저자: Arella Sun 게시 시간: 2026-08-04 출처: 유니온켐
수압파쇄는 석유 및 가스 산업에서 기술적으로 가장 까다로운 유체 엔지니어링 과제 중 하나입니다. 파쇄 유체는 개별적으로는 간단하지만 결합하면 최적화하기가 매우 어려운 여러 가지 작업을 동시에 수행해야 합니다.
프로판트를 파손 네트워크 깊숙이 운반할 수 있을 만큼 점성이 있어야 합니다. 과도한 마찰 압력 없이 빠른 속도로 펌핑할 수 있을 만큼 얇아야 합니다. 펌핑할 수 있는 것보다 더 빨리 지층 매트릭스로 누출되어서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 균열이 전파되지 않습니다. 그리고 작업이 완료된 후에는 프로판트 팩이 투과성을 유지하고 우물이 생산될 수 있도록 깨끗하게 분해되어야 합니다.
유체 손실 제어는 파쇄 유체 설계에서 가장 중요한 매개변수 중 하나입니다. 파쇄 유체가 지층으로 누출되는 것을 방지하는 적절한 유체 손실 제어가 없으면 파쇄 효율이 떨어지고 프로판트 배치가 어려워지며 치료 경제성이 급격히 저하됩니다.
폴리음이온성 셀룰로오스(PAC) 는 수성 파쇄 유체 및 완성 유체에 사용할 수 있는 가장 효과적인 유체 손실 첨가제 중 하나입니다. 높은 대체도, 뛰어난 내염성, 온도 및 미생물 분해에 대한 저항성은 현대 유정 완성 작업의 까다로운 조건에서 표준 CMC보다 훨씬 더 효과적입니다.
이 가이드는 수압 파쇄 유체, 완성 유체 및 워크오버 유체를 다루는 시추 엔지니어, 완성 유체 전문가 및 유전 화학 포뮬레이터를 위한 것입니다. PAC가 파쇄 시스템의 유체 손실을 제어하는 방법, 관련된 특정 메커니즘, 등급 선택, 염수 및 고염도 시스템의 투여량, 다른 파쇄 유체 구성 요소와의 호환성, PAC가 CMC 및 구아 기반 시스템과 비교되는 방식을 다룹니다.
Unionchem은 드릴링, 파쇄 및 완성 유체 응용 분야에 API 등급 PAC를 공급합니다.폴리음이온성 셀룰로오스(PAC) — Unionchem 제품 페이지
골절에서 유체 손실 제어가 그토록 중요한 이유를 이해하려면 골절 전파의 기본 메커니즘을 이해하는 것이 도움이 됩니다.
수압 파쇄에서는 암석이 쪼개지는 압력인 지층의 파쇄 구배를 초과하기에 충분한 속도와 압력으로 유체가 유정으로 펌핑됩니다. 균열이 시작되면 지속적인 펌핑으로 유정에서 바깥쪽으로 확장되어 탄화수소가 유정으로 흐를 수 있는 전도성 경로가 생성됩니다.
균열 내부의 순 압력(유체 압력 - 폐쇄 응력)이 양수로 유지되는 한 균열이 전파됩니다. 이를 위해서는 유체 주입 속도가 유체가 파손면을 통해 형성 매트릭스로 누출되는 속도를 초과해야 합니다.
유체 누출은 두 가지 메커니즘을 통해 발생합니다.
1. 매트릭스 누출: 유체가 암석의 기공 네트워크를 통해 여과됩니다. 속도는 지층의 투과성과 파괴면 전체의 차압에 따라 달라집니다.
2. 골절 누출: 자연적으로 골절된 구조물에서는 수압 골절과 교차하는 기존의 자연 균열을 통해 유체가 누출될 수 있습니다.
과도한 유체 누출은 여러 가지 결과를 초래합니다.
골절 길이 감소: 체액이 너무 많이 누출되면 골절이 설계된 만큼 전파되지 않으므로 치료 효과가 떨어집니다.
프로판트 스크린아웃: 프로판트가 앞으로 전달될 수 있는 것보다 더 빠르게 유체가 누출되면 프로판트 농도가 높아져 파손을 메울 수 있어 조기 스크린아웃이 발생할 수 있습니다.
