Petrol sahası katkı maddelerinin kalitesini test etmek için nasıl yapılır?

Petrol Saha Katkı Maddesi Kalitesi Değerlendirme İçin Temel Performans Ölçütleri

Petrol Saha Katkı Maddesi Etkililiği İçin Temel Kalite Göstergeleri

Petrol sahası katkı maddelerinin doğru şekilde çalışabilmesi için, aşırı koşullarda termal stabilitesini koruması ve aynı zamanda asitleri nötralize edebilmesi ve zaman içinde baz rezervlerini koruyabilmesi gerekmektedir. ASTM D943 ve D2272 gibi endüstriyel standartlar, ürünlerin sıcaklıklar 200 Fahrenheit derecenin (yaklaşık 93 santigrat derece) üzerinde olduğunda oksidasyona ne kadar iyi dayandığını test eder. Bu testler çok önemlidir çünkü birçok katkı maddesi sondaj deliğinde yoğun ısıya maruz kalır. Performans ölçütlerine bakıldığında, 1.000 saatlik ısı stresine maruz kaldıktan sonra ASTM D664'e göre toplam asit sayısı (TAN) değerini gram başına 0,5 mg KOH altında tutabilen katkı maddeleri, çoğu uygulama için yeterince dayanıklı kabul edilir. ASTM D2896'da belirtilen baz rezervi testleri, bir katkı maddesinin operasyon sırasında oluşan rahatsız edici asit yan ürünlerine karşı koyma yeteneğinin yeterli olup olmadığını gösterir; bu da operasyonları beklenmedik şekilde durdurabilecek pahalı boru hattı korozyon sorunlarını önlemeye yardımcı olur.

Petrol sahası katkı maddelerinde viskozite, stabilite ve uyumluğun değerlendirilmesi

Yüksek basınç koşullarında viskozite kontrolü, yüksek performanslı katkı maddelerini yetersiz alternatiflerden ayırır. ASTM D2983 testleri, fraktüre edici sıvılarda nasıl optimal akış oranlarının korunduğunu gösterir; %15'i aşan sapmalar ise formülasyon kusurlarını işaret eder. Uyumluğun değerlendirmesi şunları içerir:

• Yağ ile contalama malzemeleri arasındaki etkileşimler: katkı maddelerinin kuyu başı ekipmanlarındaki elastomerleri bozmaması gerekir.
• Kimyasal Dayanıklılık 48 saatlik statik koşullarda faz ayrımı veya çökme, ön incelemelerde kullanılan katkı maddelerinin %20'sini geçersiz kılar.

Güvenilir Petrol Sahası Katkı Maddesi Değerlendirmesi İçin Standartlaştırılmış Test Protokolleri

API 13A ve ISO 13503-5 gibi standartlar, katkı maddeleri test etmemizin kurallarını belirler. Temel olarak teoride işe yarayan şeyin gerçek dünya koşullarında gerçekten işe yarayacağından emin olmak için. Geçen yıl yapılan araştırmalar oldukça ilginç bir şey gösterdi. Katkı maddeleri bu testleri geçtiklerinde, tuzlu suda bir ay kaldıktan sonra bile orijinal kalınlıklarının yaklaşık %95'ini korurlar. Üçüncü taraf laboratuvarlar aslında ne yapıyor? Yeraltı derinliklerinde bulunanlara benzer yapay koşullar yaratırlar. Örnekleri yaklaşık 300 dereceye kadar ısıtırken, her santim kare inç başına 10.000 pound basınçta sıkıştırırlar. Bu titiz yaklaşım, daha az kapsamlı test yöntemlerine dayanan tahminlere kıyasla, gerçek sondaj operasyonlarında ekipman arızasını yaklaşık yüzde 40 azaltır.

