wò láti fi hàn pé iṣẹ́ wọn ń lọ sí oríṣiríṣi ìpele guar gum àti àwọn ìfọ́ omi.
• Ìṣọ̀kan QA gidi-akoko:Ìṣọ̀kan pẹ̀lú àwọn ètò ìṣàkóso ìlànà ń gba ààyè láti ṣe àṣàrò, wíwá àṣìṣe, àti ìdáhùn kíákíá sí àwọn ìyàtọ̀, èyí tí ó ń ṣètìlẹ́yìn fún dídára ọjà àti ìbámu ìlànà.

Ní ṣókí, agbára láti ṣe àkíyèsí ìfọ́mọ́ra guar gum àti ìfọ́mọ́ra dúró lórí yíyàn àti ìṣọ̀kan àwọn ìmọ̀-ẹ̀rọ tó yẹ. Àwọn viscomometers yíyípo, àwọn sensọ̀ in-line tó ti ní ìlọsíwájú, ìmọ̀-ẹ̀rọ ìdàpọ̀ SLIM, àti rheo-ultrasound ló ń pèsè egungun ìmọ̀lára, nígbà tí àwọn irinṣẹ́ tó wúlò àti àwọn ìlànà QA tó lágbára ń rí i dájú pé iṣẹ́ tó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé jákèjádò àwọn ilana ìdàpọ̀ ilé-iṣẹ́.

Àwọn Ìmọ̀-ẹ̀rọ Ìwọ̀n fún Àbójútó Títẹ̀síwájú Nínú Àwọn Táǹkì Ìdàpọ̀

Àwọn Ìlànà Ìwọ̀n Ìrísí

Ṣíṣàyẹ̀wò ìfọ́mọ́ra nígbà gbogbo nínú àwọn táńkì ìdàpọ̀ ṣe pàtàkì fún ṣíṣàkóso ìṣàyẹ̀wò àwọn omi ìfọ́mọ́ra tí a fi guar gum ṣe. Àwọn viscomometers tí a fi sínú ìlà ni a fi sí àwọn ètò ilé-iṣẹ́ láti fi ìwífún nípa ìfọ́mọ́ra guar gum hàn ní àkókò gidi. Àwọn sensosi wọ̀nyí ń ṣiṣẹ́ tààrà láàárín ọ̀nà ìṣàn, èyí tí ó mú kí a má nílò àyẹ̀wò ọwọ́, èyí sì ń dín ìdúró nínú ìdáhùn kù.

Viikọmutionalàwọn viskometersWọ́n ń ṣe àkóso ìwọ̀n omi tí kì í ṣe ti Newtonian nítorí agbára wọn láti mú àwọn ìdáhùn omi oníyípadà. Àwọn ohun èlò bíi viscometer ìlànà inline ni a ṣe àgbékalẹ̀ fún ìsopọ̀ in-line àti láti pèsè àwọn ìkàwé tí ó bá àwọn ìfọ́pọ̀ àti ìfọ́pọ̀ mu, gẹ́gẹ́ bí a ti rí nínú ìpèsè omi hydraulic fracturing. Ọ̀nà yìí dára pẹ̀lú àwọn ojutu guar gum nítorí ìwà wọn tí ó ń dín kù àti ìpele ìfọ́pọ̀, èyí tí ó ń rí i dájú pé wọ́n kó data jọ dáadáa àti ìgbẹ́kẹ̀lé ilana náà.

Ìṣàyẹ̀wò Ìfojúsùn Títẹ̀síwájú

Láti lè ṣe àṣeyọrí iṣẹ́ omi tó péye, ó gba àkóso tó péye lórí ìpele guar gum. Èyí ni a ń ṣe nípa lílo àwọn ètò ìwọ̀n ìfojúsùn tó ń lọ lọ́wọ́lọ́wọ́ bíiACOMP (Abojuto Atẹle Ayelujara ti Imudarasi Apẹrẹ Alaifọwọyi)ilana naa. ACOMP nlo apapo awọn fifa sokestream, awọn adapọ, ati awọn ẹrọ wiwa opitika isalẹ lati pese awọn profaili ifọkansi akoko gidi ati awọn kika viscosity intrinsic bi a ṣe n pese awọn ojutu polima ninu awọn tanki idapọ nla.

