산파쇄 에멀젼용 양이온 폴리머: 염과 열
안 산성 파쇄 에멀젼 (일반적으로 외부 탄화수소 상에 유화된 HCl)은 산성-암반 반응을 늦추고 에칭 분포를 개선하며 효과적인 파괴 길이를 연장하기 위해 선택되는 경우가 많습니다. 그러나 염도가 높고 온도가 높은 저장소에서는 두 가지 실패 모드가 작업 후 평가를 일상적으로 지배합니다. 점토 팽창 그리고 입자(미세먼지) 이동 .
이러한 위험은 염수 총 용존 고형물(TDS)이 형성될 때 증가합니다. 150,000~250,000mg/L 범위 및 바닥 구멍 정적 온도는 140~180°C 에멀젼과 첨가제는 더 높은 열 응력에 직면하고 점토/미립자는 산 접촉 및 누출 중에 이온 강도와 pH의 급격한 변화에 의해 동원될 수 있기 때문입니다.
치료 후 나타나는 일반적인 문제
- 안정적인 속도에도 불구하고 조기 스크리닝 또는 처리 압력 상승(미립자 브리징 또는 유정 근처 막힘을 나타냄).
- 점토 함유 줄무늬의 파쇄 후 생산성이 예상보다 낮습니다(팽윤 및 분산으로 인해 유효 투자율이 감소함).
- 초기 청소 후 급격한 감소(이동된 미세분자가 하류의 기공 목구멍을 재분배하고 다시 막음).
실질적인 완화 접근 방식은 다음을 포함하는 것입니다. 양이온성 폴리머 위해 설계된 내염성 및 내열성 , 특히 점토 팽창을 방지하고 산 노출 중 및 후에 입자 이동을 제한합니다.
▶ 양이온 폴리머가 점토를 안정화하고 미세분을 제어하는 방법
점토(특히 스멕타이트/일라이트 혼합층)와 많은 미립자는 순 음의 표면 전하를 가지고 있습니다. 산성 환경에서 이온 교환 및 용해는 표면 화학을 방해하여 분산 위험을 증가시킬 수 있습니다. 적절하게 선택된 양이온성 폴리머는 음전하를 띤 표면에 흡착되고 정전기적 인력과 표면 전하 변형을 통해 안정화를 제공합니다.
산파쇄유제와 관련된 주요 메커니즘
- 점토 팽윤 억제: 양이온 그룹은 교환 부위를 차지하고 산 누출과 그에 따른 염수 역류로 인한 이온 충격 동안 물 흡수/팽창을 감소시킵니다.
- 벌금 고정: 흡착은 입자-입자 접착을 증가시키는 얇은 폴리머 층을 형성하여 높은 속도 및 압력 구배에서 분리 가능성을 감소시킵니다.
- 분산 제어: 감소된 반발력(종종 낮은 크기의 제타 전위로 관찰됨)은 점토 소판의 해교를 제한합니다.
실제로 최고의 후보물질은 농축된 산(일반적으로)에 노출되어도 흡착력과 성능을 유지합니다. 15~28% HCl 많은 자극 설계에서 중량 기준) 및 2가가 풍부한 염수(Ca 2 /Mg 2 ) 약한 화학물질을 비활성화할 수 있습니다.
사양에서 "내염성과 내열성"이 의미하는 것
이 애플리케이션의 경우 "내염성 및 내열성"을 마케팅 언어로 취급해서는 안 됩니다. 작업의 다운홀 현실과 일치하는 염수 및 온도 조건에서 측정 가능한 허용 기준에 매핑해야 합니다.
