Процесс добычи и первичной переработки: работы на скважине с целью интенсификации притока

Грузовой автомобиль для перекачки под давлением

После того как пулевой перфоратор пробил отверстия в пласте, наступает время расколоть сланцевую породу и создать трещины, которые позволят нефти и природному газу поступать в скважину. К оборудованию для гидроразрыва пласта, установленному на грузовом автомобиле, прицепе или на рамном основании для удобства перемещения, относятся насосы высокого давления, которые направляют жидкость из напорной части по стволу и в перфорационные отверстия. Мощный дизельный двигатель с системой охлаждения и трансмиссия для тяжелых условий эксплуатации обеспечивают работу трехплунжерного или пятиплунжерного насоса, давление которого также предотвращает выброс жидкости гидроразрыва обратно в скважину.

Специализированные преобразователи давления с прочными измерительными элементами предназначены для измерения параметров жидкостей для гидроразрыва пласта, которые отличаются коррозионной активностью, абразивностью и находятся под очень высоким давлением. Кроме того, данные приборы должны выдерживать сложные условия эксплуатации, в том числе экстремальные погодные условия, высокую вибрацию и сильную пульсацию от насоса.

Смесительные агрегаты

Жидкость, используемая для гидроразрыва пласта, смешивается на объекте с учетом конкретных условий каждой скважины и типа требуемого гидроразрыва пласта. Смесительные агрегаты для гидроразрыва пласта представляют собой центры управления, в которые поступает необходимое количество гидратированной жидкости из гидратационной установки, проппанта (обычно песка, обработанного песка или керамического материала) для поддержания трещин в открытом состоянии, а также химических добавок для снижения коррозии, подавления роста бактерий, поддержания вязкости и т. д. Затем данная жидкость, смешанная для конкретной задачи, передается в грузовой автомобиль для гидроразрыва пласта с насосными установками для закачки в ствол скважины.

Данная система смешивания состоит из бункера для песка и дозаторов для сухих и жидких химикатов. Специальные датчики давления способствуют управлению и контролю всасывающих и нагнетательных насосов, а манометры на панели управления позволяют техническому персоналу легко контролировать работу. Преобразователи температуры и компактные термометры сопротивления контролируют состояние гидравлики, двигателей и систем охлаждения смесительного агрегата для гидроразрыва пласта.

Гидратационная установка

Жидкость для гидроразрыва пласта приблизительно на 90 % состоит из воды. Но прежде чем попасть в смесительный агрегат для гидроразрыва пласта, вода сначала смешивается с определенными полимерами:

• Понизители трения, позволяющие закачивать жидкость в скважину с большей скоростью
• Загустители, такие как гуаровая камедь, так как более вязкие жидкости могут нести больше проппанта

В мобильной гидратационной установке полимер (в виде геля или порошка) смешивают с водой, в результате чего получается соединение, обладающее более высокими характеристиками, чем маловязкая жидкость. В данном процессе для точного измерения веса гуаровой камеди или другого полимера в бункере перед его гидратацией используются весовые датчики. Преобразователи давления позволяют контролировать давление всасывания и нагнетания, а манометры – насосы с гидравлическим приводом.

Цистерна с ингредиентами для приготовления жидкости разрыва

Для проведения гидроразрыва пласта в скважинах циркулирует огромное количество жидкости: в основном воды, а также химикатов и бурового раствора. Цистерны с ингредиентами для приготовления жидкости разрыва – это вместительные и мобильные емкости, предназначенные для хранения огромных объемов жидкостей. Для того чтобы цистерна с ингредиентами для приготовления жидкости разрыва оставалась заполненной на достаточном уровне для эффективной работы, но не переполнялась, можно использовать различные датчики уровня.

При выборе датчиков уровня для цистерн с ингредиентами для приготовления жидкости разрыва необходимо учитывать множество факторов, в том числе:

• Турбулентность, вязкость и совместимость жидкости с деталями датчика, контактирующими с рабочей средой.
• Требуемая точность и разрешение.
• Место установки и размещение датчика.

Поплавковые датчики широко используются в цистернах с ингредиентами для приготовления жидкости разрыва благодаря высокой точности, простоте установки и низкому объему работ по техническому обслуживанию. Как правило, поплавковые датчики устанавливаются в верхней части резервуара и оснащены направляющей трубкой, которая проходит до самого дна. Вокруг трубки расположен полый поплавок, который перемещается вертикально вдоль вала по мере изменения уровня жидкости. Поплавковые датчики бывают двух типов:

• Поплавковые выключатели состоят из одного или нескольких поплавков для обнаружения взаимодействия жидкостей или просто используются для оповещения операторов о достижении минимального и максимального уровней.
• Поплавковые датчики непрерывно контролируют уровень жидкости, определяя ее объем в резервуарах в режиме реального времени, и идеально подходят для удаленного мониторинга.

Если монтаж сверху представляет собой проблему, для измерения гидростатического уровня используйте погружной датчик давления. Такой специализированный тип датчика уровня, размещаемый на дне резервуара, измеряет давление столба жидкости (например, дюймов водного столба), которое затем преобразуется в объем жидкости. При наличии турбулентности или осадка такое приспособление, как LevelGuard^TM, обеспечивает дополнительную прочность и устойчивость.

Если жидкость слишком турбулентна или вязка для погружного датчика давления, или если жидкость обладает коррозионной активностью, или иным образом несовместима с датчиком, безотказным решением будет перенос измерения уровня изнутри резервуара наружу. При таком типе измерения датчики нагрузки, такие как стержневые датчики силы, балочные тензодатчики или тензодатчики «балка среза», крепятся к несущей конструкции резервуара для статического и динамического взвешивания жидкостей; полученные результаты затем преобразуются в измерения объема.