Àyẹ̀wò tó gbéṣẹ́ nínú àyíká ìdàpọ̀ oníyípadà ní í ṣe pẹ̀lú àwòṣe ètò ìpele kẹta láti túmọ̀ àwọn ìyípadà ìfojúsùn ní àkókò gidi. Ìṣàyẹ̀wò ìdáhùn ìgbàkúgbà máa ń rí i dájú pé ìbáṣepọ̀ tó péye wà láàárín àwọn àpẹẹrẹ ìmọ̀ àti ìwádìí, ó sì ń fúnni ní òye tó ṣeé ṣe fún ìpèsè omi guar gum déédé. Àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ wọ̀nyí yẹ fún ìfìdíkalẹ̀ ìfojúsùn kíákíá, lílo ìwọ̀n tó ṣeé ṣe, àti dín ìyàtọ̀ tó wà láàárín àwọn ènìyàn kù.

Iṣọpọ pẹlu awọn eto iwọn lilo adaṣetún ṣe àtúnṣe sí ìṣàkóso ìfọkànsí.mita iwuwo ultrasonictí a fi sínú táìkì tàbí ọ̀nà ìtúpalẹ̀, tí a sì ń pèsè ìdáhùn déédéé; àwọn ẹ̀rọ ìtúpalẹ̀ aládàáṣe ń ṣàtúnṣe ìwọ̀n ìwọ̀n gẹ́gẹ́ bí ìwádìí sensọ̀ alààyè, tí ó ń rí i dájú pé ìfọ́sí guar gum àti ìfọ́sípò bá ìfọ́sí omi ìfọ́sípò mu. Ìṣọ̀kan yìí dín ìtọ́jú ènìyàn kù, ó sì ń gba ìgbésẹ̀ àtúnṣe lẹ́sẹ̀kẹsẹ̀ fún àwọn ìpele tí kò ṣe pàtó.

Àwọn ipa ti àwọn afikún àti àwọn àtúnṣe ìlànà lórí ìfọ́ Guar Gum

Àtúnṣe Sọ́fọ́nì

Sọ́fọ́nìsì mú kí àwọn ẹgbẹ́ súfọ́nì pọ̀ mọ́ súfọ́nì sí guar gum, èyí tó mú kí ìfọ́ àti ìyọ́ omi àwọn omi súfọ́nì guar gum tí a lò nínú hydraulic fracturing sunwọ̀n sí i. Àwọn ipò ìṣesí tó dára jùlọ nílò ìṣàkóso tó péye ti ìwọ̀n otútù, àkókò, àti ìfọ́pọ̀ reagent. Fún àpẹẹrẹ, lílo sódíọ̀mù 3-chloro-2-hydroxypropylsulfonate ní 26°C, pẹ̀lú àkókò ìṣesí wákàtí méjì, 1.0%NaOH, àti 0.5% sulfonate nípasẹ̀ ìwọ̀n guar gum, yóò mú kí ìbísí tó hàn gbangba pọ̀ sí 33% àti ìdínkù nínú iye omi tí kò lè yọ́ nípa 0.42%. Àwọn àyípadà wọ̀nyí yóò mú kí agbára gbígbé propant pọ̀ sí i nínú àwọn omi tí ń fọ́, wọ́n sì yóò mú kí ìdúróṣinṣin ooru àti ìfọ́mọ́ra pọ̀ sí i.

Àwọn ọ̀nà mìíràn láti lo sulfonation—bíi sulfation pẹ̀lú sulfur trioxide–1,4-dioxane complex ní 60°C fún wákàtí 2.9, nípa lílo chlorosulfonic acid 3.1 mL—tún fi hàn pé ó ti pọ̀ sí i àti pé àwọn ìpín tí kò lè yọ́ díẹ̀. Àwọn ìdàgbàsókè wọ̀nyí dín ìyókù kù nínú àwọn táńkì ìdàpọ̀ omi hydraulic fracturing, èyí tí ó dín ewu dídí àti ṣíṣe ìrànlọ́wọ́ ìṣàn padà tó dára jù. Àwọn ìwádìí FTIR, DSC, àti àwọn onímọ̀ nípa ètò ara jẹ́rìí sí àwọn àtúnṣe ìṣètò wọ̀nyí, pẹ̀lú ìyípadà pàtàkì ní ipò C-6. Ìwọ̀n ìyípadà àti ìdínkù ìwọ̀n molikula ń yọrí sí ìyọ́ tó dára jù, iṣẹ́ antioxidant, àti ìdàgbàsókè viscosity tó munadoko—àwọn ìlànà pàtàkì fún ìṣàkóṣo rheology omi àti ìdarí viscosity tó munadoko.

