Upstream proces: Bron stimulatie

Drukpompwagen

Nadat een perforatiepistool gaten in de formatie heeft geprikt, is het tijd om het schaliegesteente te kraken en de scheuren te maken waardoor olie en aardgas de put in kunnen stromen. Breekapparatuur - gemonteerd op een vrachtwagen, trailer of skid voor eenvoudige mobiliteit - bevat hogedrukpompen die de vloeistof van het vloeistofuiteinde langs de schacht naar beneden en in de perforaties sturen. Een krachtige dieselmotor met koelsysteem en heavy-duty transmissie leveren vermogen voor de triplex- of quintuplexpomp, waarvan de druk ook voorkomt dat de breekvloeistof terug de put in schiet.

Gespecialiseerde druktransmitters met robuuste meetelementen zijn ontworpen om brekende vloeistoffen te meten die corrosief en schurend zijn en onder zeer hoge druk staan. Bovendien moeten deze instrumenten bestand zijn tegen moeilijke werkomstandigheden, zoals extreme weersomstandigheden, hoge trillingen en sterke pulsatie van de pomp.

Blendereenheden

De vloeistof die voor hydraulische fracturering wordt gebruikt, wordt ter plekke op maat gemengd voor de specifieke omstandigheden van elke put en het gewenste type breuk. Fracturing menginstallaties zijn de controlecentra voor het ontvangen van de juiste hoeveelheden gehydrateerde vloeistof van de hydratatie-eenheid, proppant (meestal zand, behandeld zand of keramisch materiaal) om de gebarsten scheuren open te houden, en chemische additieven om corrosie te verminderen, bacteriegroei te remmen, de viscositeit op peil te houden, enzovoort. Deze op maat samengestelde vloeistof wordt vervolgens overgebracht naar de fracturingtruck met pompeenheden om in de boorput te worden geïnjecteerd.

Dit mengsysteem bestaat uit een zandtrechter en toevoerleidingen voor droge en vloeibare chemicaliën. Gespecialiseerde druktransmitters helpen bij de besturing en bewaking van de zuig- en perspompen, terwijl technici met drukmeters op het bedieningspaneel eenvoudig toezicht kunnen houden op de werkzaamheden. Temperatuurtransmitters en compacte weerstandsthermometers controleren de conditie van de hydraulica, motoren en koelsystemen van de breukmenginstallatie.

Hydratatie-eenheid

Water maakt ongeveer 90 % uit van de breekvloeistof. Maar voordat het de breukmenginstallatie bereikt, wordt het eerst gemengd met bepaalde polymeren:

• Wrijvings reductoren zodat de vloeistof met een hogere snelheid in een put kan worden geïnjecteerd
• Viscosifiers zoals guarpitmeel, omdat visceuzere vloeistoffen meer proppant kunnen dragen

In een mobiele hydratatie-eenheid wordt het polymeer - in gel- of poedervorm - gecombineerd met water om een verbinding te produceren die beter presteert dan niet-gelateerde vloeistof. Dit proces maakt gebruik van loadcellen om het gewicht van guarpitmeel of een ander polymeer in een trechter nauwkeurig te meten voordat het gehydrateerd wordt. Druktransmitters helpen bij het regelen van de zuig- en persdruk, terwijl drukmeters operators in staat stellen om de hydraulisch aangedreven pompen te controleren.

Frac tank

Bij hydraulisch fracturering wordt een enorme hoeveelheid vloeistoffen - voornamelijk water, maar ook chemicaliën en boorspoeling - in en uit putten gecirculeerd. Frac-tanks zijn grote maar mobiele vaten die ontworpen zijn om grote hoeveelheden vloeistoffen op te slaan. Er kunnen verschillende niveausensoren worden gebruikt om ervoor te zorgen dat een frac-tank vol genoeg blijft voor efficiënte werkzaamheden, maar niet zo vol dat hij overloopt.

Er zijn veel overwegingen bij het kiezen van niveausensoren voor frac-tanks, waaronder:

• De turbulentie, viscositeit en compatibiliteit van de vloeistof met de bevochtigde onderdelen van de sensor.
• De gewenste nauwkeurigheid en resolutie.
• De montagelocatie en plaatsing van de sensor.

Vlotter-sensoren worden vaak gebruikt in frac-tanks vanwege de hoge nauwkeurigheid, het installatiegemak en de onderhoudsvriendelijkheid van de instrumenten. Vlottersensoren worden meestal bovenaan de tank gemonteerd en hebben een geleidebuis die helemaal tot op de bodem reikt. Rond de buis zit een holle vlotter die verticaal langs de as beweegt met het vloeistofniveau mee. Vlotter-sensoren zijn er in twee soorten:

• Vlotterschakelaars bevatten één of meerdere vlotters om een vloeistofinterface te detecteren, of worden gewoon gebruikt om operators te waarschuwen wanneer minimum- en maximumniveaus worden bereikt.
• Vlottertransmitters bewaken continu het vloeistofniveau, bepalen in realtime het vloeistofvolume van tanks en zijn ideaal voor bewaking op afstand.

Als montage aan de bovenkant een probleem is, gebruik dan een dompeldruksensor voor hydrostatische niveaumeting. Dit gespecialiseerde type niveausensor wordt op de bodem van een tank geplaatst en meet de druk van een vloeistofkolom (bijvoorbeeld centimeters water), die vervolgens wordt omgezet in het volume van de vloeistof. Wanneer turbulentie of slib een probleem is, biedt een hulpstuk zoals de LevelGuard^TM extra duurzaamheid en stabiliteit.

Als de vloeistof te turbulent of viskeus is voor een dompeldruksensor, of als de vloeistof corrosief is of op een andere manier niet compatibel met de sensor, dan is een onfeilbare oplossing om de niveaumeting van binnen naar buiten de tank te verplaatsen. Bij dit type meting worden lastsensoren - zoals lastpennen, buigbalken of afschuifbalken - gemonteerd op de draagstructuur van de tank voor het statisch en dynamisch wegen van vloeistoffen; de metingen worden vervolgens omgezet in een volumemeting.