شیمی هوشمند پایدار برای افزایش کارایی تکمیل


ارائه شده توسط:

آرم E&P

یادداشت سردبیر: این مقاله در خبرنامه جدید E&P وجود دارد. مشترک شدن در خبرنامه اینجا


بسیاری از تلاشهای پایداری کنونی در صنعت نفت و گاز در حذف یا کاهش انتشار ، به ویژه گازهای گلخانه ای مانند CO متمرکز است.2. در حالی که قطعاً کاهش انتشار بسیار مهم است ، موضوع دیگری که به ویژه برای افرادی که در شکستگی هیدرولیک نقش دارند قابل توجه است ، کاهش استفاده از یکی از با ارزش ترین منابع طبیعی ما است: آب شیرین.

از نظر تاریخی در بیشتر کشور ، آب شیرین منبع اصلی تأمین آب برای تولید با آب تولید شده به عنوان زباله ضروری در تولید نفت و گاز بوده است. آب تولیدی از محل چاه جمع آوری و منتقل می شد تا در چاه های دفع تزریق یا در تاسیسات تصفیه فاضلاب تصفیه شود و با خیال راحت به محیط برگردانده شود. این امر عادی بوده است زیرا چاه های دفع آب نمک در بسیاری از مناطق به وفور یافت می شد ، حجم تصفیه نسبتاً کم بود و بسیاری از شیمی های استفاده شده در آب شیرین عملکرد به مراتب بهتری نسبت به آب نمک داشتند.

با این حال ، از آنجا که اکثر تکمیل چاه ها به سمت مشاغل پرمشغله با حجم بالا و با سرعت بالا مهاجرت می کنند ، توانایی به دست آوردن منبع کافی آب شیرین برای انجام کارهای تکمیل کننده و همچنین دفع حجم زیادی از آب تولید شده به چالش کشیده شد.

پمپاژ فشار جهانی
(منبع: انرژی پترسون-UTI)

مسائل مربوط به آب

حوضه آپالاچی به دلیل کمبود چاه های دفع و مشکلات برداشت آب از نهرها و رودخانه ها در دوره های کم جریان در تابستان یا زمان های دیگر خشکسالی ، یکی از اولین مناطق کشور بود که مشکلات آب را تجربه کرد. به سرعت مشخص شد که استفاده مجدد از آب تولید شده برای گسترش صنعت ضروری است.

از حدود سال 2011 ، برخی از شرکت های تولیدی شروع به استفاده از حجم قابل توجهی از آب تولید شده برای تکمیل کردند. به طور معمول ، 5-25٪ از کل تقاضای آب از آب تولید شده با کل مواد جامد محلول (TDS) سطح آب تولید رقیق به طور کلی زیر 50،000 میلی گرم در لیتر باقی می ماند. با افزایش تعداد چاه های تکمیل شده طی سال ها ، حجم آب نمک مورد نیاز نیز افزایش یافت.

در حال حاضر در حوضه آپالاچی ، بیشتر چاه ها با استفاده از درصد آب تولید شده تکمیل می شوند ، بعضی از آنها تا 100٪ آب تولید شده دارای سطح TDS بیش از 300000 میلی گرم در لیتر استفاده می کنند. بسیاری از حوضه های تولید نفت و گاز دیگر در ایالات متحده همچنان از آب شیرین برای تکمیل استفاده می کنند. گرچه ، اخیراً ، روند افزایش استفاده از آب تولیدی در بسیاری از حوضه های اطراف کشور وجود دارد.

کاهش اصطکاک

پارامتر اصلی مربوط به شیمی که راندمان اتمام را در مشاغل با سرعت بالا به کار می برد کاهش اصطکاک است. کاهش اصطکاک بهبود یافته منجر به کاهش فشار تصفیه ، نرخ تصفیه بالاتر ، زمان مرحله کوتاه تر ، کاهش سایش تجهیزات و کاهش مصرف سوخت / انتشار می شود. کاهش اصطکاک در درجه اول تابعی از کیفیت آب (ترکیب ، دما ، pH) ، مشخصات کاهنده اصطکاک (شیمی ، فرم فیزیکی ، سطح فعالیت ، غلظت) و فعل و انفعالات شیمیایی با سایر شیمی ها در بسته مایع تکمیل است. استفاده از پیشرفت های شیمی کاهنده اصطکاک امکان استفاده از 100٪ آب تولید شده را فراهم می کند در حالیکه عملکردی را که قبلاً با کاهنده های اصطکاک معمولی در آب شیرین به دست آمده است یا بهبود می بخشد.

تعداد کاهنده های اصطکاک برای استفاده تقریباً بی حد و حصر است. آنها به طور معمول به عنوان مواد باردار آنیونی یا کاتیونی به شکل های امولسیون ، دوغاب و پودر از پلیمرهای ساده یا کوپلیمرهای پیچیده در دسترس هستند. انتخاب كاهش دهنده اصطكاك مطلوب براي كاربرد از طريق ارزيابي آزمايشگاهي آزمايشگاهي در مورد تعداد زيادي از محصولات موجود در بازار در آب نمك هاي سنتزي معرف ، آزمايش سازگاري شيميايي و ارزيابي پيش آگهي در آب واقعي براي كار انجام مي شود.