Àwọn Ohun Èlò Ìsopọ̀pọ̀ àti Ìmúṣe Ìṣẹ̀dá

Ìfàmọ́ra guar gum nínú omi ìfọ́ ń ṣe àǹfààní púpọ̀ láti inú ìsopọ̀ àwọn ohun èlò ìsopọ̀pọ̀. Àwọn ohun èlò ìsopọ̀pọ̀ organozirconium àti borate ni ó wọ́pọ̀ jùlọ:

Àwọn ohun èlò ìbánisọ̀rọ̀ Organozirconium:Nítorí pé ó wọ́pọ̀ fún àwọn ibi ìpamọ́ ooru gíga, àwọn ohun èlò organozirconium mú kí ìdúróṣinṣin ooru ti àwọn gel guar pọ̀ sí i. Ní 120°C àti 170 s⁻¹ shear, hydroxypropyl guar gum tí a so pọ̀ mọ́ organozirconium dúró lórí 89.7% ti ìfọ́sí ìbẹ̀rẹ̀ rẹ̀. Àwòrán SEM fi àwọn ètò nẹ́tíwọ́ọ̀kì onípele mẹ́ta tí ó ní ìwọ̀n ihò tí kò tó 12 μm hàn, èyí tí ó ń ṣètìlẹ́yìn fún ìdádúró propant tí ó dára síi àti ìdínkù iyàrá ìdúró propant nígbà tí a bá ń fọ́ hydraulic fracturing.

Àwọn olùsopọ̀ Borate:Àwọn ohun èlò ìbánisọ̀rọ̀ boric acid àti organoboron àtọwọ́dá fi agbára wọn hàn ní ìwọ̀n otútù tó wọ́pọ̀. A lè mú iṣẹ́ wọn sunwọ̀n síi nípa lílo àwọn afikún bíi polyethyleneimine (PEI) tàbí nanocellulose. Fún àpẹẹrẹ, àwọn ohun èlò ìbánisọ̀rọ̀ nanocellulose-boron máa ń pa ìfọ́sípò tó kù mọ́ ju 50 mPa·s lọ ní 110°C fún ìṣẹ́jú 60 lábẹ́ ìgékúrú gíga, èyí tó ń fi ìwọ̀n otútù tó lágbára àti agbára iyọ̀ hàn. Ìsopọ̀ hydrogen láti inú nanocellulose ń ran lọ́wọ́ láti mú àwọn ohun èlò viscoelastic tó nílò fún agbára gbígbé ohun èlò nínú omi tó ń fọ́.

Ìsopọ̀pọ̀ nínú àwọn omi guar gum ń mú kí ìdàgbàsókè bá ìtẹ̀síwájú nínú ìtẹ̀síwájú àti ìrọ̀rùn, èyí tí ó ṣe pàtàkì fún fífọ́ omi àti ìdàdúró ohun tí a fi ń gbé e jáde. Àwọn hydrogel tí a fi kẹ́míkà ṣe pẹ̀lú ìsopọ̀pọ̀ máa ń ní ìpadàsẹ́yìn thixotropic tó lágbára, èyí tí ó túmọ̀ sí wípé a máa ń mú kí ìfọ́ àti ìrísí ara padà sípò lẹ́yìn ìgé gíga—ó ṣe pàtàkì nígbà tí a bá ń gbé omi àti ìwẹ̀nùmọ́ nínú iṣẹ́ ìfọ́ omi.

