عملیات شکست هیدرولیک در هر مرحله نیاز به دقت دارد و انتخاب پیشپاش یکی از حیاتیترین تصمیمهایی است که بر عملکرد بلندمدت- چاه تأثیر میگذارد. مشخصات ماسه شکست هیدرولیک الزامات لازم برای اطمینان از رعایت استانداردهای فنی را تعیین می کند. پروپانت ها به گونه ای طراحی شده اند که رسانایی شکست را در شرایط حفره ای شدید در کل چرخه عمر تولید یک چاه حفظ کنند. درک این الزامات اپراتورها را قادر می سازد تا تصمیمات آگاهانه ای اتخاذ کنند که مستقیماً بر نرخ تولید، بازیابی نهایی تخمین زده شده و اقتصاد عملیاتی تأثیر می گذارد.
مشخصات خصوصیات فیزیکی
اندازه مش و توزیع دانه
پروپانتاندازه دانه به طور مستقیم بر هدایت شکست و نفوذپذیری بسته تأثیر می گذارد. مشخصات استاندارد صنعت-شامل مش 20/40، مش 30/50، مش 40/70، مش 70/140 و مش 100-برای شرایط مخزن خاص بهینه شده است. تغییر صنعت به سمت اندازههای دانه ریزتر نشاندهنده پیشرفتها در فناوریهای تکمیل است، زیرا اپراتورها در حال حاضر اغلب از پیشرانههای کوچکتر استفاده میکنند که قادر به نفوذ عمیقتر به شبکههای شکست ثانویه هستند، در نتیجه سطح تماس مخزن را افزایش میدهند و راندمان زهکشی هیدروکربن را به حداکثر میرسانند. انتخاب اندازه دانه نیاز به عوامل متعادل کننده ای مانند الزامات هدایت، محدودیت های حمل و نقل و تنش بسته شدن دارد{14}}محاسبه ای که مستقیماً بر دوام اقتصادی چاه تأثیر می گذارد.
نیازهای کروی و گرد بودن
هندسه ذرات اساساً بر نحوه عملکرد پروپانت تحت تنش تأثیر می گذارد. API RP 19C حداقل مقادیر را برای کروی و گرد بودن توصیه می کند. کرویت نزدیکی یک ذره به یک کره کامل را اندازه می گیرد، در حالی که گرد بودن، صاف بودن لبه ها و گوشه های ذره را ارزیابی می کند.
این ویژگی های هندسی به طور مستقیم با مقاومت در برابر خرد شدن و راندمان بسته بندی در ارتباط هستند:
ذرات کروی تنش را به طور یکنواخت در نقاط تماس توزیع می کنند.
لبه های گرد غلظت تنش موضعی را کاهش می دهد و در نتیجه تولید ذرات ریز را به حداقل می رساند.
هندسه بهینه ترتیبات بسته بندی کارآمد را تسهیل می کند و در نتیجه تخلخل بیشتری ایجاد می کند.
شکل ذرات برتر به حفظ نفوذپذیری تحت تنش بسته شدن کمک می کند.
چگالی حجیم
اندازهگیریهای چگالی ظاهری، جرم محرک مورد نیاز برای پر کردن یک حجم شکستگی معین را تعیین میکنند و به طور قابلتوجهی بر رفتار حمل و نقل در طول عملیات پمپاژ تأثیر میگذارند. پروپانتهای با چگالی پایین، بازده حمل و نقل بالاتری را در سیالات شکستدهنده نشان میدهند، که امکان پر کردن عالی هندسههای شکستگی پیچیده و کاهش نیاز ویسکوزیته سیال مورد نیاز برای جلوگیری از تهنشینی زودرس را فراهم میکنند. در چاههای افقی و{3}}عملیات پمپاژ با سرعت بالا، توزیع پروپانت مستقیماً بر اثر تحریک تأثیر میگذارد. در نتیجه، ضریب چگالی در تعیین بهرهوری نهایی چاه از اهمیت بالایی برخوردار است.
استانداردهای تست عملکرد
مقاومت فشاری
آزمایش مقاومت فشاری برای تعیین "مقدار K{0}} یک ماده به کار می رود، که حداکثر سطح تنش را اندازه گیری می کند که در آن ماده فقط مقدار حداقلی ریزدانه ایجاد می کند. استانداردهای API RP 19C حداکثر آستانه تولید ریزدانه را برای هر اندازه غربال خاص تحت فشار بسته شدن تعریف شده مشخص می کند.
تنش بسته شدن مخزن با عمق مخزن افزایش مییابد و با توجه به ویژگیهای سازند و شرایط تنش در{0}}جا تغییر میکند:
ماسه سیلیس طبیعی می تواند یکپارچگی ساختاری خود را در شرایط فشار متوسط حفظ کند.
چاه های عمیق تحت فشار بسته شدن بسیار بالاتری قرار می گیرند.
محیط های با فشار شدید از محدودیت های عملکردی شن و ماسه طبیعی فراتر می روند.
شکست Proppant منجر به کاهش شدید هدایت شکست در طول زمان می شود.
چاههایی که از آستانه تنش استاندارد فراتر میروند، برای حفظ-رسانایی طولانیمدت شکست در شرایط شدید، نیاز به راهحلهای جایگزین مهندسی شده ویژه دارند.
تست حلالیت اسیدی
آزمایش حلالیت اسیدی غلظت آلایندههای غیرسیلیسی موجود در یک نمونه را نشان میدهد. استانداردهای API حداکثر آستانه حلالیت اسیدی را برای محدوده های مختلف اندازه ذرات تعیین می کنند. این آلایندهها{3}معمولاً کانیهای کربناته، فلدسپاتها یا کانیهای رسی{4}}در تماس با مایعات تشکیلدهنده اسیدی یا مواد شیمیایی تصفیه حل میشوند و ریزههایی ایجاد میکنند که هدایت شکستگی را کاهش میدهند و به طور بالقوه نفوذپذیری سازند را مختل میکنند. حلالیت اسیدی پایین نشان دهنده خلوص مواد بالا است، و تضمین می کند که ماده پایه یکپارچگی ساختاری خود را در طول چرخه عمر تولید چاه حفظ می کند.