Redutor de arrasto

A capacidade de transporte de areia de um redutor de arrasto refere-se à sua capacidade de transportar agentes de sustentação (como areia de quartzo, ceramsita) em fluidos (como fluidos de fraturamento, fluidos de perfuração). 

É um dos principais indicadores para avaliar o desempenho de redutores de arrasto em áreas como extração de petróleo e gás e engenharia hidráulica, especialmente em operações de fraturamento hidráulico. A qualidade da capacidade de suporte de areia afeta diretamente a distribuição uniforme dos agentes de sustentação na área-alvo (como fraturas) e, portanto, determina os efeitos de engenharia (como produção de petróleo e gás e estabilidade da formação). 

A capacidade de transporte de areia de um redutor de arrasto é um reflexo abrangente de suas propriedades reológicas (especialmente viscosidade de baixo cisalhamento, valor de escoamento) e características de resposta ao cisalhamento. O objetivo principal é encontrar um equilíbrio dinâmico entre a redução de arrasto e o transporte de areia. Em aplicações práticas, é necessário selecionar um redutor de arrasto adequado de acordo com os requisitos de engenharia (como profundidade do poço, temperatura, tipo de agente de sustentação) e alcançar a sinergia entre transporte eficiente de areia e bombeamento de baixo consumo de energia por meio da otimização da fórmula.

Com o aumento da viscosidade do fluido de fraturamento, o atrito na tubulação e a perda de potência da bomba também aumentam. Para aproveitar ao máximo a eficiência da bomba e reduzir o atrito do fluido de fraturamento, o redutor de arrasto em campos petrolíferos geralmente utiliza o fluido de fraturamento. 

Os redutores de arrasto comumente usados para fluidos de fraturamento à base de água incluem poliacrilamida e os derivados do redutor de arrasto, álcool polivinílico (PVA), goma vegetal e seus derivados e vários derivados de celulose.

Esta série de redutores de arrasto inclui areia transportadora do agente de redução de arrasto que são polímeros lineares de alto peso molecular — poliacrilamida. 

Durante o processo de síntese, grupos hidrofílicos são introduzidos na cadeia principal das moléculas do redutor de arrasto por meio de um processo de produção especial, tornando a areia transportadora do agente de redução de arrasto mais facilmente dispersa e dissolvida em água, reduzindo o atrito; se uma quantidade apropriada de redutor de arrasto de polímero for adicionada à água, o atrito de bombeamento pode ser reduzido em mais de 70% em comparação ao atrito da água limpa.

Há uma enorme participação de mercado no mercado de agentes redutores de arrasto e existem dois tipos de redutores de arrasto: agente redutor de arrasto transportador de areia e líquido espessante de acidificação.

A principal contradição dos redutores de arrasto reside nas demandas conflitantes entre "redução de arrasto" e "transporte de areia": 

A busca excessiva pela redução do arrasto (baixa viscosidade) resultará em capacidade insuficiente de transporte de areia, causando a sedimentação dos agentes de sustentação. 

A ênfase excessiva no transporte de areia (alta viscosidade) aumentará a resistência ao bombeamento, levando a um aumento acentuado no consumo de energia e até mesmo tornando a construção impossível.