Ipa afiwera ti Awọn Eto Omi ti kii ṣe Polymeric tabi Polymeric

Awọn eto omi polymeric ati ti kii ṣe polymeric ni awọn profaili rheological oriṣiriṣi, eyiti o ni ipa pataki lori ṣiṣe gbigbe propant:

Àwọn Ètò Pílámẹ́rìkì:Àwọn wọ̀nyí ní àdánidá (guar gum, hydroxypropyl guar) àti àwọn polima oníṣẹ́dá. Àwọn omi polima ṣeé túnṣe fún ìfọ́, ibi ìyọrísí, àti ìfọ́. Àwọn copolymer amphoteric tó ti ní ìlọsíwájú (fún àpẹẹrẹ, ATP-I) ń ṣe àṣeyọrí ìdúróṣinṣin àti ìdúróṣinṣin rheological tó dára jùlọ ní àwọn àyíká igbóná gíga àti iyọ̀ gíga ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn àgbékalẹ̀ cellulose polyanionic àtijọ́. Ìfọ́ àti ìfọ́síwájú tó pọ̀ sí i mú kí ìdúróṣinṣin proppant pọ̀ sí i, ó dín iyàrá ìdúró kù, ó sì ń mú kí a ṣe àgbékalẹ̀ ojò ìdàpọ̀ fún àwọn omi ìfọ́síwájú. Síbẹ̀síbẹ̀, ìfọ́síwájú tó ga jù lè dí ìgbìnwọ́ proppant lọ́wọ́ nínú àwọn ìṣẹ̀dá tí kò ní ìfọ́síwájú púpọ̀ àyàfi tí a bá ṣe àtúnṣe dáradára.

Àwọn Ètò Tí Kì í Ṣe Pọ́límérìkì (Tí A Dá lórí Surfactant):Àwọn wọ̀nyí gbára lé àwọn ohun èlò ìṣàn omi viscoelastic dípò àwọn ẹ̀rọ polymer. Àwọn ohun èlò ìṣàn omi tí a fi omi ṣe máa ń gbé àwọn ohun èlò ìṣàn omi jáde, wọ́n máa ń yí padà kíákíá, wọ́n sì máa ń gbé ohun èlò ìṣàn omi jáde dáadáa, pàápàá jùlọ ní àwọn ibi ìpamọ́ tí a kò fi omi ṣe. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé àwọn ẹ̀rọ wọ̀nyí kò ní ìfàmọ́ra tó pọ̀ ju àwọn ohun èlò ìṣàn omi lọ, wọ́n máa ń ṣiṣẹ́ dáadáa nípa ìdènà ohun èlò ìṣàn omi, wọ́n sì máa ń dín ewu ìdènà kù nínú àwọn táńkì ìdàpọ̀ omi ìṣàn omi ìṣàn omi ìṣàn omi ìṣàn omi ìṣàn omi ìṣàn omi ìṣàn omi ìṣàn omi ìṣàn omi ìṣàn omi ìṣàn omi kù.

Yíyàn láàárín àwọn omi polymeric àti àwọn omi tí kìí ṣe polymeric fracturing sinmi lórí ìwọ̀n tí a fẹ́ láàrín viscosity, ìṣedéédé ìwẹ̀nùmọ́, ipa àyíká, àti àwọn ohun tí a nílò láti gbé propant. Àwọn ètò àdàpọ̀ tí ó ń so àwọn polymers àti viscoelastic surfactants pọ̀ ń yọjú láti lo viscosity gíga àti ìpadàbọ̀sípò omi kíákíá. Ìdánwò Rhological—nípa lílo àwọn ìyípadà oscillatory linear àti flow sweeps—ń fúnni ní òye nípa ìwà thixotropic àti pseudoplastic, èyí tí ó ń ran lọ́wọ́ nínú ṣíṣe àtúnṣe ìṣètò fún àwọn ipò kan pàtó.

