Как проверить качество нефтепромысловых добавок?

Ключевые показатели эффективности для оценки качества нефтепромысловых добавок

Основные показатели качества для оценки эффективности нефтепромысловых добавок

Чтобы присадки для нефтепромыслового оборудования работали эффективно, они должны сохранять термическую стабильность в экстремальных условиях, а также способны нейтрализовать кислоты и поддерживать свои щелочные резервы на протяжении длительного времени. Промышленные стандарты, такие как ASTM D943 и D2272, проверяют, насколько хорошо эти продукты сопротивляются окислению при температурах выше 200 градусов по Фаренгейту (около 93 градусов Цельсия). Такие испытания очень важны, поскольку многие присадки подвергаются интенсивному нагреву в скважине. При оценке эксплуатационных характеристик присадки, которые сохраняют свой общий кислотный номер (TAN) ниже 0,5 мг KOH на грамм согласно ASTM D664 после 1000 часов воздействия теплового стресса, считаются достаточно долговечными для большинства применений. Тесты на щелочной резерв, указанные в ASTM D2896, показывают, обладает ли присадка достаточной способностью нейтрализовать вредные кислотные побочные продукты, образующиеся в процессе эксплуатации, что помогает предотвратить дорогостоящие проблемы коррозии трубопроводов, способные внезапно остановить производственные процессы.

Оценка вязкости, стабильности и совместимости добавки на нефтяных месторождениях

Контроль вязкости при условиях высокого давления отделяет высокопроизводительные добавки от низкопроизводительных альтернатив. Испытания ASTM D2983 показывают, как добавки поддерживают оптимальные показатели потока в расщепляющих жидкостях, с отклонениями, превышающими 15% сигнальных дефектов формулировки. Оценка совместимости включает:

• Взаимодействие масла и пломбы : Прибавки не должны разлагать эластомеры в оборудовании для скважин.
• Химическая стабильность : Разделение фаз или осаждение в 48-часовых статических условиях дисквалифицирует 20% добавок в предварительных скринингах.

Стандартизированные протоколы испытаний для надежной оценки добавки на нефтяных месторождениях

Такие стандарты, как API 13A и ISO 13503-5, устанавливают правила проведения испытаний добавок, в основном гарантируя, что то, что работает в теории, действительно выдерживает реальные условия эксплуатации. Исследования прошлого года также показали нечто довольно интересное: когда добавки проходят эти тесты, они сохраняют около 95% своей первоначальной толщины даже после месяца пребывания в соленой воде. Что же на самом деле делают сторонние лаборатории? Они создают искусственные условия, аналогичные тем, которые существуют глубоко под землей, прижимая образцы под давлением до 10 000 фунтов на квадратный дюйм и нагревая их примерно до 300 градусов по Фаренгейту. Этот строгий подход снижает количество отказов оборудования при реальных буровых операциях примерно на 40 процентов по сравнению с простым предположением, основанным на менее тщательных методах тестирования.

Методы лабораторных испытаний эффективности нефтепромысловых добавок

Реологический анализ для измерения характеристик потока нефтепромысловых добавок

При изучении реологии мы в основном хотим понять, как различные добавки влияют на вязкость (толщину) жидкостей и их реакцию на сдвиговое напряжение во время реальных операций. Современные вискозиметры способны воссоздавать те интенсивные условия давления, которые наблюдаются в скважине, позволяя нам точно измерить уровень сопротивления потоку. Это очень важно, так как если буровой раствор начнет оседать, это вызовет множество проблем. Идеальный диапазон для большинства применений, по-видимому, составляет около 35–65 сантипуаз при испытании при скоростях сдвига около 511 секунду. Поддержание этого диапазона помогает эффективно выносить породные отходы из скважины без чрезмерного износа насосов. Однако недавние исследования прошлого года показали нечто интересное: когда наноматериалы сравнивали с обычными полимерными добавками, нано-материалы сохраняли свои вязкостные свойства примерно на 28 процентов лучше даже при воздействии крайне жестких условий давления.

Испытание термической стабильности в условиях, имитирующих условия скважины

В лабораторных условиях автоклавные камеры обычно используются для создания условий, аналогичных тем, которые встречаются в глубоких сланцевых коллекторах, достигая температур до 350 градусов по Фаренгейту (около 177 градусов Цельсия) и давления, которое может превышать 10 000 фунтов на квадратный дюйм. Для того чтобы добавка считалась приемлемой согласно отраслевым стандартам, она должна демонстрировать минимальное разложение, а именно не более 5% деградации при тестировании в течение трех дней в условиях, имитирующих геотермальные условия. Недавнее исследование, опубликованное в журнале Journal of Cleaner Production еще в 2022 году, как раз рассматривало этот вопрос. Исследование показало, что добавки с частицами диоксида кремния сохраняли около 94% своих первоначальных термических свойств даже после 500 часов воздействия при температуре около 302 градусов по Фаренгейту (примерно 150 градусов Цельсия). Это действительно весьма впечатляющий результат по сравнению с традиционными альтернативами, превосходя их почти на 19 процентных пунктов по эффективности.

