Este sistema foi projetado para avaliar as propriedades reológicas dos fluidos de completação e de fraturamento.
A análise executada por este sistema é realizada misturando o fluido de completação ou o gel de fratura nos tanques com agitador de pás e, em seguida, bombeando o mesmo para um circuito de cisalhamento aquecido para condicionar o fluido e simular condições de fundo de poço. O fluido/pasta é então bombeado através de uma série de tubos para medir a tensão de cisalhamento exibida pelo fluido/pasta a diferentes taxas de cisalhamento. Usando esses dados de tensão de cisalhamento versus taxa de cisalhamento, as propriedades reológicas da pasta podem ser determinadas (n', k', viscosidade aparente). Após a determinação das propriedades reológicas com o Reômetro de Tubos, o fluido/pasta é descartado ou usado em experimentos auxiliares
Este sistema possui alguns subsistemas, conforme listado abaixo:
- Sistema de mistura - compreendendo tanque com tampa de 50 galões, completo com bomba de alimentação centrífuga, agitador de pás e tubulação, válvulas e acessórios associados.
- Sistema de bombeamento - compreendendo uma bomba de pressão primária alimentada pela bomba de mistura do sistema, uma bomba de ligação cruzada permite a introdução do agente de ligação cruzada no fluido que sai da bomba primária. A bomba de pressão pode fornecer gel de até 1.000 ml por minuto e uma pressão máxima de 4.800 psi. A bomba de ligação cruzada injeta fluido a uma taxa variável de 5 ml por minuto até 120 ml por minuto.
- Simulador de taxa de cisalhamento de poço aquecido - para simular o ambiente de poço de alto cisalhamento e elevar a temperatura do fluido da ambiente para um máximo de 300°F. Uma taxa de cisalhamento de 1.500 segundos recíprocos foi selecionada para representar a taxa mais comum vista nas operações, no entanto, loops de cisalhamento personalizados estão disponíveis como uma opção instalada de fábrica. O comprimento do loop de cisalhamento pode ser ajustado manualmente para permitir tempos de permanência variáveis de 1 minuto, 2,5 minutos ou 5 minutos.
- Simulador de cisalhamento por fratura aquecida - para simular as forças de cisalhamento com uso de um fluido de completação utilizado à medida que avança ao longo do comprimento da fratura. Para fazer isso, uma taxa de cisalhamento de 80 segundos recíprocos foi selecionada como a mais representativa das condições reais do reservatório. O tempo de permanência do fluido é fixado em 5 minutos, com temperatura de até 300°F.
- Reômetro de Tubo Modular - compreendendo 4 tubos retos de diâmetro
variável com medidor digital e conjunto de transdutores de pressão
diferencial. Completo com sistema de aquecimento por banho de óleo para
manter a temperatura do sistema.
- Loop de resfriamento e sistema
de contrapressão (back pressure) - para resfriar o fluido abaixo de 212°F antes de
sair do sistema e manter a pressão do sistema durante as medições
reológicas.
- Sistema de aquisição de dados - sistema baseado em PC
com aquisição de dados USB 2.0. O
software de controle personalizado baseado em gráficos interativos
permite o controle e a operação do sistema enquanto monitora e registra
toda a pressão, temperatura e vazão. Os gráficos personalizados dos
dados na tela são obtidos através da interface do programa
interativo. A partir da vazão, a pressão diferencial e os diâmetros e
comprimentos dos quatro tubos de tensão de cisalhamento do fluido são
calculados juntamente com a taxa de cisalhamento em cada tubo. A
viscosidade do fluido em cada taxa de cisalhamento é exibida em tempo
real.
Nota: Reômetros de tubos estão disponíveis para cobrir toda a gama de fluidos encontrados em estudos de completação e estimulação. Pode ser necessário um número de configurações para cobrir o intervalo previsto em um laboratório específico e pode ser facilmente substituído no sistema.