Petrol sahası katkıları için laboratuvar test yöntemleri

Petrol Alanı Katkı maddeleri akış davranışını ölçmek için reolojik analiz

Reolojiye bakıldığında, temel olarak farklı katkı maddelerinin akışkanların kalınlığına (viskozite) ve gerçek operasyonlar sırasında kesme gerilmesine karşı tepkilerine nasıl etki ettiğini bilmek istiyoruz. Modern viskozimetreler, sondada gördüğümüz yoğun basınç koşullarını taklit edebildiğinden, akışa karşı ne kadar direnç olduğunu tam olarak ölçmemize olanak tanıyor. Bu durum çok önemli çünkü kuyu delme sıvısı çöküp birikmeye başladığında her tür sorun ortaya çıkıyor. Çoğu uygulama için ideal aralık, kesme hızları yaklaşık 511/saniye civarında test edildiğinde 35 ila 65 santipoiz civarında görünüyor. Bu aralığın içinde kalınması, pompaların çok hızlı aşınmamasını sağlarken kuyudan taş parçacıklarını verimli bir şekilde taşımasına yardımcı oluyor. Ancak geçen yıl yapılan bazı yeni araştırmalar ilginç bir şey gösterdi: Nanomaddeleri geleneksel polimer katkı maddeleriyle karşılaştırdıklarında, nano malzemelerin viskozite özelliklerinin gerçekten zorlu basınç koşullarına maruz bırakılsa bile yüzde 28 daha iyi korunduğu görüldü.

Simüle Edilmiş Dizel Delik Koşulları Altında Termal Kararlılık Testi

Laboratuvar ortamlarında, derin şil kaynaklarında bulunan koşullara benzer koşullar yaratmak için otoklav odaları yaygın olarak kullanılır; bu koşullar 350 Fahrenheit dereceye (yaklaşık 177 Celsius) kadar sıcaklık ve 10.000 psi'yi aşan basınç seviyeleri sağlayabilir. Bir katkı maddesinin endüstriyel standartlarda kabul edilebilir kabul edilebilmesi için, özellikle simüle edilen jeotermal koşullarda üç gün boyunca test edildiğinde %5'ten daha düşük bir bozulma göstermesi gerekir. 2022 yılında Journal of Cleaner Production dergisinde yayınlanan yeni bir çalışma, tam da bu konuyu incelemiştir. Araştırmada, silika partiküllerle güçlendirilmiş katkı maddelerinin, yaklaşık 302 Fahrenheit derecede (yaklaşık 150 Celsius) 500 saat boyunca maruz kalınmasına rağmen orijinal termal özelliklerinin yaklaşık %94'ünü koruduğu tespit edilmiştir. Bu, geleneksel alternatiflere kıyasla oldukça etkileyici bir sonuçtur ve performans açısından onları neredeyse 19 puan geride bırakmaktadır.

Vaka Çalışması: Kaya Şist Rezervuarı Simülasyonlarında Bir Petrol Sahası Katkısının Performans Değerlendirmesi

Araştırmacılar, yeni bir sürtünme azaltıcı türünün sentetik kaya şist çekirdeği testleri aracılığıyla kırık iletkenliğine nasıl etki ettiğini inceledi. Bu katkı maddesi yalnızca %2 oranında uygulandığında sürtünme basıncını neredeyse %40 oranında azalttı. İlginç olan ise, eski versiyonlardaki bu ürünlerle karşılaştırıldığında aslında oldukça iyi bir 22 puanlık artış temsil eden orijinal destekleyici paket geçirgenliğinin yaklaşık %89'unu korumasıdır. İyi haberler burada da bitmedi. Wolfcamp Kaya Şisti oluşumlarında gerçekleştirilen gerçek saha testleri, kontrol edilen ortamlarda görülen sonuçları destekledi. Bu yeni formüllü ile işlenen kuyular, geleneksel katkı maddelerini kullanan komşu kuyularla karşılaştırıldığında 90 gün boyunca ölçüldüğünde %14 daha yüksek verim göstererek önemli ölçüde daha iyi performans sergiledi.

Saha Doğrulaması ve Gerçek Dünya Performans İzlemesi

Petrol Sahası Katkı Maddelerinin Aktif İmalat Ortamlarında Pilot Test Edilmesi

Operasyonel kuyularda gerçekleştirilen kontrol edilen pilot testleri, petrol sahası katkı maddelerinin gerçek basınç, sıcaklık ve akışkan dinamikleri altında nasıl performans gösterdiğini ortaya çıkarır. Son veriler, şist oluşumlarında test edilen katkı maddelerinin laboratuvar simülasyonlarına kıyasla matkap ucu ömrünü %18 artırırken, akış kaybını da %22 azalttığını göstermektedir (SPE Drilling & Completion 2023).

İşletmeler, bu denemeler sırasında yeraltı sensörleri ve yüzey akış ölçerlerini kullanarak gerçek zamanlı viskozite değişimlerini ve doğal rezervuar sıvılarıyla uyumunu yakalar.