Кейс-стади: Оценка эффективности нефтепромысловой добавки в моделировании пласта сланца

Исследователи изучили, как новый тип уменьшителя трения влияет на проводимость трещин при испытаниях синтетических образцов сланцевого пласта. При использовании всего лишь в 2% этот добавка позволила снизить давление трения почти на 40%. Интересно отметить, что она сохранила около 89% первоначальной проницаемости проппантного пакета, что фактически представляет собой довольно значительный скачок в 22 пункта по сравнению с более старыми версиями подобных продуктов. Хорошие результаты не ограничились только лабораторными испытаниями. Практические полевые тесты, проведенные в формациях Вульфкамп Шейл, подтвердили полученные ранее данные из контролируемых условий. Скважины, обработанные новой формулой, также продемонстрировали значительно лучшую производительность, показав на 14% больший объем добычи за 90 дней по сравнению с соседними скважинами, где применялись традиционные добавки.

Полевая проверка и мониторинг реальной производительности

Пилотное тестирование нефтепромысловых добавок в условиях активной буровой деятельности

Контролируемые пилотные испытания в действующих скважинах показывают, как нефтесервисные добавки работают при реальных давлении, температуре и гидродинамике. Недавние данные свидетельствуют о том, что добавки, протестированные в сланцевых формациях, увеличили срок службы бурового долота на 18% и снизили потери жидкости на 22% по сравнению с лабораторными моделями (SPE Drilling & Completion 2023).

Операторы используют скважинные датчики и поверхностные расходомеры для фиксации в реальном времени изменений вязкости и совместимости с естественными пластовыми жидкостями во время этих испытаний.

Мониторинг долгосрочной эффективности в эксплуатационных скважинах

Постдеплойментный мониторинг отслеживает эффективность нефтепромысловых добавок в течение производственных циклов продолжительностью 12–24 месяца. Анализ 47 скважин за 2024 год показал, что добавки сохраняют 89% своей первоначальной способности снижать трение после 18 месяцев непрерывного использования. Операторы комбинируют ежемесячный отбор проб жидкости с датчиками давления на основе IoT для выявления тенденций деградации, что позволяет разрабатывать прогнозируемые графики пополнения запасов и предотвращает простои скважин на 34%.

Соответствие отраслевым стандартам и сторонняя сертификация

Соответствие API и ISO требованиям к качеству нефтепромысловых добавок

Чтобы присадки для нефтепромысла эффективно работали при проведении гидроразрыва пласта, они должны соответствовать как стандартам API Spec 19D для материалов, используемых при гидроразрыве пласта, так и системам менеджмента качества ISO 9001. Это гарантирует, что данные продукты способны выдерживать экстремальные условия, с которыми сталкиваются в скважине. Эти спецификации в основном проверяют, остаются ли химические вещества стабильными под невероятным давлением свыше 15 000 фунтов на квадратный дюйм (psi) и температурами, превышающими 300 градусов по Фаренгейту (около 149 градусов Цельсия). Без такой стабильности скважины могут повредиться, чего никто не хочет. Изучая данные отчетов о буровых растворах за 2023 год, можно заметить, что компании, сертифицированные по ISO 9001, демонстрируют примерно на 22% меньше производственных вариаций по сравнению с компаниями без сертификации. На самом деле это вполне логично — постоянное качество имеет большое значение при работе в таких суровых подземных условиях.

Процессы сторонней сертификации для производителей нефтепромысловых добавок

Независимая проверка через аккредитованные сертификационные органы по стандарту ISO 17065 оценивает эффективность присадок при моделируемых условиях воздействия на месторождении. Этот процесс включает:

• - Тестирование химической совместимости с пластовыми жидкостями
• - Долгосрочный анализ термического разложения
• - Оценки экологического воздействия

Сертификация третьей стороной снижает риски отказа насосов на 34% в средах с высокой соленостью, как показано в тематических исследованиях по добыче сланцевых месторождений за 2024 год. Ежегодные повторные аудиты сертификации обеспечивают постоянное соответствие меняющимся отраслевым протоколам, таким как API RP 19B для испытаний проппантов.

Часто задаваемые вопросы

Каковы основные показатели качества нефтепромысловых добавок? Основные показатели качества включают термическую стабильность, устойчивость к окислению, нейтрализацию кислот и сохранение щелочного запаса.

Как стандартизированные протоколы тестирования обеспечивают надежную оценку нефтепромысловых добавок? Они создают условия, имитирующие реальные сценарии, и гарантируют стабильное качество благодаря строгим методам тестирования, таким как API 13A и ISO 13503-5.

Что такое реологический анализ в контексте нефтепромысловых добавок? Он измеряет поведение добавок при течении в экстремальных условиях, чтобы определить их влияние на вязкость и эффективность при проведении операций.

Почему соответствие API и ISO важно для нефтепромысловых добавок? Соответствие гарантирует, что добавки способны выдерживать высокое давление и температуру, предотвращая повреждение скважин и операций.