Upstream-prosessi: Kaivon stimulointi

Painepumppauskuorma-auto

Kun rei'ityspistooli on puhkaissut reikiä muodostumaan, on aika halkaista liuskekivi ja luoda halkeamia, joiden kautta öljy ja maakaasu pääsevät virtaamaan kaivoon. Murtamislaitteisiin - jotka on asennettu kuorma-autoon, perävaunuun tai jalustalle, jotta ne ovat helposti liikuteltavissa - kuuluvat korkeapainepumput, jotka lähettävät nesteen nestepäästä akselia pitkin reikiin. Suuritehoinen dieselmoottori, jossa on jäähdytysjärjestelmä ja raskas voimansiirto, antaa voiman kolminkertaiselle tai viisinkertaiselle pumpulle, jonka paine estää myös murtonesteen pääsyn takaisin kaivoon.

Erikoistuneet painelähettimet, jotka sisältävät kestäviä mittauselementtejä, on suunniteltu mittaamaan murtonesteitä, jotka ovat syövyttäviä, hankaavia ja erittäin korkeissa paineissa. Näiden laitteiden on myös kestettävä vaikeita työolosuhteita, kuten äärimmäisiä sääolosuhteita, voimakasta tärinää ja pumpun aiheuttamaa voimakasta sykintää.

Blender-yksiköt

Hydrauliseen murtamiseen käytettävä neste sekoitetaan paikan päällä kunkin kaivon erityisolosuhteiden ja halutun murtotyypin mukaan. Murtumissekoitusyksiköt ovat ohjauskeskuksia, jotka vastaanottavat oikeat määrät hydratoitua nestettä hydratointiyksiköstä, proppanttia (tavallisesti hiekkaa, käsiteltyä hiekkaa tai keraamista materiaalia), joka pitää haljenneet halkeamat auki, sekä kemiallisia lisäaineita korroosion vähentämiseksi, bakteerikasvun estämiseksi, viskositeetin ylläpitämiseksi ja niin edelleen. Tämä räätälöity neste siirretään sitten pumppuyksiköillä varustettuun murtamisautoon, joka ruiskuttaa nesteen porausreikään.

Tämä sekoitusjärjestelmä koostuu hiekkasäiliöstä sekä kuivakemian ja nestemäisen kemian syöttölaitteista. Erikoistuneet painelähettimet auttavat ohjaamaan ja valvomaan imu- ja poistopumppuja, ja ohjauspaneelissa olevien painemittareiden avulla teknikot voivat helposti valvoa toimintaa. Lämpötilalähettimillä ja pienikokoisilla vastuslämpömittareilla seurataan murtosekoitusyksikön hydrauliikan, moottoreiden ja jäähdytysjärjestelmien tilaa.

Nesteytysyksikkö

Vesi muodostaa noin 90 prosenttia murtonesteestä. Ennen kuin se pääsee murtamisen sekoitusyksikköön, se sekoitetaan ensin tiettyihin polymeereihin:

• Kitkan vähentäjät, jotta nestettä voidaan ruiskuttaa kaivoon suuremmalla nopeudella
• Viskosifiointiaineet, kuten guarkumi, koska viskoosisemmat nesteet voivat kuljettaa enemmän proppanttia

Liikuteltavassa hydratointiyksikössä geelin tai jauheen muodossa oleva polymeeri yhdistetään veteen, jolloin saadaan aikaan yhdiste, joka on suorituskykyisempi kuin geelittömät nesteet. Tässä prosessissa käytetään kuorma-antureita, joilla mitataan tarkasti guarkumin tai muun polymeerin paino suppilossa ennen sen hydratointia. Painelähettimien avulla voidaan valvoa imu- ja poistopaineita, ja painemittareiden avulla käyttäjät voivat seurata hydraulisesti toimivia pumppuja.

Frac-säiliö

Hydraulinen murtaminen edellyttää valtavien nestemäärien - pääasiassa veden, mutta myös kemikaalien ja porauslietteen - kierrättämistä kaivoihin ja niistä ulos. Frac-säiliöt ovat tilavia mutta liikuteltavia säiliöitä, jotka on suunniteltu varastoimaan suuria määriä nesteitä. Erilaisilla pinta-antureilla voidaan varmistaa, että murskesäiliö pysyy riittävän täynnä tehokkaan toiminnan kannalta, mutta ei niin täynnä, että se vuotaa yli.

Frac-säiliöiden pinta-antureita valittaessa on otettava huomioon monia seikkoja, kuten:

• Nesteen turbulenssi, viskositeetti ja yhteensopivuus anturin kostutettujen osien kanssa.
• Haluttu tarkkuus ja resoluutio.
• Anturin asennuspaikka ja sijoittelu.

Uimuriantureita käytetään yleisesti murtosäiliöissä, koska ne ovat erittäin tarkkoja, helppoja asentaa ja vähän huoltoa vaativia. Yleensä säiliön yläosaan asennetuissa uimuriantureissa on ohjausputki, joka ulottuu pohjaan asti. Putken ympärillä on ontto uimuri, joka liikkuu pystysuoraan akselia pitkin nestepinnan mukana. Uimuriantureita on kahta tyyppiä:

• Uimurikytkimissä on yksi tai useampi uimuri, jotka havaitsevat nesteen rajapinnan, tai niitä käytetään yksinkertaisesti varoittamaan käyttäjiä, kun minimi- ja maksimitasot on saavutettu.
• Uimurilähettimet valvovat jatkuvasti nestetasoja ja määrittävät säiliöiden nestetilavuuden reaaliajassa, ja ne soveltuvat erinomaisesti etävalvontaan.

Jos yläasennus on ongelma, käytä hydrostaattisen pinnankorkeuden mittaukseen upotettavaa paineanturia. Tämä säiliön pohjalle sijoitettava erikoistunut pinta-anturi mittaa nestepatsaan painetta (esim. tuumaa vettä), joka muunnetaan nesteen tilavuudeksi. Kun turbulenssi tai liete on ongelma, LevelGuard^TM:n kaltainen lisälaite lisää kestävyyttä ja vakautta.

Jos neste on liian turbulenttista tai viskoosista uppoasennettavalle paineanturille tai jos neste on syövyttävää tai muutoin yhteensopimatonta anturin kanssa, idioottivarma ratkaisu on siirtää pinnanmittaus säiliön sisältä sen ulkopuolelle. Tämäntyyppisessä mittauksessa säiliön tukirakenteeseen asennetaan kuorma-antureita - kuten akselivoima-antureita, taivutus- tai leikkausvoima-antureita - nesteiden staattista ja dynaamista punnitsemista varten; mittaukset muunnetaan sitten tilavuuden mittaukseksi.