(منبع: انرژی پترسون-UTI)
(منبع: انرژی پترسون-UTI)
(منبع: انرژی پترسون-UTI)
(منبع: انرژی پترسون-UTI)

آزمایش بیش از 350 گیرنده اصطکاک از بیش از 50 تولیدکننده / تأمین کننده مختلف طی شش سال گذشته به Universal Pressure Pumping (یک شرکت Patterson-UTI) این امکان را داده است تا برای برآورده ساختن نیازهای مختلف ، کاتالوگ محکمی از پیشنهادات کاهش دهنده اصطکاک ایجاد کند. آزمایش در کیفیت آب اعم از تازه تا 300000 میلی گرم در لیتر آب نمک TDS ، دمای آب از 40 درجه فارنهایت تا 70 درجه فارنهایت و غلظت های کاهش دهنده اصطکاک از 0.1 تا 6 گرم انجام شده است. ایجاد داده های گسترده و توانایی بررسی سریع آنها در شناسایی کارآمد کاهنده اصطکاک مطلوب برای کاربردهای خاص بسیار مهم است ، زیرا کیفیت آب به دلیل افزایش مصرف آب تولید به طور مداوم تغییر می کند.

بیشترین کاهش دهنده های اصطکاک آنیونی را می توان در آب شیرین استفاده کرد و اصطکاک بسیار خوبی را در محدوده غلظت 0.5 تا 1.0 گرم ایجاد می کند. عملکرد همان گیرنده های اصطکاک در هنگام استفاده در آب نمک ، به ویژه در آب تولید شده ، که حاوی غلظت قابل توجهی از کاتیون های چند ظرفیتی (کلسیم ، منیزیم ، باریم ، آهن و غیره) است ، به طور قابل توجهی رنج می برد. برخی از محصولات ، اما نه همه محصولات ، می توانند در غلظت های بالاتر استفاده شوند تا به آنها اجازه دهد تا در آب نمک TDS پایین عملکرد قابل قبولی داشته باشند. این محصولات می توانند به دلیل محدودیت های فشار ، از میزان آب تولیدی که تحت تأثیر قرار می گیرد تأثیر منفی بگذارند و به دلیل عدم کارایی عملکرد ، منجر به حجم زیاد کاهش اصطکاک ترافیک کامیون می شوند.

Patterson-UTI - پمپاژ جهانی فشار - کاهش اصطکاک
(منبع: انرژی پترسون-UTI)

پیشرفت ها

طی سال گذشته ، بهبودهای چشمگیری در کاهش دهنده های اصطکاک آنیونی برای افزایش تحمل آب نمک آنها ایجاد شده است. بسیاری از این محصولات کوپلیمرهای مبتنی بر AMPS با تحمل بالا به کاتیون های چند ظرفیتی موجود در آب های تولید شده هستند. چندین مورد از این محصولات تازه تولید شده می توانند اصطکاک استثنایی در آب شیرین و آب نمک حاوی بیش از 200000 میلی گرم در لیتر TDS ایجاد کنند. ارزیابی میدانی نشان داده است که این محصولات می توانند همان سطح کاهش اصطکاک را کاهش دهند که اصطکاک آنیونی معمولی در کاهش غلظت 50-70٪ دارد.

دو محصول از این دست توسط مشتریان Universal در حوضه پرمین آزمایش و مورد استفاده قرار گرفته است که ترجیح می دهند در هنگام استفاده از مخلوط های آب تولید شده با مقادیر TDS تا 100000 ،000 میلی گرم در لیتر برای تکمیل خود ، از بسته مایع آنیونی استفاده کنند.

کاهنده های اصطکاک کاتیونی نیز در سال های اخیر پیشرفت چشمگیری داشته اند که برخی از آنها باعث کاهش اصطکاک عالی در کیفیت آب از تازه تا بیش از 300000 میلی گرم در لیتر TDS شده اند. كاهش دهنده اصطكاك كاتيوني با بالاترين كيفيت عملاً همان سطح كاهش اصطكاك در 100٪ آب توليد شده را دارد كه در 100٪ آب شيرين انجام مي شود. گیرنده های اصطکاک کاتیونی برای اکثر چاه های تکمیل شده در حوضه آپالاچی با استفاده از هر سطح آب تولید شده استفاده می شود. در مقایسه با گیرنده های اصطکاک آنیونی سنتی ، این گیرنده های اصطکاکی کاتیونی اغلب قادر به کاهش غلظت گیرنده اصطکاک 50٪ یا بیشتر هستند در حالی که همزمان فشارهای تصفیه را به طور متوسط ​​1000 تا 2000 psi کاهش می دهند و حداکثر 100٪ استفاده از آب تولید می کنند.

(منبع: انرژی پترسون-UTI)
(منبع: انرژی پترسون-UTI)

نتیجه

در شرایط فعلی بازار ، آسان است که بخواهید از کمترین هزینه برای هر شیمی گالن موجود استفاده کنید. با این حال ، وقتی همه فاکتورها در نظر گرفته شود ، پرداخت بیشتر به ازای هر گالن برای استفاده از شیمی هوشمند با عملکرد بالا می تواند هزینه های تکمیل چاه را کاهش داده و ضمن حفظ منابع طبیعی آب شیرین ، کارایی تکمیل را بهبود بخشد. استفاده از شیمی بهینه برای کاربردهای خاص می تواند غلظت های شیمیایی و تعداد مربوط به میزان زراعی را کاهش دهد ، به طور قابل توجهی افزایش مصرف آب تولید شده و دفع کمتر آب نمک ، افزایش میزان تصفیه / کاهش زمان مرحله و فشارهای پایین تر برای کمک به حداقل خرابی تجهیزات و غیر تولیدی مرتبط را فراهم می کند. زمان.


محتوای مرتبط:

شامل مصاحبه با مدیر عامل پترسون-UTI ، اندی هندریکس

26 مارس 2021: روند بازار دکل های سرمایه گذار نفت و گاز: تقلب محتاطانه

6 نوامبر 2020: اپراتورهای نفتی DUC ها را به صورت ردیفی دریافت می کنند و خدمه Fracking را برای تقویت خروجی اضافه می کنند.


Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>