Àwọn Ọgbọ́n Ìṣàtúnṣe fún Fífọ́ Fífọ́ Fífọ́ àti Agbára Gbígbé Ẹ̀rọ

Ìhùwàsí Rheological àti Ìrìnnà Ìrànlọ́wọ́

Ṣíṣe àtúnṣe sí ìfọ́sí guar gum ṣe pàtàkì fún ṣíṣàkóso iyàrá ìdúró propant nínú ìfọ́sí hydraulic. Ìfọ́sí omi tó ga jù ń dín ìwọ̀n tí àwọn èròjà propant yóò fi rì sínú omi kù, èyí sì ń mú kí ó ṣeéṣe kí ìrìnnà tó gbéṣẹ́ wọ inú ẹ̀rọ ìfọ́sí náà jinlẹ̀ sí i. Ṣíṣe àgbékalẹ̀ mú kí ìfọ́sí pọ̀ sí i nípa ṣíṣẹ̀dá àwọn ètò jeli tó lágbára; fún àpẹẹrẹ, àwọn omi organozirconium-crosslinked hydroxypropyl guar ń ṣẹ̀dá àwọn nẹ́tíwọ́ọ̀kì tó ní ihò tó kéré sí 12 μm, èyí tó ń mú kí ìdádúró sunwọ̀n sí i àti dín iyàrá ìdúró kù ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn ètò organoboron.

Ṣíṣe àtúnṣe ìṣọ̀kan guar gum ní ipa taara lórí ìfọ́sí àwọn omi guar gum. Bí ìṣọ̀kan polima ṣe ń pọ̀ sí i, bẹ́ẹ̀ náà ni ìfọ́sípọ̀ ìsopọ̀ àti agbára jeli ṣe ń pọ̀ sí i, èyí tí ó ń dín ìfọ́sípọ̀ propant kù, tí ó sì ń mú kí ìdúró pọ̀ sí i. Àpẹẹrẹ: bí a ṣe ń pọ̀ sí i nínú àwọn omi HPG, a máa ń mú kí ìdúró viscosity pọ̀ sí i ní ìwọ̀n 89% nígbà tí a bá ń gé e ní iwọ̀n otútù gíga (120°C), èyí tí ó ń mú kí agbára gbígbé propant náà pọ̀ sí i, kódà ní àwọn ipò ìpamọ́ tí ó le koko.

Àwọn Ìlànà Àtúnṣe Ìṣètò Ìṣètò

Àwọn ọgbọ́n ìwádìí tí a fi dátà ṣe ń mú kí ìṣàkóso àkókò gidi ti ìfọ́ omi àti ìfọ́pọ̀ rẹ̀ ṣeé ṣe. Àwọn àpẹẹrẹ ẹ̀kọ́ ẹ̀rọ—igbó àìròtẹ́lẹ̀ àti igi ìpinnu—sọ àsọtẹ́lẹ̀ àwọn pàrámítà rheological bíi kíkà viscometer lẹ́sẹ̀kẹsẹ̀, tí ó ń rọ́pò àwọn ìdánwò yàrá tí ó lọ́ra, tí ó sì ń lọ déédéé. Ní ìṣe, àwọn táńkì ìdàpọ̀ omi hydraulic fracturing tí a fi àwọn ìlànà tí ó báramu àti àwọn sensọ piezoelectric ṣe ń wọn ìfọ́ ti àwọn ojutu guar gum bí àwọn ànímọ́ omi bá ń yípadà, pẹ̀lú àtúnṣe àṣìṣe nípasẹ̀ ìfọ́mọ́ra mode empirical.

Àwọn olùṣiṣẹ́ máa ń ṣe àkíyèsí ìfọ́sí àti ìfọ́sí nínú ibi tí ó wà, lẹ́yìn náà wọ́n máa ń ṣàtúnṣe ìwọ̀n guar gum, àwọn crosslinkers, tàbí àwọn afikún thickeners tí ó dá lórí àbájáde sensọ̀ láàyè. Àtúnṣe lórí-fly yìí máa ń rí i dájú pé omi fracturing náà máa ń pa ìfọ́sí omi fracturing tí ó dára jùlọ mọ́ fún ìfọ́sí omi propant láìsí àkókò ìsinmi. Fún àpẹẹrẹ, àwọn ìwọ̀n ìfọ́sí omi tààrà tí a fi sínú àwọn ètò ìṣàkóso ń gba ààyè láti ṣe àtúnṣe omi dynamic fluid, tí ó ń pa ìfọ́sí omi propant tí ó dára mọ́ bí ìpamọ́ tàbí àwọn pàrámítà iṣẹ́ ṣe ń yípadà.