공급업체에 요청하거나 사내에서 검증할 실제 성능 목표
| 속성 | 제안된 목표 범위 | 왜 중요한가요? | 일반적인 검증 테스트 |
|---|---|---|---|
| 염수 호환성 | 강수량 없음 2가 함유 TDS 150,000~250,000mg/L | 침전물은 기공을 막고 유제를 불안정하게 만들 수 있습니다. | 상온 및 고온에서 병 테스트(24시간) |
| 열 안정성 | ≥80% 150~180°C에서 2~4시간 후에도 활동 유지 | 다운홀 체류 시간 전단으로 인해 폴리머가 저하될 수 있음 | 정적 또는 롤링 조건에서의 노화 테스트 |
| 산 호환성 | 안정적 억제제/철 제어 기능이 포함된 15~28% HCl | 호환되지 않는 혼합물은 겔화되거나 분리되거나 흡착력을 잃을 수 있습니다. | 시간 경과에 따른 혼합 안정성 점도 관찰 |
| 점토 안정화 효능 | ≥70% 부기 감소 대 치료되지 않은 기준선 | 투과성 보존과 직접적으로 연관됨 | 선형 팽창/분산 지수 테스트 |
제품이 이러한 목표를 동시에 충족할 수 없는 경우 담수 실험실 화면에서는 성능이 발휘될 수 있지만 현장 수준의 염도 또는 온도에서는 실패할 수 있습니다. 산성 파쇄 유제 작업의 경우 산성 소금물 열 중요한 자격 공간입니다.
▶ 제형 지침: 양이온성 폴리머가 유화산 시스템에 적합한 경우
유화된 산 설계에서 폴리머는 일반적으로 계면활성제, 부식 억제제, 철 조절제 및 에멀젼의 내부 산 상태에도 불구하고 효과를 유지해야 하는 점토/미분 조절 첨가제로 배치됩니다. 목표는 에멀젼을 깨뜨리거나 고체를 생성하지 않고 광물 표면에 흡착을 유지하는 것입니다.
스크리닝에 사용되는 일반적인 투여 기간(귀하의 시스템에 맞게 조정)
- 상영 시작 시간: 0.1~0.5중량% 점토 안정화를 위해 산성 단계의 활성 폴리머를 사용한 다음, 코어홍수 또는 팽창 데이터를 기반으로 최적화합니다.
- 스멕타이트 함량, 미세분 부하 또는 누출이 높을 경우 투여량을 늘리십시오. 투과성 민감도 또는 폴리머 잔류 위험이 높을 때 감소시킵니다.
비호환성 위험을 줄이는 혼합 순서
- 산성 패키지(필요에 따라 HCl과 부식 억제제 및 강화제)를 준비하고 투명도를 확인합니다.
- 어안 현상이나 국부적인 과농축을 방지하기 위해 양이온성 폴리머를 지속적으로 교반하면서 천천히 첨가하십시오.
- 폴리머 수화/분산이 시각적으로 균일해진 후 철 조절제 및 기타 특수 첨가제를 추가합니다.
- 유화제 패키지를 도입하고 제어된 전단력 하에서 산 파쇄 유제를 형성합니다. 예상 표면 온도에서 안정성을 검증합니다.
품질 관리 체크포인트: 폴리머 첨가 후 헤이즈, 스트링거 또는 침전물이 나타나면 호환성이 해결될 때까지 유화를 진행하지 마십시오(혼합 순서, 이온 강도 또는 첨가제 선택 조정).
▶ 복제할 수 있는 예시 결과가 포함된 실험실 평가 프로그램
견고한 실험실 프로그램은 폴리머가 처리를 대표하는 염수, 산 및 온도 조건에서 팽창과 이동을 방지한다는 것을 입증해야 합니다. 다음은 실제 테스트 세트와 결과 패턴 예시입니다(수용 품질 성능 예시).
스크리닝 매트릭스 예시(예시)
| 테스트 | 상태 | 치료되지 않은 기준선 | 양이온 폴리머 함유 |
|---|---|---|---|
| 선형 팽창 | 200,000mg/L TDS 염수, 24시간 | 75% 팽창 | 12% 팽창 |
| 분산지수 | 15% HCl 접촉 후 염수 | 높은 탁도 | 낮은 탁도 |
| Coreflood 벌금 마이그레이션 | 150°C, 고속 염수 역류 | 40% 파마 유지 | 85% 파마 유지율 |
| 유제 안정성(육안) | 150°C 숙성, 2시간 | 상분리 | 별거 없음 |
해석: 폴리머는 팽윤/분산을 동시에 감소시키고 온도에서 산 파쇄 유제를 불안정하게 하지 않으면서 투과성을 보존하는 경우 허용됩니다.