형성 손상: 과도한 여과액 침입은 근접 균열 형성을 손상시켜 투과성과 우물 생산성을 감소시킬 수 있습니다.
처리 비용 증가: 동일한 골절 형상을 달성하려면 더 많은 유체를 펌핑해야 하므로 비용이 증가합니다.
PAC와 같은 유체 손실 첨가제는 파단면에 낮은 투과성 필터케이크를 형성하여 매트릭스 누출을 줄여 여과액이 지층에 침입하는 속도를 극적으로 줄입니다.
PAC는 굴착 유체에 사용하는 것과 동일한 기본 메커니즘인 필터케이크 형성을 통해 유체 손실을 제어합니다..
PAC 함유 유체가 투과성 표면(파괴면 또는 형성 매트릭스)과 접촉하면 다음 순서가 발생합니다.
초기 분출 손실: 필터케이크가 형성되기 전에 유체가 지층으로 자유롭게 흐릅니다. 이러한 초기 분출 손실은 피할 수 없지만 신속한 필터케이크 형성으로 최소화할 수 있습니다.
필터케이크 증착: PAC 폴리머 사슬 및 관련 미세 입자가 투과성 표면에 침전되어 얇고 투과성이 낮은 케이크를 형성합니다. 더 많은 액체가 표면에 접촉할수록 케이크가 커집니다.
케이크 강화: 필터케이크가 두꺼워짐에 따라 흐름에 대한 저항이 증가합니다. 체액 손실률은 시간 제곱근 관계(Darcy 여과 방정식)에 따라 케이크가 만들어짐에 따라 점진적으로 감소합니다.
정상 상태 여과: 결국 필터케이크는 침전 속도가 흐르는 유체에 의한 침식 속도와 거의 같은 준안정 두께에 도달합니다. 이 시점에서 유체 손실률은 최소에 도달합니다.
PAC와 CMC는 둘 다 카르복시메틸 셀룰로오스 유도체이지만 PAC는 훨씬 더 높은 치환도(DS 0.9~1.4 대 CMC의 경우 0.6~0.9)와 셀룰로오스 골격을 따라 카르복시메틸 그룹이 더 균일하게 분포되어 있습니다.
이러한 구조적 차이는 필터케이크 성능으로 직접적으로 해석됩니다.
더 높은 DS → 더 많은 음이온 전하 → 점토 광물 및 형성 표면에 대한 더 강한 흡착 , 더 부착성이 높고 투과성이 낮은 필터케이크 형성
보다 균일한 치환 → 고염도 염수에서 더 나은 용해도 - CMC는 고칼슘 또는 고마그네슘 염수에서 침전됩니다. PAC는 가용성과 기능성을 유지합니다.
더 높은 순도 → 비셀룰로오스 물질 감소 형성 손상에 기여할 수 있는
더 나은 열 안정성 → 깊은 우물의 높은 온도에서 필터케이크 무결성을 유지합니다.
굴착 유체 응용 분야에서 PAC와 CMC를 자세히 비교하려면 다음을 참조하세요.드릴링 유체용 CMC와 PAC: 어느 것을 사용해야 합니까?
PAC는 유정 완성 유체의 여러 범주에 걸쳐 유체 손실 첨가제로 사용됩니다.
선형 겔 파쇄 유체(일반적으로 구아 또는 HPG(하이드록시프로필 구아) 겔)는 전 세계적으로 가장 널리 사용되는 파쇄 유체 유형입니다. PAC는 보충 체액 손실 첨가제 로 사용되어 다음을 수행합니다. 선형 겔 시스템에서
패드 단계 중 유체 누출 감소(프로판트 추가 전)
자연 파괴 밀도가 높은 지층에서 유체 손실 제어 제공
고투과성 구조물에서 구아겔의 체액 손실 조절을 보충
선형 겔 시스템에서 PAC는 일반적으로 0.5~2.0lb/bbl (약 1.4~5.7kg/m³)로 사용됩니다.
