Processo upstream: Estimulação de Poço

Caminhão de bombeamento de pressão

Depois que uma pistola de perfuração fez furos na formação, é hora de quebrar a rocha de xisto e criar as fissuras que permitirão que o petróleo e o gás natural fluam para o poço. Os equipamentos de fraturamento – montados em um caminhão, reboque ou skid para facilitar a mobilidade – incluem bombas de alta pressão que enviam o líquido da extremidade do fluido para baixo do eixo e para dentro das perfurações. Um motor diesel de alta potência com sistema de refrigeração e transmissão reforçada fornece energia para a bomba triplex ou quintuplex, cuja pressão também evita que o fluido de fraturamento volte para o poço.

Transmissores de pressão especializados contendo elementos de medição robustos são projetados para medir fluidos de fraturamento que são corrosivos, abrasivos e sob pressões muito altas. Além disso, esses instrumentos devem suportar condições de trabalho difíceis, que incluem condições climáticas extremas, alta vibração e forte pulsação da bomba.

Unidades liquidificadoras

O fluido utilizado para fraturamento hidráulico é misturado no local de forma personalizada para as condições específicas de cada poço e o tipo de fraturamento desejado. As unidades de mistura de fraturamento são os centros de controle para receber as quantidades certas de fluido hidratado da unidade de hidratação, propante (geralmente areia, areia tratada ou material cerâmico) para manter as fissuras abertas e aditivos químicos para reduzir a corrosão e inibir o crescimento bacteriano. , manter a viscosidade e assim por diante. Este fluido misturado sob medida é então transferido para o caminhão de fraturamento com unidades de bomba para injetar no poço.

Este sistema de mistura compreende um funil de areia e alimentadores de produtos químicos secos e líquidos. Transmissores de pressão especializados ajudam a controlar e monitorar as bombas de sucção e descarga, enquanto os manômetros no painel de controle permitem que os técnicos supervisionem facilmente as operações. Transmissores de temperatura e termômetros de resistência compactos monitoram a condição do sistema hidráulico, dos motores e dos sistemas de resfriamento da unidade de mistura de fraturamento.

Tanque de fraturamento

A fraturação hidráulica exige a circulação de uma enorme quantidade de líquidos – principalmente água, mas também produtos químicos e lama de perfuração – dentro e fora dos poços. Os tanques Frac são recipientes espaçosos, porém móveis, projetados para armazenar grandes quantidades de fluidos. Uma variedade de sensores de nível pode ser usada para garantir que um tanque de fraturamento permaneça cheio o suficiente para operações eficientes, mas não tão cheio a ponto de transbordar.

Há muitas considerações ao escolher sensores de nível para tanques de fraturamento, incluindo:

• A turbulência, viscosidade e compatibilidade do fluido com as partes molhadas do sensor.
• A precisão e resolução desejadas.
• O local de montagem e posicionamento do sensor.

Sensores flutuantes são comumente usados ​​em tanques de fraturamento devido à alta precisão dos instrumentos, facilidade de instalação e baixa manutenção. Normalmente montados no topo de um tanque, os sensores de flutuação possuem um tubo guia que se estende até o fundo. Ao redor do tubo há uma bóia oca que se move verticalmente ao longo do eixo com o nível do líquido. Os sensores flutuantes vêm em dois tipos:

• As chaves tipo bóia incorporam um ou vários flutuadores para detectar uma interface fluida ou são usados ​​simplesmente para alertar os operadores quando os níveis mínimo e máximo são atingidos.
• Os transmissores flutuantes monitoram continuamente os níveis de líquido, determinando o volume de fluido dos tanques em tempo real, e são ideais para monitoramento remoto.

Se a montagem superior for um problema, use um sensor de pressão submersível para medição de nível hidrostático. Este tipo especializado de sensor de nível, colocado no fundo de um tanque, mede a pressão de uma coluna de líquido (por exemplo, centímetros de água), que é então convertida no volume do líquido. Quando turbulência ou lama são um problema, um acessório como o LevelGuard^TM proporciona maior durabilidade e estabilidade.

Se o fluido for muito turbulento ou viscoso para um sensor de pressão submersível, ou se o fluido for corrosivo ou incompatível com o sensor, uma solução infalível é mover a medição de nível de dentro do tanque para fora dele. Neste tipo de medição, sensores de carga – como pinos de carga, vigas de flexão ou vigas de cisalhamento – são montados na estrutura de suporte do tanque para pesagem estática e dinâmica de líquidos; as medições são então convertidas em uma medição de volume.

Unidade de hidratação

A água compreende cerca de 90 % do fluido de fraturamento. Mas antes de chegar à unidade de fraturamento e mistura, ele é primeiro misturado com certos polímeros:

• Redutores de fricção para que o fluido possa ser injetado em um poço a uma velocidade mais alta
• Viscosificantes como goma guar, pois fluidos mais viscosos podem transportar mais propante

Em uma unidade móvel de hidratação, o polímero – na forma de gel ou pó – é combinado com água para produzir um composto com desempenho superior ao do fluido não gelificado. Este processo utiliza células de carga para medir com precisão o peso da goma guar ou de outro polímero em uma tremonha antes de ser hidratada. Os transmissores de pressão ajudam a controlar as pressões de sucção e descarga, enquanto os manômetros permitem que os operadores monitorem as bombas acionadas hidraulicamente.