▶ 현장에서의 실행: 클레이 제어를 유지하는 배치 전략
강력한 실험실 후보자라도 잘못 배치되면 성능이 저하될 수 있습니다. 폴리머는 이온 및 pH 과도 상태가 가장 심각한 기간(산 누출 및 조기 역류) 동안 점토 함유 표면과 접촉해야 합니다. 유화된 산성 작업에서 배치는 유화액 누출 동작 및 전환 전략의 영향을 받습니다.
일반적으로 결과를 개선하는 운영 관행
- 흡착 예측 가능성을 감소시킬 수 있는 농도 변동을 방지하려면 폴리머를 동일한 상(일반적으로 내부 산성 상)으로 일관되게 유지하십시오.
- 현장에서 저염분수로 계획되지 않은 희석을 피하십시오. 갑작스러운 이온 이동은 전환 중 점토 분산 위험을 증가시킬 수 있습니다.
- 작업 전 교정을 통해 첨가제 농도를 확인합니다. 과소 투여는 "실험실 성공, 현장 실패"의 빈번한 원인입니다.
- 사전 플러시를 사용하는 경우 양이온 층이 벗겨지지 않도록 하십시오(일부 강력한 음이온 스페이서는 보유력을 감소시킬 수 있음).
목표가 뜨겁고 염분이 많은 저장소의 점토와 미세분을 제어하는 것인 경우 주요 성공 지표는 다음과 같아야 합니다. 환류 중 투과성 유지 단기적인 치료 압력 행동보다는.
▶ 문제 해결: 성능이 사양을 벗어났을 때 빠른 진단
아래 표는 극심한 염도와 온도에서 양이온성 폴리머를 산 분해 에멀젼에 통합할 때 직면하게 되는 일반적인 문제에 대한 실용적인 진단 맵을 제공합니다.
| 관찰된 문제 | 가능한 원인 | 시정 조치 |
|---|---|---|
| 혼합 후 안개 또는 침전물 | 2가 염수, 억제제 패키지 또는 혼합 순서와의 비호환성 | 순서 변경(폴리머 이전), 이온 충격 감소 또는 충돌하는 첨가제 교체 |
| 우수한 유제 안정성, 불량한 세정성 | 전환 또는 누출 분포로 인해 폴리머가 점토 구역에 도달하지 않음 | 무대 설계를 조정하거나 누출이 가장 높은 대상 점토 제어 단계를 추가하세요. |
| 퇴근 후 벌금 생산 | 복용량 부족, 접촉 시간 부족 또는 열 저하 | 실험실에서 입증된 범위 내에서 복용량을 늘리세요. 최대 온도에서 노화 검증 |
| 압력 불안정 치료 | 온도 또는 고체 형성 시 유제 불안정성 | 유제 패키지를 다시 확인하세요. 전체 첨가제 슬레이트를 사용하여 핫셀 안정성 테스트 실행 |
경험 법칙: 에멀젼이 안정적이지만 투과성이 여전히 붕괴되는 경우 에멀젼 측정법보다 흡착 효능(팽창/심부 홍수)을 우선시하고 점토 광물학에 대한 고분자 화학 또는 투여량을 다시 최적화하십시오.
▶ 조달 및 취업준비 이행 체크리스트
이 체크리스트를 사용하여 선택한 양이온성 폴리머가 실제로 지원되는지 확인하세요. 산성 파쇄 에멀젼 요구되는 저수지에서의 성능 내염성 및 내열성 .
- 대표 염수(CaCl 포함)에 침전이 없는지 확인 2 /MgCl 2 수준) 표면 및 높은 온도에서.
- 정확한 산 혼합물과 첨가제 슬레이트(억제제, 철 조절제, 상호용매 등)의 안정성을 확인합니다.
- 역류율 민감도가 있는 온도에서 최소 한 번의 투과성 유지 테스트(심부 홍수 또는 이에 상응하는 테스트)를 실행합니다.
- 포함된 폴리머의 에멀젼 안정성을 검증합니다(고온 노화, 분리 관찰 및 노화 후 성능).
- 현장 QC 방법(농도 검증, 외관 기준 및 유지 시간 제한)을 정의합니다.
이러한 제어 장치가 설치되면 내염성, 내열성 양이온성 폴리머 붓기와 미세 이동을 실질적으로 줄여 치료가 더욱 깨끗한 골절면과 내구성이 뛰어난 작업 후 전도성을 제공하는 데 도움이 됩니다.