Àwọn ipa ìṣọ̀kan pẹ̀lú àwọn afikún amọ̀ àti ìdúróṣinṣin ìwọ̀n otútù

Àwọn ohun èlò ìdúróṣinṣin amọ̀ àti àwọn ohun èlò ìdúróṣinṣin ooru ṣe pàtàkì nínú dídáàbòbò ìdúróṣinṣin guar gum ní àyíká shale àti iwọ̀n otútù gíga. Àwọn ohun èlò ìdúróṣinṣin amọ̀—bíi àwọn ohun èlò ìdúróṣinṣin guar sulfonated—dínà wíwú amọ̀ àti ìṣíkiri; èyí ń dáàbò bo ìdúróṣinṣin àwọn ohun èlò ìdúróṣinṣin guar gum kúrò nínú àdánù òjijì nípa dídín ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú àwọn ẹ̀yà ionic kù nínú ìṣẹ̀dá náà. Ohun èlò ìdúróṣinṣin tó wọ́pọ̀, sodium 3-chloro-2-hydroxypropylsulfonate–guar guar tí a ti yípadà, ń mú àwọn ìdúróṣinṣin inú jáde tí ó yẹ fún ìfọ́, ó sì ń dènà àkóónú omi tí kò lè yọ́, ó ń pa ìṣètò jeli àti ìdúróṣinṣin proppant tí ó munadoko mọ́, kódà nínú àwọn ìṣẹ̀dá tí ó ní amọ̀.

Àwọn ohun èlò ìdúróṣinṣin ooru, pẹ̀lú àwọn ohun èlò ìṣàfihàn supramolecular tó ti ní ìlọsíwájú àti àwọn ohun èlò ìdènà hydrate thermodynamic (fún àpẹẹrẹ,mẹ́tálónì, PEG-200), dáàbò bo lodi si ibajẹ viscosity loke 160°C. Ninu awọn eto omi ti o da lori omi onisuga ati ti o ga julọ, awọn afikun wọnyi jẹ ki idaduro viscosity wa loke 200 mPa·s labẹ 180°C gear, ti o ju awọn viscosifiers guar gum ibile lọ.

Àwọn àpẹẹrẹ pẹ̀lú:

• Gọ́ọ̀mù guar tí a fi sulfonated ṣefún amọ̀ àti ìfaradà ooru.
• Àwọn àgbékalẹ̀ Organozirconiumfun iduroṣinṣin ooru ti o ga julọ.
• PEG-200gẹ́gẹ́ bí THI láti mú kí iṣẹ́ omi pọ̀ sí i àti láti dín ìṣẹ́kù kù.

Iru awọn ilana ati awọn idii afikun bẹẹ gba awọn oniṣẹ laaye lati mu awọn apẹrẹ ojò idapọ pọ si fun awọn omi fifọ ati ṣe awọn ilana wiwọn viscosity guar gum fun viscosity tẹsiwaju atiwiwọn ifọkansiÀbájáde rẹ̀ ni agbára gbígbé ohun tí ó ń gbé e jáde tó ga jùlọ àti ìdàgbàsókè ìfọ́ egungun tó ń tàn kálẹ̀, kódà ní àwọn àyíká tí ó le koko jùlọ nínú ihò.

Sísopọ̀ ìfọ́ Guar Gum pẹ̀lú ìfọ́ Proppant. Ìyípadà iyàrá àti ìfọ́

Àwọn Ìmọ̀ nípa Ìmọ̀ Ẹ̀rọ sí Ìdádúró Proppant

Ìfọ́sí Guar gum ń kó ipa tààrà nínú ṣíṣàkóso iyàrá ìdúró propant nígbà tí hydraulic fracturing bá fọ́. Bí ìfọ́sí guar gum ti ń pọ̀ sí i, agbára ìfàgùn tí ń ṣiṣẹ́ lórí àwọn èròjà propant ń pọ̀ sí i, èyí tí ó dín ìwọ̀n ìdúró wọn kù ní pàtàkì. Ní ìṣe, àwọn omi tí ó ní ìfọ́sí guar gum gíga àti àwọn ànímọ́ viscous tí ó pọ̀ sí i—pẹ̀lú àwọn tí a ṣe àtúnṣe pẹ̀lú àwọn afikún polymer àti okùn—ń fúnni ní agbára gbígbé propant tí ó dára síi, èyí tí ó ń jẹ́ kí àwọn èròjà tí a ti dá dúró wà ní ìpele déédé jákèjádò nẹ́tíwọ́ọ̀kì ìfọ́sí dípò kí ó parapọ̀ ní ìsàlẹ̀.

