در فرآیند پیچیده شکستگی هیدرولیک ، طراحی a سر نقش مهمی در تعیین کارایی مایعات شکستگی دارد.
ساختار سر FRAC به طور مستقیم بر مسیر جریان مایعات شکستگی تأثیر می گذارد. یک سر FRAC با طراحی چاه ، جریان صاف و یکنواخت مایعات را به داخل چاه تضمین می کند. به عنوان مثال ، ممکن است کانال ها و پورت هایی بهینه شده باشد که تلاطم را به حداقل می رساند. هنگام شکستن مایعات بدون تلاطم بیش از حد ، می توانند فشار مداوم تری را حفظ کنند ، که برای ایجاد موثر و گسترش شکستگی در تشکیل سنگ ضروری است. این جریان صاف همچنین خطر تخریب زودرس مایعات شکستگی را کاهش می دهد ، زیرا تلاطم خشونت آمیز می تواند باعث برش و تجزیه اجزای سیال شود.
نقاط اتصال در سر FRAC نیز حیاتی است. اتصالات با کیفیت بالا اطمینان حاصل می کند که هیچ نشت یا ضرر فشار وجود ندارد. در یک عمل شکستگی هیدرولیک ، هرگونه نشت مایعات شکستگی می تواند منجر به ناکارآمدی شود ، زیرا باعث کاهش میزان مایعات به شکل گیری هدف می شود. طراحی رابط های اتصال ، خواه اتصالات پیچیده و یا مکانیسم های تخصصی اتصال ، باید یک مهر و موم محکم حتی در شرایط فشار زیاد فراهم کند. این اجازه می دهد تا مایعات شکستگی دقیقاً در جایی که به آنها نیاز دارند بدون هیچ گونه هدر رفتن هدایت شوند.
تعداد و پیکربندی نقاط تزریق در سر FRAC می تواند به طور قابل توجهی راندمان سیال را تحت تأثیر قرار دهد. نقاط تزریق چندگانه می توانند مایعات شکستگی را به طور مساوی در سطح چاه توزیع کنند و اطمینان حاصل کنند که مناطق مختلف تشکیل مقدار مناسب مایعات را دریافت می کنند. این می تواند به شکستگی های یکنواخت تر منجر شود ، که برای به حداکثر رساندن بهره وری چاه مفید است. این طرح همچنین ممکن است نقاط تزریق قابل تنظیم را شامل شود تا سفارشی سازی را بر اساس ویژگی های خاص شکل گیری در حال شکستگی فراهم کند. به عنوان مثال ، در یک شکل گیری ناهمگن ، توانایی کنترل سرعت جریان و جهت مایعات شکستگی در نقاط تزریق مختلف می تواند به مناطقی که دارای خاصیت سنگ های مختلف هستند به طور مؤثرتر کمک کنند.
انتخاب مواد برای سر FRAC یکی دیگر از عوامل مهم است. این مواد باید بتوانند در برابر شرایط سخت مایعات شکستگی فشرده و فشار بالا مقاومت کنند. خوردگی - مواد مقاوم در برابر تخریب سر FRAC ، که در غیر این صورت می تواند آلاینده ها را به مایعات شکستگی وارد کند یا جریان را مختل کند ، جلوگیری می کند. علاوه بر این ، موادی با استحکام و دوام بالا اطمینان حاصل می کنند که سر FRAC می تواند یکپارچگی ساختاری خود را در طول فرآیند شکستگی حفظ کند ، که برای عملکرد مداوم ضروری است .