업스트림 프로세스: 유정 자극

압력 펌핑 트럭

천공기로 지층에 구멍을 뚫은 후에는 셰일 암석에 균열을 내고 유정으로 석유와 천연 가스가 유입될 수 있는 균열을 만들어야 합니다. 트럭, 트레일러 또는 스키드에 장착되어 쉽게 이동할 수 있는 파쇄 장비에는 유체 끝에서 축을 따라 천공으로 액체를 보내는 고압 펌프가 포함됩니다. 냉각 시스템이 장착된 고마력 디젤 엔진과 고강도 변속기가 트리플 또는 퀸터플렉스 펌프에 동력을 공급하며, 이 펌프의 압력은 파쇄액이 유정 위로 다시 솟구치는 것을 방지합니다.

견고한 측정 요소가 포함된 특수 압력 트랜스미터는 부식성, 마모성 및 매우 높은 압력 하에서 파쇄 유체를 측정하도록 설계되었습니다. 또한 이러한 계측기는 극한의 날씨, 높은 진동, 펌프의 심한 맥동 등 어려운 작업 조건을 ㄱㄴ딜 수 있어야 합니다.

블렌더 유닛

수압 파쇄(hydraulic fracturing)에 사용되는 유체는 각 유정의 특정 조건과 원하는 파쇄 유형에 따라 현장에서 맞춤형으로 혼합됩니다. 균열 혼합 장치는 수화 장치에서 적절한 양의 수화액을 공급받는 제어 센터, 균열된 균열을 지지하는 프로판트(일반적으로 모래, 처리된 모래 또는 세라믹 재료), 부식을 줄이고 박테리아 성장을 억제하며 점도를 유지하기 위한 화학 첨가제 등을 공급하는 곳입니다. 이렇게 맞춤형으로 혼합된 유체는 펌프 유닛이 장착된 파쇄 트럭으로 옮겨져 시추공에 주입됩니다.

이 혼합 시스템은 샌드 호퍼와 드라이 켐 및 리퀴드 켐 피더로 구성됩니다. 특수 압력 트랜스미터는 흡입 및 토출 펌프를 제어하고 모니터링하는 데 도움이 되며, 제어판의 압력 게이지를 통해 기술자가 작업을 쉽게 감독할 수 있습니다. 온도 트랜스미터와 소형 저항 온도계는 파쇄 혼합 장치의 유압 장치, 엔진 및 냉각 시스템의 상태를 모니터링합니다.

수분 공급 장치

수압 파쇄액의 약 90%는 물로 구성됩니다. 그러나 파쇄 블랜딩 장치에 도달하기 전에 먼저 특정 폴리머와 혼합됩니다:

• 마찰 감소제: 유체가 더 빠른 속도로 유정 아래로 주입될 수 있도록 합니다.
• 점도 조절제: 점성이 높은 유체가 더 많은 프로판트를 운반할 수 있습니다.

모바일 수분 공급 장치에서 겔 또는 분말 형태의 폴리머는 물과 결합하여 겔화되지 않은 유체보다 성능이 더 뛰어난 화합물을 생성합니다. 이 공정에서는 로드셀을 사용하여 수화되기 전에 호퍼에 있는 구아검 또는 기타 폴리머의 무게를 정확하게 측정합니다. 압력 트랜스미터는 흡입 및 토출 압력을 제어하는 데 도움이 되며, 압력 게이지는 작업자가 유압 구동 펌프를 모니터링할 수 있게 해줍니다.

프랙 탱크

수압 파쇄는 대부분 물이지만 화학 물질과 시추 진흙 등 엄청난 양의 액체를 유정 안팎으로 순환시켜야 합니다. 프랙 탱크는 방대한 양의 유체를 저장할 수 있도록 설계된 대용량 이동식 용기입니다. 다양한 레벨 센서를 사용하여 프랙 탱크가 효율적인 운영을 위해 충분히 가득 차 있지만 넘칠 정도로 가득 차 있지는 않은 상태를 유지할 수 있습니다.

프랙 탱크용 레벨 센서를 선택할 때는 다음과 같은 여러 가지 사항을 고려해야 합니다:

• 유체의 난류, 점도, 센서의 습식 부품과의 호환성.
• 원하는 정확도와 해상도.
• 센서의 장착 위치 및 배치.

플로트 센서는 정확도가 높고 설치가 쉬우며 유지보수가 필요 없기 때문에 일반적으로 프랙 탱크에 사용됩니다. 보통 탱크 상단에 장착되는 플로트 센서에는 바닥까지 연장되는 가이드 튜브가 있습니다. 튜브 주변에는 액체 레벨에 따라 축을 따라 수직으로 움직이는 속이 빈 플로트가 있습니다. 플로트 센서는 두 가지 유형이 있습니다:

• 플로트 스위치: 하나 또는 여러 개의 플로트를 통합하여 유체 인터페이스를 감지하거나 최소 및 최대 레벨에 도달했을 때 작업자에게 단순히 경고하는 데 사용됩니다.
• 플로트 트랜스미터: 액체 레벨을 지속적으로 모니터링하여 탱크의 유체 양을 실시간으로 결정하며 원격 모니터링에 이상적입니다.

상단 장착이 문제인 경우 수중 압력 센서를 사용하여 수압을 측정하는 수위 측정을 할 수 있습니다. 이 특수한 센서는 탱크 바닥에 배치되는 이 특수한 유형의 레벨 센서는 액체 기둥의 압력(예: 물의 인치)을 측정한 다음 액체의 부피로 변환합니다. 난기류나 슬러지가 문제가 되는 경우 LevelGuard^TM 와 같은 부착물을 사용하면 내구성과 안정성을 높여줍니다.

유체가 너무 난류이거나 점성이 높아 수중 압력 센서에 적합하지 않거나 유체가 부식성이거나 센서와 호환되지 않는 경우, 완벽한 솔루션은 레벨 측정 위치를 탱크 내부에서 외부옮겨 수위를 측정하는 방법도 있습니다. 이러한 유형의 측정에서는 하중 핀, 굽힘 빔 또는 전단 빔과 같은 하중 센서를 탱크의 지지 구조에 장착하여 액체의 정적 및 동적 계량을 측정한 다음 측정값을 부피 측정값으로 변환합니다.