양이온 파쇄 유체 저항 감소제

양이온 항력 저감 장치의 적용 조건은 저류층 특성, 파쇄 유체 시스템, 시공 기법 및 환경 요건을 종합적으로 고려하여 판단해야 합니다. 핵심은 양이온 그룹의 특수 기능(으아아아)과 항력 저감 효율의 안정성(으아아아)을 활용하여 복잡한 시나리오에 적응하는 것입니다. 

구체적으로 적용되는 조건은 다음과 같습니다. 

1. 저수지 지질 조건 

1) 점토 광물이 풍부한 저수지

이 방법은 점토 함량이 5%인 사암 저류층에 적용할 수 있으며, 특히 저류층에 팽창성 점토(몬모릴로나이트, 일라이트-스멕타이트 혼합층)나 쉽게 이동하는 미세 입자(카올리나이트, 녹니석)가 포함된 경우에 적합합니다. 

이유: 양이온 그룹은 정전기적 흡착을 통해 점토 팽창을 억제하고 분산된 입자를 고정시켜 파쇄 유체의 저류층 손상인 물 민감도를 감소시켜 드래그 감소 기능과 상승적 보호 효과를 형성합니다. 

2) 고염도 지층

총 형성수 염도가 10⁴ mg/L인 저수지(특히 칼슘²⁺, 마그네슘²⁺와 같은 2가 이온을 함유하는 저수지)에 적용 가능하며, 예를 들어 염분 간 석유 및 가스 저수지와 해안 사암상 저수지에 적용할 수 있습니다. 

이유: 양이온 드래그 감소제 분자 사슬의 양전하 그룹은 염 이온 차폐의 영향을 덜 받으며, 고염 환경에서 확장된 상태를 유지할 수 있어 드래그 감소 효율을 유지합니다(고염 조건에서 음이온 드래그 감소제의 "코일링 및 고장" 문제보다 우수함). 

3) 저투과성 저수조 

셰일가스, 석유 저장고 등 매트릭스 투과도가 10 MD 미만인 밀폐형 저장고에 적용 가능합니다. 

이유: 저투과율 저류층은 기공 막힘에 더 민감합니다. 양이온 저항 감소제의 dddhhanti - 팽창 + 저항 감소의 이중 기능은 균열 유체 여과액의 침투로 인한 투과성 손상을 줄이고 저류층의 전도도를 보호할 수 있습니다. 

2. 파쇄 유체 시스템의 특성 

1) 수계 파쇄 유체 시스템 

이 기술은 유체(선형 겔, 가교 겔, 슬릭워터 등)를 파쇄하기 위한 수성 드래그 감소제에만 적용 가능하며, 오일 기반 또는 알코올 기반 파쇄 유체에는 적용할 수 없습니다. 

이유: 양이온성 항력 감소제의 고분자 사슬은 항력 감소 효과를 발휘하기 위해 수용액에 용해되고 연장되어야 합니다. 유상 환경에서는 분자 사슬이 꼬이거나 침전될 수 있습니다. 

2) 여러 첨가제를 사용한 복잡한 시스템

가교제(붕사, 유기 지르코늄 등), 겔 파괴제(과황산염, 효소 등), 살균제 및 기타 첨가제와 혼합된 유체 시스템의 파쇄용 드래그 감소제에 적용 가능합니다. 

이유: 양이온성 항력 감소제는 다른 첨가제와 호환되어야 합니다(예: 겔 가교를 방해하지 않고 겔 파괴제에 의해 조기 분해되지 않아야 함). 분자 설계 후, 복잡한 제형에도 적용 가능하고 공정 전반에 걸쳐 안정성을 유지할 수 있어야 합니다. 3. 시공 기술 요건 

1) 장수평단면 또는 심공파쇄

수평 단면 길이가 1000m인 수평 우물이나 수직 깊이가 3000m인 심부 우물 파쇄에 적용할 수 있습니다. 

이유: 긴 수평 단면/심공의 마찰 저항이 높습니다(마찰 저항 손실은 전체 펌프 압력의 30~50%에 달할 수 있음). 양이온 저항 감소는 난류 마찰 저항을 40~70%까지 감소시켜 펌프 압력 손실을 줄이고, 파쇄 유체가 설계 변위에 따라 각 파쇄 클러스터에 고르게 유입되도록 보장합니다. 

2) 고변위 건설 시나리오 

이것은 건설 변위가 10 m³/min인 대규모 파쇄(체적 파쇄 등)에 적용 가능합니다. 

이유: 높은 변위에서는 유체의 난류 강도가 더 높아지고 항력 감소에 대한 요구가 더욱 시급합니다. 양이온 항력 감소제의 긴 사슬 분자는 와류를 더욱 효과적으로 억제하고 낮은 마찰 저항 상태를 유지할 수 있습니다. 

4. 환경 및 안정성 요구 사항 

1) 중온 및 고온용 저장 용기(내열성 개질 필요) 기존 제품은 120℃ 이하의 저장 용기에 적용 가능합니다. 내열성 개질(방향족 고리 및 헤테로고리기 도입 등) 후에는 120~180℃의 고온 저장 용기에 적용 가능합니다. 

이유: 고온은 폴리머 사슬의 열산화 분해를 유발할 수 있습니다. 내열성을 향상시키고 분자 사슬 파손으로 인한 파쇄 유체의 항력 감소를 방지하기 위한 분자 설계가 필요합니다. 

2. 낮은 pH 또는 중성 파쇄 유체 환경 

pH 5~9의 유체 시스템을 파쇄하는 데 드래그 리듀서를 사용할 수 있습니다. 강산성(pH < 3) 또는 강알칼리성(pH > 11) 환경에서는 양이온기가 파괴될 수 있습니다(예: 아민의 양성자 불균형). 

요약 

유체 파쇄용 양이온 항력 저감 장치의 핵심 적용 논리는 다음과 같습니다. "항력 저감의 필요성"을 기반으로, 저류층이 팽윤 방지/염분 저항성을 필요로 하는 시나리오를 중첩합니다. 최적의 적용 시나리오는 팽창성 점토를 포함하는 고염도 저투과율 저류층에서, 장수평 단면 및 고변위 파쇄 시공을 위한 유체 파쇄에 항력 저감 장치를 사용하고, 저류층 온도가 내열 범위 내에 있는 것입니다.