在压裂过程中，根据需要将干聚合物粉末和水混合制成减摩剂，不仅可以降低添加剂的成本，还可以降低测试大幅简化配方与更复杂混合配方是否有效的成本。
 
 
图1 Hibernia Resources公司的Boss Hogg区块位于Permian区块，该区块在压裂过程中混合了减摩剂。资料来源:Hibernia Resources III。
 
DCS技术副总裁Mark Van Domelen表示，对于井下化学解决方案(DCS)来说，通过现场搅拌，减少了起钻次数和生成稳定液体所需的化学物质量，每加仑减阻剂的平均成本可降低约30%。
聚丙烯酰胺在行业定价上竞争非常激烈，我们可以进一步降低摩擦减速器的成本。
 
聚丙烯酰胺通常被描述为摩擦减速器的关键成分。供应商还会添加一些成分来创造一种稳定的液体，以及其他被认为可以提高性能的成分。DCS将干聚合物送到井架上就地混合，唯一的其他成分是客户提供的水。
 
范多梅伦说：“这是一家私营公司的制胜战略转变，即使在去年的经济衰退期间也迅速增长。DCS将混合装置的数量从1个增加到16个，干聚合物的销量也从10%增加到90%。”
 
约翰布莱文是该公司的客户之一，他是休斯顿Hibernia Resources III公司的首席运营官，也是该公司的早期采用者之一，他撰写了一篇关于在压裂过程中现场制造减摩擦剂的论文的主要作者。
 
聚合物是聚丙烯酰胺。当布莱文与DCS合作开发一口井时，他直接从少数几家根据他的规格生产聚合物的化学公司之一购买。DCS发票上的价格将是每磅的价格，包括聚合物和服务的成本。
 
该论文在非常规资源技术大会(URTeC)上发表，其中包括一个图表，显示了各个阶段的成本，与使用液体压裂的类似阶段相比，干压裂阶段的平均成本要低27%至31%。
 
对于Blevins公司来说，这种混合物的简单性是一个优势，因为该公司特别关注化学物质在井下可能发生的反应。
 
他说:“在向地下泵入任何东西之前，我们进行了6个月的研究，以确保我们拥有正确的压裂添加剂组合。”“我们确实研究了几乎每口井和每一个着陆点，以确保使用的化学品兼容。”
 
混合的结果
 
干粉只占减速器市场的一小部分，但它正在增长。
 
那些销售干粉混合剂的公司必须回应基于早期失败的担忧。该行业的先驱者证明，简单地将减摩剂和水混合在一起，就会使设备产生粘性，迫使压裂作业停止。范·多梅伦称：“你不能把它像瓜尔一样扔进水里，把聚丙烯酰胺和水放在一起可能会导致“聚合物团块，会堵塞泵和搅拌机。”
 
URTeC的论文描述了DCS设计的粉末输送和混合装置，这些装置安装在卡车拖车中。对DCS所做的工作的描述说明了很难可靠地交付一个平滑的混合。
 
范多梅伦表示，这需要一个高能混合过程。DCS的方法依靠一个利用伯努利效应的喷嘴来产生真空，将粉末吸入，并将其与一定量的水结合，形成浓缩液体。在压力泵送过程中，浓缩液根据需要流入压裂混合器。
 
装干聚合物的拖车包括一个湿度控制单元，以确保聚合物不会结块。水的摄入可以提供实时的化学分析，因为水的组成可能会改变，从而影响性能。
 
到目前为止，DCS已经混合了3500万磅聚合物，每磅聚合物可以产生2.5加仑的浓缩减摩剂。范多梅伦表示，他们已经完成了Permian、Haynesville、Oklahoma和Eagle Ford的作业，几乎没有停工期。
 
虽然该公司没有报告其作业的停机时间，但Blevins表示，在Hibernia进行的110天压裂作业中，只有2小时的停机时间是由于该系统造成的。
 
 
图2 井下化学解决方案设计的装置可以输送干聚合物，并在现场进行混合，从而在压裂过程中持续提供减摩剂。来源:井下化学溶液。
 
 
在压裂过程中生产流体，使得Hibernia压裂团队可以在泵送过程中调整减摩剂的性能，即使裂缝中的数据没有达到预期。在一个PAD上，Blevins说性能非常差，hibernate停止了工作，用一种不同的聚丙烯酰胺粉末来完成工作。
 
“我们的水域发生了变化。结果表明，我们的减摩剂并没有产生与之前阶段相同的减摩效果，从那儿开始，工作按计划进行。”Blevins并补充道。
 
Blevins公司在现场混合聚合物时，为减少摩擦，每加仑的聚合物用量大大减少。他认为，这可能是因为液体混合物中的液体会在软管上形成残留物，留下一些聚合物。他担心液体减摩剂的某些成份是否有缺点。
 
不间断运行中
 
Van Domelen认为将聚合物与由矿物油和水制成的乳化液混合液体没有问题，而DCS出售这种乳化液。他表示，有些液体是悬浮液——聚合物在一种包括悬浮剂、表面活性剂和分散剂的液体中传递。考虑到其中一些称份可能会对地层造成损害，减摩剂可能造成的产量损失远小于瓜尔，而瓜尔已被该公司大量取代。
 
改用干聚合物在一定程度上简化了采购。DCS提供的选择是基于化工公司提供的聚丙烯酰胺的范围，选择是多种多样的。聚合物分子有不同的尺寸，这有其优点和缺点，阳离子和阴离子电荷可以影响破坏性反应的风险，每一个变量都是价格的因素。
 
与添加剂制造商提供的配方范围相比，这些变量是有限的。这些制造商销售定制的(通常是专利的)混合物，其中含有承诺能提高性能的成分。
 
 
 
 
 
Rockwater Energy Solutions公司是添加剂生产商之一，该公司技术副总裁Brian Price表示，需要权衡成本节约对压裂井性能的影响。他说:“这又回到了特定领域的适用性上。”
 
对于作业者来说，衡量油井效果的唯一方法就是进行现场测试。就连喜欢使用聚合物粉末的布莱文也毫不掩饰。Hibernia最近一直在测试一种液体摩擦减速器。布莱文斯没有谈论结果，但他表示，他希望今年晚些时候回到干摩擦减速器。
 
他想知道在二叠纪Midland盆地现场混合干粉压裂的井是否比使用液体压裂的井表现更好。到目前为止，这只是一种直觉。
 
布莱文称，有些东西与生产有关，我们还没有得到分析。我认为我们正在看到产量更好的油井，但现在下结论还为时过早。