Asit Kırma Emülsiyonu için Katyonik Polimer: Tuz ve Isı

bir asit kırma emülsiyonu (genellikle harici bir hidrokarbon fazında emülsifiye edilmiş HCl) genellikle asit-kaya reaksiyonunu yavaşlatmak, aşındırma dağılımını iyileştirmek ve etkili kırılma uzunluğunu uzatmak için seçilir. Bununla birlikte, yüksek tuzluluk ve yüksek sıcaklıktaki rezervuarlarda, iş sonrası değerlendirmede rutin olarak iki arıza modu hakimdir: kil şişmesi ve parçacık (ince taneler) geçişi .

Bu riskler, tuzlu su toplam çözünmüş katıların (TDS) oluşumunda artar. 150.000–250.000 mg/L aralık ve dip deliği statik sıcaklığı 140–180°C çünkü emülsiyonlar ve katkı maddeleri daha yüksek termal stresle karşı karşıyadır ve kil/ince taneler, asitle temas ve sızıntı sırasında iyonik kuvvet ve pH'taki hızlı değişikliklerle harekete geçirilebilir.

Tedavi sonrasında görülen tipik sorunlar

• Sabit orana rağmen erken eleme veya artan arıtma basıncı (ince taneciklerde köprü oluşumu veya kuyu deliğine yakın tıkanmanın göstergesi).
• Kil içeren çizgilerde kırılma sonrası üretkenliğin beklenenden düşük olması (şişme ve dağılma etkili geçirgenliği azaltır).
• İlk temizlemeden sonra hızlı düşüş (harekete geçirilen ince tanecikler yeniden dağıtılır ve aşağı yöndeki gözenek boğazlarını yeniden tıkar).

Pratik bir azaltma yaklaşımı, katyonik polimer için tasarlandı tuz toleransı ve ısı direnci Özellikle kilin şişmesini önlemek ve asit maruziyeti sırasında ve sonrasında parçacık göçünü sınırlamak için.

▶ Katyonik bir polimer kili nasıl stabilize eder ve ince taneleri nasıl kontrol eder?

Killer (özellikle smektit/illit karışık katmanları) ve birçok ince taneli net negatif yüzey yükü taşır. Asitli bir ortamda iyon değişimi ve çözünme, yüzey kimyasını bozarak dağılım riskini artırabilir. Uygun şekilde seçilmiş bir katyonik polimer, negatif yüklü yüzeylere adsorbe olur ve elektrostatik çekim ve yüzey yükü modifikasyonu ile stabilizasyon sağlar.

Asit kırma emülsiyonuyla ilgili birincil mekanizmalar

• Kil şişmesinin engellenmesi: Katyonik gruplar değişim bölgelerini işgal eder ve asit sızıntısı ve ardından gelen tuzlu suyun geri akışının neden olduğu iyonik şoklar sırasında su alımını/genleşmesini azaltır.
• Cezaların tespiti: adsorpsiyon, parçacık-tane yapışmasını artıran, yüksek hız ve basınç gradyanları altında ayrılma olasılığını azaltan ince bir polimer tabakası oluşturur.
• Dağılım kontrolü: azaltılmış itme kuvvetleri (çoğunlukla daha düşük büyüklükte bir zeta potansiyeli olarak gözlenir) kil trombositlerinin dağılmasını sınırlar.

Uygulamada en iyi adaylar konsantre asite maruz kaldıklarında bile adsorpsiyonu ve performansı korurlar (genellikle %15–28 HCl birçok stimülasyon tasarımında ağırlıkça) ve iki değerlik bakımından zengin tuzlu sular (Ca ² /Mg ² ) daha zayıf kimyaları devre dışı bırakabilir.

Spesifikasyonlarda “tuz toleransı ve ısı direnci” ne anlama gelmelidir?

Bu uygulama için “tuz toleransı ve ısıya dayanıklılık” pazarlama dili olarak ele alınmamalı; işin kuyu içi gerçekliğiyle eşleşen tuzlu su ve sıcaklık koşullarında ölçülebilir kabul kriterleriyle eşlenmesi gerekiyor.

Tedarikçilerden talep edilecek veya şirket içinde doğrulanacak pratik performans hedefleri

Ürün bu hedefleri aynı anda karşılayamazsa, tatlı su laboratuvarı taramalarında performans gösterebilir ancak saha düzeyindeki tuzluluk veya sıcaklıkta başarısız olabilir. Asit kırma emülsiyonu çalışması için kesişim asit tuzlu su ısısı kritik yeterlilik alanıdır.

▶ Formülasyon kılavuzu: katyonik polimerin emülsifiye asit sistemine yerleştirildiği yer

Emülsifiye asit tasarımında polimer tipik olarak yüzey aktif maddelere, korozyon inhibitörlerine, demir kontrol maddelerine ve emülsiyonun dahili asit fazına rağmen etkili kalması gereken bir kil/ince tanecik kontrol katkı maddesi olarak konumlandırılır. Amaç, emülsiyonu bozmadan veya katı madde oluşturmadan mineral yüzeylerde adsorpsiyonu sürdürmektir.

Tarama için kullanılan tipik dozaj aralığı (sisteminize göre ayarlayın)

• Taramayı şu saatte başlat: ağırlıkça %0,1–0,5 kil stabilizasyonu için asit fazındaki aktif polimeri kullanın, ardından çekirdek taşması veya şişme verilerine dayanarak optimize edin.
• Smektit içeriği, ince tanecik yükü veya sızıntı yüksek olduğunda dozajı artırın; geçirgenlik hassasiyeti veya polimer tutma riski yüksek olduğunda azaltın.

