Bộ giảm lực cản

Khả năng mang cát của bộ giảm lực cản đề cập đến khả năng mang vật liệu chống đỡ (như cát thạch anh, ceramsite) trong chất lỏng (như chất lỏng nứt nẻ, chất lỏng khoan). 

Đây là một trong những chỉ số cốt lõi để đánh giá hiệu suất của bộ giảm lực cản trong các lĩnh vực như khai thác dầu khí và kỹ thuật thủy lực, đặc biệt là trong hoạt động nứt vỡ thủy lực. Chất lượng khả năng mang cát ảnh hưởng trực tiếp đến việc liệu chất chống đỡ có thể được phân bổ đều đến khu vực mục tiêu (chẳng hạn như các vết nứt) hay không, từ đó quyết định các hiệu ứng kỹ thuật (chẳng hạn như sản lượng dầu khí, độ ổn định của vỉa). 

Khả năng vận chuyển cát của bộ giảm lực cản là sự phản ánh toàn diện các đặc tính lưu biến của nó (đặc biệt là độ nhớt cắt thấp, giá trị năng suất) và đặc tính đáp ứng cắt. Cốt lõi là tìm ra sự cân bằng động giữa giảm lực cản "" và vận chuyển cát "". Trong các ứng dụng thực tế, cần lựa chọn bộ giảm lực cản phù hợp theo các yêu cầu kỹ thuật (như độ sâu giếng, nhiệt độ, loại vật liệu chống đỡ) và đạt được sự kết hợp hiệu quả giữa khả năng vận chuyển cát và tiêu thụ năng lượng thấp thông qua việc tối ưu hóa công thức.

Khi độ nhớt của dung dịch nứt vỉa tăng lên, ma sát đường ống và tổn thất công suất của bơm cũng tăng theo. Để tận dụng hiệu quả hiệu suất của bơm và giảm ma sát của dung dịch nứt vỉa, bộ giảm lực cản trong mỏ dầu thường được sử dụng để giảm ma sát. 

Chất giảm lực cản thường được sử dụng cho chất lỏng nứt vỡ gốc nước bao gồm polyacrylamide và các dẫn xuất của chất giảm lực cản, polyvinyl alcohol (PVA), kẹo cao su thực vật và các dẫn xuất của nó cũng như nhiều dẫn xuất cellulose khác.

Dòng sản phẩm giảm lực cản này bao gồm cát mang chất giảm lực cản là polyme tuyến tính có trọng lượng phân tử cao - polyacrylamide. 

Trong quá trình tổng hợp, các nhóm ưa nước được đưa vào chuỗi chính của các phân tử chất giảm lực cản thông qua quy trình sản xuất đặc biệt, giúp cho cát mang chất giảm lực cản dễ phân tán và hòa tan hơn trong nước, đồng thời giảm ma sát; nếu thêm một lượng chất giảm lực cản polyme thích hợp vào nước, ma sát bơm có thể giảm hơn 70% so với ma sát của nước sạch.

Có thị phần rất lớn trong thị trường chất giảm lực cản và có hai loại chất giảm lực cản: Chất giảm lực cản mang cát và chất lỏng làm đặc axit hóa.

Mâu thuẫn cốt lõi của bộ giảm lực cản nằm ở những yêu cầu xung đột giữa "drag reduction" và "sand-carrying": 

Việc giảm lực cản quá mức (độ nhớt thấp) sẽ dẫn đến khả năng mang cát không đủ, khiến các vật chống đỡ bị lún. 

Quá chú trọng vào việc vận chuyển cát (độ nhớt cao) sẽ làm tăng sức cản của bơm, dẫn đến mức tiêu thụ năng lượng tăng mạnh và thậm chí khiến việc xây dựng trở nên bất khả thi.