Àwọn ìwádìí yàrá fihàn pé, ní ìfiwéra pẹ̀lú omi Newtonian, àwọn omi guar tí ń dín kù ń fi iyàrá ìdúró propant tí ó dínkù hàn, èyí tí ó ń yọrí sí ìfàsẹ́yìn àti àwọn ipa rirọ tí ó pọ̀ sí i. Fún àpẹẹrẹ, ìlọ́po méjì ìfojúsùn guar gum le dín iyàrá ìdúró náà kù sí ìdajì, kí ó rí i dájú pé propant náà dúró fún ìgbà pípẹ́. Fífi àwọn okùn kún un tún ń dí ìdènà ìdènà náà lọ́wọ́ nípa ṣíṣẹ̀dá nẹ́tíwọ́ọ̀kì tí ó dàbí mesh, tí ó ń gbé ìgbékalẹ̀ propant tí ó dọ́gba lárugẹ. A ti ṣe àgbékalẹ̀ àwọn àpẹẹrẹ àti àwọn ìlànà onímọ̀ láti sọ àsọtẹ́lẹ̀ àwọn ipa wọ̀nyí lábẹ́ onírúurú ìfọ́ àti omi, tí ó ń jẹ́rìí sí ìṣọ̀kan láàárín omi rheology àti propant suspension.

Nínú àwọn egungun tí fífẹ̀ rẹ̀ bá ìwọ̀n rẹ̀ mu dé ìwọ̀n ila opin ti ohun tí a fi ń gún ún, àwọn ipa ìdènà tún ń dín ìdúró rẹ̀ kù, èyí sì ń mú kí àǹfààní àwọn ohun èlò ìtọ́jú tí ó ní ìwúwo gíga pọ̀ sí i. Síbẹ̀síbẹ̀, ìwúwo tí ó pọ̀ jù lè dín ìṣíkiri omi kù, èyí tí ó lè dín jíjìn gbigbe ohun tí a fi ń gún ún kù, tí ó sì lè mú kí ewu ìṣẹ̀dá àjẹkù tí ó lè ba ìtújáde ìfọ́ jẹ́.

Fífẹ̀ àti Gígùn Ìfọ́ Ẹ̀gún pọ̀ sí i

Ṣíṣe àtúnṣe sí ìfọ́sí àwọn omi guar gum ní ipa pàtàkì lórí ìtànkálẹ̀ ìfọ́sí nígbà tí a bá ń fọ́ hydraulic. Àwọn omi tí ó ní ìfọ́sí gíga sábà máa ń fa ìfọ́sí gbígbòòrò nítorí agbára wọn láti dènà ìfúnpá pípa àti láti tan àwọn ìfọ́sí jáde nípasẹ̀ àpáta náà. Àwọn ìṣe àgbékalẹ̀ omi ìṣirò (CFD) àti ìṣàyẹ̀wò ìtújáde acoustic jẹ́rìí sí i pé ìfọ́sí gíga máa ń yọrí sí àwọn geometry ìfọ́sí tí ó díjú àti fífẹ̀ tí ó pọ̀ sí i.

Sibẹsibẹ, a gbọdọ ṣakoso ipa-ọna laarin viscosity ati gigun sẹsẹ. Lakoko ti awọn sẹsẹ gbooro ṣe iranlọwọ fun gbigbe propant ti o munadoko ati agbara gbigbe, awọn omi viscos ti o pọ ju le tu titẹ kuro ni kiakia, ni idilọwọ idagbasoke awọn sẹsẹ gigun. Awọn afiwe ti a fihan fihan pe idinku viscosity laarin awọn opin iṣakoso jẹ ki o wọ inu jinle, ti o mu awọn sẹsẹ gigun ti o mu ki iwọle inu omi pọ si. Nitorinaa, viscosity gbọdọ jẹ ilọsiwaju - kii ṣe mu pọ si - da lori iru apata, iwọn sẹsẹ, ati ọgbọn iṣẹ.

