Влиянието на разпределението на размера на частиците в течност върху статичната загуба на течности е тема от голямо значение в различните индустрии, особено в сектора на нефт и газ, където циментиращите операции са от решаващо значение. Като доставчик на [статична загуба на течност], аз съм свидетел от първа ръка въздействието, което разпределението на размера на частиците може да окаже върху работата на течностите в статични условия. В тази публикация в блога ще се задълбоча в науката зад тази връзка и ще проуча как тя се отразява на статичната загуба на течности.
Разбиране на загубата на статична течност
Преди да обсъдим въздействието на разпределението на размера на частиците, е от съществено значение да разберем какво е загубата на статична течност. Статичната загуба на течност се отнася до количеството течност, която се губи от циментова каша или други течни системи, когато е в статично състояние, т.е. не тече. Това явление е особено важно при циментиращите операции в нефтените и газовите кладенци, тъй като прекомерната загуба на течности може да доведе до различни проблеми, като лоша зонална изолация, увреждане на образуването и намалена сила на цимента.
За измерване на загубата на статична течност се използва специализирано оборудване като [тестер за загуба на течност за цимент] и [тестер за загуба на течност]. Тези тестери симулират условията, които течността ще срещне в сондажа и измерва количеството на загубата на течност за определен период.
Ролята на разпределението на размера на частиците
Разпределението на размера на частиците играе решаваща роля за определяне на статичната загуба на течност на течност. Размерът и формата на частиците в течност могат да повлияят на неговите реологични свойства, като вискозитет и стрес на добив, което от своя страна влияе върху способността на течността да запазва обема си при статични условия.
Вискозитет и размер на частиците
Вискозитетът е мярка за устойчивост на течност към потока. Като цяло течностите с по -високи вискозитети са склонни да имат по -ниски статични проценти на загуба на течности. Разпределението на размера на частиците в течност може значително да повлияе на неговия вискозитет. По -малките частици са склонни да увеличават вискозитета на течността, защото могат да се съберат по -отблизо заедно, създавайки по -сплотена структура. Тази сплотена структура издържа на потока от течност от системата, намалявайки загубата на статична течност.
Например, в циментова суспензия добавянето на фини частици като силициев дим може да увеличи вискозитета на суспензията. Частиците от силициев дим са много малки, обикновено по -малко от 1 микрон в диаметър. Тези малки частици запълват празнините между по -големите циментови частици, увеличавайки общата плътност на суспензията и го прави по -вискозен. В резултат на това се намалява статичната загуба на течност на циментовата суспензия.
Пропускливост и размер на частиците
Пропускливостта е друг важен фактор, който влияе върху статичната загуба на течности. Пропускливостта се отнася до способността на течността да тече през пореста среда, като например филтърна торта, образувана по време на процеса на загуба на течност. Разпределението на размера на частиците в течност може да повлияе на пропускливостта на филтърната торта.
По -големите частици са склонни да образуват по -пореста филтърна торта, която позволява течността да преминава по -лесно. Това може да доведе до по -високи степени на статична загуба на течности. От друга страна, по -малките частици могат да образуват по -компактна и по -малко пропусклива филтърна торта, намалявайки потока на течността през тортата и по този начин да намали загубата на статична течност.
Например, в пробивна течност използването на добре степенувани частици с широк диапазон от размери може да помогне за образуването на торта с ниска пропускливост. По -малките частици могат да запълнят празнините между по -големите частици, създавайки по -равномерна и по -малко пореста структура. Това намалява пропускливостта на филтърната торта и свежда до минимум загубата на статична течност.
Повърхностна площ и размер на частиците
Повърхността на частиците в течност също играе роля при статичната загуба на течност. По -малките частици имат по -голяма повърхност на обем на единица в сравнение с по -големите частици. Тази увеличена повърхностна площ може да доведе до по -силни взаимодействия между частиците и течността, както и между самите частици.
Тези взаимодействия могат да повлияят на способността на течността да тече и тенденцията му да се запазва в системата. Например, в колоидна система, голямата повърхност на малките частици може да адсорбира значително количество течност, намалявайки количеството свободна течност, налична за загуба. Това може да доведе до по -ниски степени на статични загуби на течности.
Практически последици за доставчиците на статични течности
Като доставчик на продукти [статична загуба на течност], разбирането на връзката между разпределението на размера на частиците и загубата на статична течност е от съществено значение за развитието на течности с висока производителност. Чрез внимателно контролиране на разпределението на размера на частиците на добавките и материалите, използвани в нашите продукти, можем да оптимизираме свойствата на статичната загуба на течност на течностите.
Можем да изберем материали със съответните диапазони на размера на частиците, за да постигнем желания вискозитет, пропускливост и характеристики на повърхностната площ. Например, можем да използваме комбинация от фини и груби частици, за да създадем добре балансирана течност, която има както добри свойства на потока, така и ниска статична загуба на течност.
В допълнение, ние можем да проведем обширни тестове, използвайки [тестер за загуба на течност за цимент] и [тестер за статични течности], за да оценим работата на нашите продукти при различни условия. Това ни позволява да глобим - Настройте разпределението на размера на частиците и други параметри на формулировката, за да отговорим на специфичните изисквания на нашите клиенти.
Казуси
За да илюстрираме въздействието на разпределението на размера на частиците върху статичната загуба на течности, нека разгледаме няколко казуса.
В един случай циментиращата операция в масления кладенец изпитваше високи степени на статични загуби на течности. След анализ на циментовата каша беше установено, че разпределението на размера на частиците е твърде тясно, с голяма част от средни размери частици. Чрез добавяне на малко количество фини частици (дим от силициев диоксид) към суспензията вискозитетът на суспензията се увеличава и филтърната торта стана по -малко пропусклива. В резултат на това загубата на статична течност е значително намалена и циментиращата операция е била успешна.
В друг случай се използва пробивна течност при силно пропусклива формация. Първоначалният състав на течността имаше висока статична скорост на загуба на течност поради наличието на големи частици, които образуват пореста филтърна торта. Чрез регулиране на разпределението на размера на частиците, за да се включат повече малки частици, пропускливостта на филтърната торта е намалена и статичната загуба на течност се поставя под контрол.
Заключение
В заключение, разпределението на размера на частиците в течност има дълбоко влияние върху загубата на статична течност. Чрез влияние върху вискозитета, пропускливостта и повърхностната площ на течността и филтърната торта, разпределението на размера на частиците може да увеличи или намали количеството течност, което се губи при статични условия.
Като доставчик на продуктите [статични течности], ние се ангажираме да използваме това научно разбиране за разработване на иновативни решения, които отговарят на нуждите на нашите клиенти. Нашият опит в контролирането на разпределението на размера на частиците, комбиниран с използването на усъвършенствано оборудване за тестване, като [тестер за загуба на течност за цимент] и [тестер за статични течности], ни позволява да осигурим висококачествени течности с оптимизирани свойства на статична загуба на течност.
Ако се интересувате да научите повече за нашите продукти [статична загуба на течност] или имате специфични изисквания към вашите проекти, ви каним да се свържете с нас за дискусия за обществени поръчки. Очакваме с нетърпение да работим с вас, за да намерим най -добрите решения за вашите статични предизвикателства за загуба на течности.
ЛИТЕРАТУРА
- Nelson, EB, & Guillot, D. (2006). Добре циментиране. Schlumberger.
- API препоръчва практика 10b - 2, препоръчителна практика за тестване на добре цименти, Американски петролен институт.
- Van Oort, E. (2012). Основи на сондажното инженерство. Общество на петролните инженери.
