Trong quá trình phá vỡ thủy lực phức tạp, thiết kế của một Đầu frac đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định hiệu quả của chất lỏng gãy.
Cấu trúc của đầu frac ảnh hưởng trực tiếp đến đường dẫn dòng chảy của chất lỏng gãy. Một đầu frac được thiết kế tốt đảm bảo một dòng chất lỏng mịn và thậm chí vào giếng khoan. Ví dụ, nó có thể có các kênh và cổng tối ưu hóa giảm thiểu nhiễu loạn. Khi các chất lỏng bị gãy chảy mà không bị nhiễu loạn quá mức, chúng có thể duy trì áp lực nhất quán hơn, điều này rất cần thiết để tạo ra và mở rộng các gãy xương trong sự hình thành đá. Dòng chảy trơn tru này cũng làm giảm nguy cơ suy thoái sớm của chất lỏng gãy, vì nhiễu loạn dữ dội có thể gây ra sự cắt xén và phân hủy các thành phần chất lỏng.
Các điểm kết nối trong đầu frac cũng rất quan trọng. Kết nối chất lượng cao đảm bảo rằng không có rò rỉ hoặc tổn thất áp lực. Trong một hoạt động nứt vỡ thủy lực, bất kỳ rò rỉ chất lỏng gãy nào cũng có thể dẫn đến sự không hiệu quả, vì nó làm giảm lượng chất lỏng đạt đến sự hình thành mục tiêu. Thiết kế của các giao diện kết nối, cho dù chúng là các kết nối có luồn hoặc cơ chế khớp nối chuyên dụng, sẽ cung cấp một con dấu chặt chẽ ngay cả trong điều kiện áp suất cao. Điều này cho phép các chất lỏng bị gãy được định hướng chính xác khi chúng cần thiết mà không có bất kỳ sự lãng phí nào.
Số lượng và cấu hình của các điểm tiêm trên đầu FRAC có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả của chất lỏng. Nhiều điểm tiêm có thể phân phối chất lỏng gãy đều đều trên các giếng khoan, đảm bảo rằng các khu vực khác nhau của sự hình thành nhận được một lượng chất lỏng thích hợp. Điều này có thể dẫn đến gãy xương đồng đều hơn, có lợi cho việc tối đa hóa năng suất của giếng. Thiết kế cũng có thể kết hợp các điểm tiêm có thể điều chỉnh để cho phép tùy chỉnh dựa trên các đặc điểm cụ thể của sự hình thành bị gãy. Ví dụ, trong một sự hình thành không đồng nhất, khả năng kiểm soát tốc độ dòng chảy và hướng của chất lỏng gãy ở các điểm phun khác nhau có thể giúp các khu vực nhắm mục tiêu với các tính chất đá khác nhau hiệu quả hơn.
Lựa chọn vật liệu cho đầu FRAC là một yếu tố quan trọng khác. Các vật liệu sẽ có thể chịu được các điều kiện khắc nghiệt của chất lỏng bị gãy, áp lực, ăn mòn. Ăn mòn - Vật liệu kháng thuốc ngăn chặn sự xuống cấp của chính đầu frac, điều này có thể đưa các chất gây ô nhiễm vào chất lỏng gãy hoặc phá vỡ dòng chảy. Ngoài ra, các vật liệu có độ bền và độ bền cao đảm bảo rằng đầu FRAC có thể duy trì tính toàn vẹn cấu trúc của nó trong suốt quá trình phá vỡ, điều này rất cần thiết cho hiệu suất nhất quán.