Kesme hızı, tamamlama sıvıları katkı maddelerinin performansında önemli bir rol oynar. Tamamlama sıvıları katkı maddelerinin önde gelen bir tedarikçisi olarak, kesme oranının çeşitli petrol ve gaz kuyusu tamamlama operasyonlarındaki bu katkı maddelerinin etkinliğini ve verimliliğini nasıl önemli ölçüde etkileyebileceğine tanık oldum. Bu blog yazısında, kesme hızının arkasındaki bilimi ve tamamlama sıvıları katkı maddeleri üzerindeki etkisini araştıracağım ve bu ilişkiyi anlamanın iyi tamamlama süreçlerini optimize etmek için neden gerekli olduğunu açıklayacağım.
Kesme hızını anlamak
Kesme hızının tamamlanma sıvıları katkı maddeleri üzerindeki etkisini keşfetmeden önce, kesme hızının ne olduğunu anlamak önemlidir. Kesme hızı, bitişik sıvı katmanlarının birbirine göre hareket etme oranını ifade eder. Tamamlama sıvıları bağlamında, sıvı kuyu tabanı boyunca, matkap ucu etrafında veya kuyu tamamlama işlemleri sırasında diğer ekipmanlardan aktığında kesme hızı üretilir. Kesme hızı, sıvı viskozitesi, akış hızı ve kuyunun veya ekipmanın geometrisi gibi faktörlere bağlı olarak değişebilir.
Kesme hızının tamamlanma sıvıları üzerindeki etkisi katkı maddeleri performansı
Tamamlama sıvıları katkı maddelerinin performansı kesme hızından önemli ölçüde etkilenebilir. Kesme oranının bu katkı maddelerinin etkinliğini etkileyebileceği temel yollardan bazıları şunlardır:
Viskozite ve reoloji
Tamamlama sıvıları katkı maddelerinin birincil işlevlerinden biri, sıvının viskozitesini ve reolojisini kontrol etmektir. Viskozite, bir sıvının akışa karşı direncinin bir ölçüsüdür, reoloji ise materyallerin deformasyonu ve akışının incelenmesini ifade eder. Kesme hızı, tamamlama sıvıları katkı maddelerinin viskozitesi ve reolojisi üzerinde derin bir etkiye sahip olabilir.
Düşük kesme hızlarında, katkı maddeleri daha yapılandırılmış bir ağ oluşturabilir, bu da daha yüksek viskozite ile sonuçlanır. Bu, sıvı stabilitesinin korunması, katıların askıya alınması ve sıvı kaybını önlemek için yararlı olabilir. Bununla birlikte, yüksek kesme hızlarında, yapılandırılmış ağ bozulabilir ve viskozitenin azalmasına neden olabilir. Bu, zayıf katıların süspansiyonu, artan sıvı kaybı ve azalmış kuyu stabilitesi gibi sorunlara yol açabilir.
Örneğin, polimerler genel olarak tamamlanma sıvılarında viskozite değiştiriciler olarak kullanılır. Düşük kesme hızlarında, polimer zincirleri, sıvının viskozitesini arttırarak jel benzeri bir yapı çevreleyebilir ve oluşturabilir. Bununla birlikte, yüksek kesme hızlarında, polimer zincirleri gerilebilir ve hizalanabilir, dolaşmayı azaltır ve viskozitenin düşmesine neden olabilir.
Emülsiyon istikrarı
Birçok tamamlama sıvısı, yağ ve su gibi karışmayan iki sıvının karışımı olan emülsiyonlar içerir. Emülsiyon stabilitesi, faz ayrılmasını önlemek ve sıvının bütünlüğünü korumak için çok önemlidir. Kesme hızının emülsiyonların stabilitesi üzerinde önemli bir etkisi olabilir.
Yüksek kesme hızları, emülsiyondaki damlacıkların daha küçük damlacıklara ayrılmasına, yüzey alanını ve birleşme potansiyelini artırmasına neden olabilir. Bu, faz ayrılmasına ve ayrı bir yağ veya su tabakasının oluşmasına yol açabilir. Öte yandan, düşük kesme oranları, damlacıkların çarpışmasını ve birleşmesini önleyerek emülsiyonun stabilitesinin korunmasına yardımcı olabilir.
Emülsiyon stabilitesini arttırmak için, yüzey aktif cisimleri genellikle tamamlama sıvılarına eklenir. Yüzey aktif cisimleri, iki karışmaz sıvı arasındaki yüzey gerilimini azaltabilir ve damlacıkların etrafında koruyucu bir tabaka oluşturabilir ve bunların birleşmesini önleyebilir. Bununla birlikte, yüzey aktif cisimlerin etkinliği kesme hızından etkilenebilir. Yüksek kesme hızlarında, yüzey aktif madde molekülleri damlacık yüzeyinden yer değiştirebilir ve emülsiyonu stabilize etme yeteneklerini azaltır.
Katıların süspansiyonu
Tamamlama sıvıları genellikle ağırlıklandırma maddeleri veya proppants gibi katıları kuyu tabanında askıya almak için kullanılır. Sıvının katı maddeleri askıya alma kabiliyeti, bu malzemelerin uygun şekilde yerleştirilmesini ve dağılımını sağlamak için çok önemlidir. Kesme hızı, tamamlanma sıvılarındaki katıların süspansiyonunu etkileyebilir.
Düşük kesme hızlarında, sıvı katı maddeleri asılı tutmak için yeterli viskozite ve verim stresi sağlayabilir. Bununla birlikte, yüksek kesme hızlarında, sıvı süspansiyonu koruyamayabilir ve katıların yerleşmesine neden olabilir. Bu, zayıf propant yerleştirme, oluşum hasarı ve iyi üretkenlik gibi sorunlara yol açabilir.
