Unité de fracturation à mélange continu

L'installation de mélange continu est conçue pour la préparation continue de fluide de fracturation hydraulique directement pendant le processus de travail. Le système dose l'eau, les matières sèches et les additifs chimiques liquides, les mélange et fournit la solution finie à l'équipement de pompage de fracturation hydraulique.

Aperçu des spécifications techniques

Paramètre	Spécification technique (configuration typique)
Type d'équipement	Centrale de malaxage continue
Champ d'application	Fracturation et stimulation (Slickwater, gels réticulés, gels linéaires)
Performances de mixage	Jusqu'à 120 bpm (19 m3/min) débit continu (réglable)
Consommation d'eau	De 10 à 120 bpm (de 1,6 à 19 m3/min)
Approvisionnement en poudre sèche	0 à 30 kg/min (polymère sec/réducteur de friction)
Canaux d'additifs liquides	De 4 à 8 circuits de dosage haute précision
Plage de débit d'additif liquide	De 0,5 à 60 l/min par canal
Précision du dosage	+/- 1.0 % ou plus pour les additifs liquides ; +/- 1.5 % pour les poudres sèches
Méthode d'agitation	Dispersion du jet à haut cisaillement avec mélange dynamique/statique
Système d'hydratation	Réservoir d'hydratation à plusieurs sections avec mélange à faible cisaillement
Volume du récipient de mélange	De 5 à 15 m3 (calculé en fonction du temps d'hydratation requis)
Système de contrôle	Siemens/Allen-API Bradley avec deux écrans tactiles IHM de 15 pouces
Alimentation	Entraînement hydraulique / Moteur Diesel / Moteur électrique 380V-480V (3 phases)
Température de fonctionnement	De -40 deg C à +55 deg C (version arctique ou tropicale)
Protection contre les explosions	Antidéflagrant ATEX Zone 2 / Classe I, Div 2
Possibilité d'installation	Châssis lourd, semi-remorque à trois essieux ou châssis de camion
Normes applicables	API Spec 11E / API Q1, ISO 9001, CE, IECEx / ATEX

Composants clés du système

Alimentation et dosage de matières sèches :Empêche la formation de grumeaux non dissous (« fish eye ») grâce à des distributeurs à vis ou gravimétriques, des vibrateurs pneumatiques, des aérateurs et un système de dépoussiérage.

Dosage des additifs liquides :Délivrance précise de réducteurs de friction, agents de réticulation, destructeurs, biocides et stabilisants d'argile à l'aide de pompes volumétriques (engrenage, membrane, vis) en matériaux résistant à la corrosion (SS 316L, Hastelloy, PTFE, Viton).

Mélange et Hydratation :Combinaison d'un mélangeur à jet à haut cisaillement pour un mouillage instantané de la poudre et d'un réservoir d'hydratation à plusieurs sections pour libérer complètement la viscosité du polymère.

Suivi et gestion :Débitmètres massiques (Coriolis) et électromagnétiques, viscosimètres en ligne et automatisation PLC pour la surveillance dynamique du flux chimique par rapport au débit d'eau.

Applications

Pétrole et gaz de schiste :Fracturation hydraulique à haut débit et fracturation hydraulique hybride sur des puits horizontaux à plusieurs étages.

Gaz en réservoir étanche :Fourniture de gels linéaires et réticulés très visqueux pour transporter de fortes concentrations d'agent de soutènement.

Fracturation hydraulique traditionnelle :Travaillez avec des coûts moyens et élevés dans une zone de puits limitée.

Comparaison : mélange continu et mélange par lots

Paramètre	Mélange continu	Mélange par lots
Temps de cuisson	En continu pendant le téléchargement	En avance dans le parc de chars
Espace sur place	Compact (1 installation au lieu d'une batterie de conteneurs)	Grand (nécessite plusieurs conteneurs de 500 barils)
Ajustement de la recette	En temps réel pendant le travail	Corrigé avant de télécharger chaque partie
Risque de destruction du gel	Faible (le gel fraîchement préparé va immédiatement dans le puits)	Élevé (le gel perd ses propriétés lors d'un stockage à long terme)
Déchets chimiques et eau	Minimum (le mélange s'arrête immédiatement à l'arrêt)	Élevé (le gel non utilisé doit être éliminé)

Tests de production et d’acceptation en usine

Fabrication et peinture :Cadres de support soudés selon AWS D1.1, tuyauterie haute pression selon ASME B31.3, revêtement anticorrosion C5-M pour conditions agressives.

Programme FAT :Tests hydrauliques des collecteurs, étalonnage des doseurs de matières sèches allant de 10 % à 100 %, tests des systèmes de verrouillage et d'arrêt d'urgence (ESD) et test hydraulique continu de 2 heures.

Foire aux questions

Q : Quel est le principal avantage du mélange continu par rapport au mélange discontinu ?

R : Le mélange continu produit du fluide de fracturation à la demande, éliminant ainsi le besoin d'un grand parc de réservoirs, réduisant la dégradation du gel, empêchant le gaspillage de produits chimiques et permettant de modifier la viscosité du fluide pendant le processus d'injection.

Q : Comment le système gère-t-il les polymères secs sans provoquer de grumeaux (yeux de poisson) ?

R : L'unité est équipée d'une vis sans fin de précision ou d'un alimentateur gravimétrique de matières sèches et d'une tête de mélange à jet à cisaillement élevé. Cela garantit que chaque particule de poudre est instantanément et uniformément mouillée avant d'entrer dans le réservoir d'hydratation.

Q : L'unité peut-elle être intégrée à une flotte de fracturation tierce existante ?

R : Oui. Les paramètres de raccordement - dimensions du collecteur (ex. BPC Fig 1502/202), pression de service, connecteurs hydrauliques et électriques, ainsi que les protocoles de communication (Modbus TCP/IP, Ethernet/IP, PROFIBUS) - sont adaptés à votre équipement et poste de contrôle.

Q : L'équipement est-il adapté à une utilisation dans des environnements climatiques extrêmes et explosifs ?

R : Oui. Disponible dans des plages de température allant de -40 deg C à +55 deg C, ainsi que dans les options certifiées ATEX Zone 2 ou Classe I, Div 2.

Q : Quelles informations sont nécessaires pour recevoir une proposition technique (TCP) précise ?

R : Pour calculer la configuration et le coût, indiquez : le débit d'injection prévu (bpm ou m3/min), le type et la chimie du polymère, la liste des additifs liquides, les conditions climatiques, le type d'exécution (skid, semi-remorque ou châssis) et les paramètres de puissance.

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