Uyumsuzluk riskini azaltan karıştırma sırası

1. Asit paketini hazırlayın (gerektiğinde HCl artı korozyon önleyici ve yoğunlaştırıcı) ve berraklığını doğrulayın;
2. Balık gözlerini veya lokal aşırı konsantrasyonu önlemek için katyonik polimeri tutarlı bir çalkalamayla yavaş yavaş ekleyin;
3. Polimer hidrasyonu/dispersiyonu görsel olarak tek biçimli hale geldikten sonra demir kontrolü ve diğer özel katkı maddelerini ekleyin;
4. Emülgatör paketini tanıtın ve kontrollü kesme altında asit kırma emülsiyonunu oluşturun; beklenen yüzey sıcaklığında stabiliteyi doğrulamak;

Kalite kontrol kontrol noktası: Polimer ilavesinden sonra bulanıklık, şeritler veya tortu ortaya çıkarsa uyumluluk çözülene kadar emülsifikasyona devam etmeyin (karıştırma sırasını, iyon gücünü veya katkı maddesi seçimini ayarlayın).

▶ Tekrarlayabileceğiniz örnek sonuçlar içeren laboratuvar değerlendirme programı

Sağlam bir laboratuvar programı, polimerin, işlemi temsil eden tuzlu su, asit ve sıcaklık koşulları altında şişmeyi ve migrasyonu önlediğini kanıtlamalıdır. Aşağıda pratik bir test seti ve örnek bir sonuç modeli bulunmaktadır (kabul kalitesi performansının göstergesi).

Örnek tarama matrisi (açıklayıcı)

Yorum: polimer, aynı anda şişmeyi/dağılmayı azalttığında ve sıcaklıkta asit parçalayıcı emülsiyonun stabilitesini bozmadan geçirgenliği koruduğunda kabul edilebilirdir.

▶ Sahada uygulama: kil kontrolünü koruyan yerleştirme stratejileri

Güçlü bir laboratuvar adayı bile yanlış yerleştirilirse düşük performans gösterebilir. İyonik ve pH geçişlerinin en şiddetli olduğu dönemde (asit sızıntısı ve erken geri akış) polimerin kil taşıyan yüzeylerle temas etmesi gerekir. Emülsifiye asit işlerinde yerleştirme aynı zamanda emülsiyon sızıntı davranışından ve yönlendirme stratejisinden de etkilenir.

Genellikle sonuçları iyileştiren operasyonel uygulamalar

• Adsorpsiyon öngörülebilirliğini azaltabilecek konsantrasyon dalgalanmalarını önlemek için polimeri tutarlı bir şekilde aynı fazda (genellikle dahili asit fazında) tutun.
• Düşük tuzlu su ile plansız sulandırmadan kaçının; ani iyon kaymaları, geçişler sırasında kilin dağılma riskini artırabilir.
• Katkı konsantrasyonlarını iş öncesi kalibrasyon yoluyla doğrulayın; Yetersiz dozlama, "laboratuvar başarısının, saha başarısızlığının" sık görülen bir nedenidir.
• Bir ön yıkama kullanılıyorsa, bunun katyonik tabakayı soymadığından emin olun (bazı güçlü anyonik aralayıcılar tutmayı azaltabilir).

Sıcak ve tuzlu rezervuarlarda amaç kil ve ince tanelerin kontrolü olduğunda, birincil başarı ölçüsü şu olmalıdır: geri akış sırasında geçirgenliğin korunması baskı davranışını yalnızca kısa vadeli tedavi etmek yerine.

▶ Sorun giderme: performans spesifikasyonların dışında olduğunda hızlı teşhis

Aşağıdaki tablo, katyonik bir polimerin aşırı tuzluluk ve sıcaklık altında asit parçalayıcı emülsiyona entegre edilmesi sırasında karşılaşılan genel sorunlar için pratik bir teşhis haritası sunmaktadır.

Temel kural: emülsiyon stabilse ancak geçirgenlik hala çöküyorsa, emülsiyon ölçümleri yerine adsorpsiyon etkinliğini (şişme/çekirdek taşması) önceliklendirin ve kil mineralojisi için polimer kimyasını veya dozajını yeniden optimize edin.

▶ Tedarik ve işe hazırlık için uygulama kontrol listesi

Seçilen katyonik polimerin gerçekten desteklediğinden emin olmak için bu kontrol listesini kullanın. asit kırma emülsiyonu talep eden rezervuarlardaki performans tuz toleransı ve ısı direnci .

• Temsili tuzlu suda (CaCl dahil) çökelme olmadığını doğrulayın ₂ /MgCl ₂ seviyeleri) yüzeyde ve yüksek sıcaklıklarda.
• Tam asit karışımı ve katkı maddesinin (inhibitör, demir kontrolü, ortak solvent vb.) stabilitesini doğrulayın.
• Geri akış hızı hassasiyetiyle sıcaklık altında en az bir geçirgenlik tutma testi (çekirdek taşması veya eşdeğeri) çalıştırın.
• Dahil edilen polimerle emülsiyon stabilitesini doğrulayın (sıcak yaşlandırma, ayırma gözlemi ve yaşlanma sonrası performans).
• Bir saha kalite kontrol yöntemi tanımlayın (konsantrasyon doğrulaması, görünüm kriterleri ve bekletme süresi sınırları).

Bu kontroller yerine getirildiğinde tuza dayanıklı, ısıya dayanıklı bir katyonik polimer şişmeyi ve ince talaşların taşınmasını önemli ölçüde azaltarak tedavinin daha temiz bir kırık yüzeyi ve daha dayanıklı iş sonrası iletkenlik sağlamasına yardımcı olabilir.