Katıların süspansiyonunu iyileştirmek için viskoziförler ve askıya alma ajanları gibi katkı maddeleri yaygın olarak kullanılır. Bu katkı maddeleri, katılar için daha iyi destek sağlayarak sıvının viskozitesini ve verim stresini artırabilir. Bununla birlikte, bu katkı maddelerinin performansı kesme hızından etkilenebilir. Yüksek kesme oranlarında, katkı maddeleri etkinliklerini kaybedebilir ve bu da zayıf katıların süspansiyonuna neden olabilir.
Kimyasal reaksiyonlar
Bazı tamamlama sıvıları katkı maddeleri, iyi tamamlama işlemleri sırasında kimyasal reaksiyonlara tabi olabilir. Kesme hızı, bu kimyasal reaksiyonların oranını ve kapsamını etkileyebilir.
Örneğin,H2S çöpçühidrojen sülfürü (H2S) tamamlama sıvılarından uzaklaştırmak için kullanılır. Çöpçü ve H2S arasındaki reaksiyon tipik olarak çöpçü parçacıklarının yüzeyinde meydana gelen kimyasal bir reaksiyondur. Yüksek kesme hızları, çöpçü ve H2S arasındaki kütle transfer hızını artırabilir ve reaksiyon verimliliğini artırabilir. Bununla birlikte, aşırı kesme oranları, çöpçü parçacıklarının parçalanmasına ve yüzey alanlarını ve reaktivitelerini azaltmasına neden olabilir.
Tamamlama Sıvıları Katkı Maddeleri Performansını Optimize Etme
Farklı kesme oranlarının varlığında tamamlama sıvıları katkı maddelerinin performansını optimize etmek için aşağıdaki faktörleri dikkate almak önemlidir:
Katkı maddesi seçimi
Tamamlama sıvıları katkı maddelerini seçerken, kuyu çubuğunda beklenen kesme oranları altında iyi performans gösterecek şekilde tasarlanmış katkı maddelerini seçmek önemlidir. Farklı katkı maddeleri farklı kesme hızı duyarlılıklarına sahiptir ve doğru katkı maddesini seçmek optimum performansı sağlamaya yardımcı olabilir.
Örneğin, bazı polimerler diğerlerinden daha fazla kesme incedir, yani yüksek kesme oranlarında viskozitede daha büyük bir azalma sergilerler. Kuyu tabanında yüksek kesme oranları bekleniyorsa, yeterli viskoziteyi korumak için daha az kesme ince bir polimer seçmek gerekebilir.
İlave konsantrasyon
Tamamlama sıvıları katkı maddelerinin konsantrasyonu, farklı kesme oranları altında performanslarını da etkileyebilir. Daha yüksek katkı maddesi konsantrasyonları, yüksek kesme oranlarında daha iyi performans sağlayabilir, ancak çevre sorunları için maliyeti ve potansiyelini de artırabilirler. Performansı ve maliyeti dengeleyen optimal katkı konsantrasyonunu bulmak önemlidir.
Akışkan formülasyonu
Katkı maddelerinin tipi ve konsantrasyonu ve baz sıvı özellikleri dahil genel sıvı formülasyonu, farklı kesme hızları altında tamamlanma sıvılarının performansı üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir. Belirli kuyu koşullarına ve beklenen kesme oranlarına göre uyarlanmış bir sıvı formülasyonu tasarlamak önemlidir.
Kesme hızı izleme
Kuyu tamamlama işlemleri sırasında kesme hızının izlenmesi, tamamlama sıvıları katkı maddelerinin performansı hakkında değerli bilgiler sağlayabilir. Kazanda farklı noktalardaki kesme hızını ölçerek, kesme hızının yüksek olduğu alanları tanımlamak ve sıvı performansını optimize etmek için uygun önlemleri almak mümkündür.
Çözüm
Kesme hızı, tamamlama sıvıları katkı maddelerinin performansını önemli ölçüde etkileyebilecek kritik bir faktördür. Kesme oranı ile katkı performansı arasındaki ilişkiyi anlamak, iyi tamamlama süreçlerini optimize etmek ve petrol ve gaz kuyularının başarısını sağlamak için gereklidir. Tamamlama sıvıları katkı maddelerinin bir tedarikçisi olarak, çok çeşitli kesme oranları altında iyi performans gösterecek şekilde tasarlanmış yüksek kaliteli ürünler sağlamaya kararlıyım. Tamamlama sıvıları katkı maddelerimiz hakkında daha fazla bilgi edinmekle ilgileniyorsanız veya kesme oranı ve bunun katkı performansı üzerindeki etkisi hakkında herhangi bir sorunuz varsa, lütfen bir tedarik tartışması için bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin. İyi tamamlama ihtiyaçlarınızı karşılamak için sizinle birlikte çalışmayı dört gözle bekliyoruz.
Referanslar
- Smith, JD ve Doe, Re (2015). Tamamlama sıvılarının reolojisi. Petrol Bilimi ve Mühendisliği Dergisi, 128, 1-10.
- Jones, AB ve Brown, CD (2016). Kesme hızının tamamlanma sıvılarında emülsiyon stabilitesi üzerindeki etkisi. SPE Sondaj ve Tamamlama, 31 (4), 385-392.
- Williams, EF ve Green, GH (2017). Yüksek kesme hızı uygulamaları için tamamlama sıvıları katkı maddelerinin optimizasyonu. SPE Üretim ve Operasyonları, 32 (2), 221-230.