Üretim Kuyularında Uzun Dönemli Verimlilik İzlemesi

Dağıtımdan sonraki izleme, petrol sahası katkı maddelerinin performansını 12–24 aylık üretim döngülerinde takip eder. 47 kuyunun 2024 yılında yapılan analizinde, sürekli kullanımın 18. ayından sonra katkı maddelerinin ilk sürtünme azaltma kapasitelerinin %89'unu koruduğu tespit edilmiştir. Operatörler, bozulma kalıplarını tespit etmek için aylık sıvı numune alımını IoT destekli basınç ölçüm cihazlarıyla birleştirerek, kuyuların durma sürelerini %34 oranında önleyen öngörülü yenileme programları oluşturabilmektedir.

Sektör Standartlarına Uygunluk ve Üçüncü Taraflı Sertifikasyon

Petrol Sahası Katkı Maddeleri Kalitesi için API ve ISO Gerekliliklerini Karşılamak

Petrol sahası katkı maddelerinin hidrolik kırma işlemleri sırasında düzgün çalışabilmesi için hem API Spec 19D standartlarına (hidrolik kırma malzemeleri için) uygun olmaları, hem de ISO 9001 kalite yönetim sistemlerine uygun olmaları gerekmektedir. Bu, bu ürünlerin yeraltında Doğa Ana'nın onlara karşı uyguladığı koşullara dayanabilmelerini sağlar. Standartlar temel olarak kimyasalların 15.000 psi üzerindeki hayret verici basınçlar ve 300 Fahrenheit derecenin (yaklaşık 149 Santigrat) üzerindeki sıcaklıklarda dahi kararlı kalıp kalmadığını kontrol eder. Bu kararlılık sağlanmadığı takdirde kuyular hasar görür ki bunu kimse istemez. 2023 yılına ait kuyu delme sıvısı raporlarından elde edilen verilere bakıldığında, ISO 9001 sertifikasına sahip şirketlerin üretim varyasyonlarını, sertifikası olmayanlara göre yaklaşık %22 oranında azalttığı görülmektedir. Gerçekten mantıklı da; böyle zorlu yeraltı ortamlarıyla uğraşırken tutarlı kalite önemlidir.

Petrol Sahası Katkı Maddesi Üreticileri İçin Üçüncü Taraf Sertifika Süreçleri

ISO 17065 sertifikalı sertifikasyon kuruluşları tarafından bağımsız olarak yapılan doğrulama, eklemelerin simüle edilmiş rezervuar stresleri altında performansını değerlendirir. Bu süreç şunları içerir:

• Formasyon sıvılarıyla kimyasal uyum testleri
• Uzun süreli termal bozulma analizi
• Çevresel etki değerlendirmeleri

Üçüncü taraf sertifikasyonu, 2024 yılındaki kaya gazı çıkarma vakası çalışmalarında gösterildiği gibi yüksek tuzluluklu ortamlarda pompa arızası risklerini %34 oranında azaltır. Yıllık yeniden sertifikasyon denetimleri, proppant testleri için API RP 19B gibi gelişen endüstri protokollerine sürekli uyum sağlanması temin eder.

SSS

Petrol sahası katkı maddeleri için temel kalite göstergeleri nelerdir? Temel kalite göstergeleri arasında termal stabilite, oksidasyona direnç, asit nötralizasyonu ve baz rezervi koruması yer alır.

Standartlaştırılmış test protokolleri, petrol sahası katkı maddelerinin güvenilir şekilde değerlendirilmesini nasıl sağlar? Bu protokoller, gerçek dünya koşullarını taklit eden koşulları oluşturur ve API 13A ile ISO 13503-5 gibi sıkı test yöntemleriyle tutarlı kaliteyi garanti eder.

Petrol sahası katkı maddeleri bağlamında reolojik analiz nedir? Bu, operasyonlardaki viskozite ve etkinlik üzerindeki etkilerini belirlemek amacıyla, eklemelere uygulanan aşırı koşullar altında akış davranışını ölçer.

Petrol sahası katkı maddeleri için API ve ISO standartlarına uyumunun önemi nedir? Uyum, katkı maddelerinin yüksek basınç ve sıcaklık koşullarına dayanabilmesini sağlar ve kuyular ile operasyonlarda hasarı önlemeye yardımcı olur.