Ṣíṣe àtúnṣe sí ìṣàn omi, títí kan àwọn ohun-ìní ìfọ́-sí-ìdí àti àwọn ohun-ìní viscoelastic láti inú àwọn àtúnṣe guar gum, ń ṣe àgbékalẹ̀ ìṣẹ̀dá ìfọ́-sí-ìdí àkọ́kọ́ àti àwọn ìlànà ìdàgbàsókè tí ó tẹ̀lé e. Àwọn ìdánwò oko nínú àwọn ibi ìpamọ́ carbonate jẹ́rìí sí i pé ṣíṣàtúnṣe ìṣọ̀kan guar gum, fífi àwọn ohun tí ń mú kí ooru dúró sí i, tàbí fífi àwọn ohun mìíràn tí ó da lórí surfactant hàn lè ṣe àtúnṣe ìtànkálẹ̀ ìfọ́-sí-ìdí, kí ó sì mú kí fífẹ̀ àti gígùn pọ̀ sí i ní ìbámu pẹ̀lú ète ìfúnni níṣìírí.

Ìṣọ̀kan pẹ̀lú Àwọn Ìlànà Iṣẹ́ Downhole

A gbọ́dọ̀ ṣàkóso ìfọ́sí Guar gum ní àkókò gidi bí iwọ̀n otútù àti ìfúnpá inú ihò ṣe ń yípadà nígbà tí a bá ń fọ́ hydraulic. Ìwọ̀n otútù tí ó ga ní jíjìn lè dín ìfọ́sí omi guar gum kù, èyí tí yóò dín agbára ìdádúró propant wọn kù. Lílo àwọn crosslinkers, thermal stabilizers, àti àwọn afikún tó ti ní ìlọsíwájú—bíi thermodynamic hydrate inhibitors—nrànlọ́wọ́ láti pa ìfọ́sí tó dára jùlọ mọ́, pàápàá jùlọ ní àwọn ibi ìpamọ́ ooru gíga.

Àwọn ìlọsíwájú tuntun nínú àwọn ọ̀nà ìwọ̀n viscosity, títí bí viscometry pipe àti modeling regression, gba àwọn olùṣiṣẹ́ láyè láti ṣe àkíyèsí àti ṣàtúnṣe viscosity omi fracturing ní ọ̀nà tí ó yàtọ̀ síra. Fún àpẹẹrẹ, àwọn táńkì ìdàpọ̀ omi hydraulic fracturing ń so àwọn sensọ̀ àkókò gidi pọ̀ láti tọ́pasẹ̀ àwọn ìyípadà viscosity àti láti lo àwọn guar gum tàbí stabilizers afikún láìfọwọ́sí, èyí tí ó ń rí i dájú pé agbára gbígbé propant náà dúró déédéé.

Àwọn olùṣiṣẹ́ kan máa ń fi àwọn ohun èlò ìdènà ìfọ́síwájú gíga (HVFRs) tàbí àwọn polymers oníṣẹ́dá kún tàbí rọ́pò guar gum fún ìdúróṣinṣin ooru tó dára síi àti ewu ìṣẹ́kù tó dínkù. Àwọn ètò omi mìíràn wọ̀nyí ń fi agbára ìfúnpọ̀ tó ga hàn àti ìdènà ìbàjẹ́ sí i, wọ́n sì ń pa ìfọ́síwájú gíga mọ́ fún ìdúróṣinṣin propant kódà lábẹ́ àwọn ipò tó le koko nínú ihò.

Àwọn ìlànà ìṣiṣẹ́ bíi ìwọ̀n propant, ìfojúsùn, ìwọ̀n ìṣàn omi, àti ìrísí ìfọ́ ni a fi àwọn ọgbọ́n ìṣàkóso viscosity ṣe. Ṣíṣe àtúnṣe àwọn oníyípadà wọ̀nyí ń rí i dájú pé omi fracturing lè mú kí propant náà gbéra kọjá gígùn àti fífẹ̀ ìfọ́ tí a fẹ́, èyí tí ó ń dín ewu dídí, títẹ̀, tàbí ìbòjú tí kò pé. Ṣíṣe àtúnṣe viscosity kì í ṣe pé ó ń mú kí ìfọ́ náà dúró nìkan ṣùgbọ́n ó tún ń mú kí ìṣàn hydrocarbon sunwọ̀n sí i nípasẹ̀ agbègbè tí a ti mú ṣiṣẹ́.