마찰 감소제(폴리아크릴아미드)와 최소한의 젤을 갖춘 저점도 물을 사용하는 슬릭워터 파쇄법은 비전통적인 저장소(셰일가스, 타이트 오일)에서 지배적인 파쇄 기술입니다. 슬릭워터 유체에는 폴리머 겔이 포함되어 있지 않기 때문에 고유한 유체 손실 제어 능력이 매우 낮습니다.
PAC는 슬릭워터 시스템에서 주요 유체 손실 첨가제 로 사용됩니다 .
셰일 매트릭스로의 누출을 줄이기 위해 균열면에 필터케이크를 형성합니다.
낮은 농도에서 프로판트 운반에 약간의 점도를 제공합니다.
슬릭워터 시스템에 사용되는 폴리아크릴아미드 마찰 감속기와 호환 가능
유막수 시스템에서 PAC는 0.5~3.0lb/bbl (약 1.4~8.6kg/m³)로 사용됩니다. 지층 투과성과 누출 특성에 따라 일반적으로
완성 유체는 유정 완성 작업(천공, 자갈 포장 및 기타 절차) 중에 사용되어 지층 손상을 최소화하면서 유정 압력 제어를 유지합니다. 작업 유체는 유정 개입 및 복원 작업 중에 사용됩니다.
두 가지 모두 여과액이 생산 지층으로 침입하는 것을 방지하기 위해 유체 손실 제어가 필요합니다. PAC는 다음 분야의 표준 체액 손실 첨가제입니다.
염수 완성 유체 (NaCl, KCl, CaCl2, NaBr, CaBr2, ZnBr2 염수): PAC의 우수한 내염성은 고밀도 염수 시스템에서 CMC보다 선호되는 선택입니다.
자갈 팩 유체 : PAC는 자갈 팩을 배치하는 동안 유체 손실을 제어합니다.
천공액 : PAC는 천공 작업 중 여과액 침입을 줄입니다.
완성 유체에서 PAC는 일반적으로 1.0~4.0lb/bbl (약 2.9~11.4kg/m³)로 사용됩니다.
드릴인 유체는 생산 지층(저류층 부분)을 통해 드릴링할 때 사용되는 특수 드릴링 유체입니다. 저장소 투과성에 최소한의 손상을 입히면서 드릴링 성능을 제공해야 합니다.
PAC는 형성하는 유체 손실 첨가제로 드릴인 유체에 사용됩니다. 이 필터케이크 산 용해성 또는 효소 분해성 필터케이크를 는 유정 청소 중에 제거되어 지층 투과성을 복원할 수 있습니다. 이는 유정의 전체 생산 길이가 저수지를 통해 시추되는 수평 유정에서 특히 중요합니다.
드릴인 유체에서 PAC는 일반적 1.0~3.0lb/bbl (약 2.9~8.6kg/m³)로 사용됩니다. 으로 탄산칼슘 가교제와 함께
PAC는 두 가지 기본 점도 등급으로 제공됩니다 저점도(PAC-LV) 와 고점도(PAC-HV)의 . 이들 사이의 선택은 파쇄 또는 완성 유체에 필요한 특정 기능에 따라 달라집니다.
재산 |
PAC-LV |
PAC-HV |
주요 기능 |
유체 손실 제어 |
유체 손실 제어 + 점도 |
점도 기여 |
최소 |
중요한 |
필터케이크 품질 |
우수함 - 얇고 단단하며 투과성이 낮음 |
좋음 — 더 두꺼운 케이크 |
유체 손실 제어 효율성 |
우수 저농도에서도 |
좋은 |
지층 손상 위험 |
낮음 - 얇은 필터케이크, 더 쉬운 청소 |
더 높음 - 더 두꺼운 케이크 |
마찰 감속기와의 호환성 |
훌륭한 |
좋은 |
슬릭워터 시스템에 사용 |
기본 선택 |
제한된 |
완성 염수에 사용 |
기본 선택 |
반성 |
선형 젤 시스템에 사용 |
보충 FLA |
보충 FLA + 증점제 |
일반적인 복용량 |
0.5 – 2.0lb/bbl |
1.0 – 3.0lb/bbl |
PAC-LV는 파쇄 및 완성 유체 응용 분야에 적합한 등급입니다. 주요 기능은 유체 손실 제어입니다. 이는 기본 유체에 최소한의 점도를 추가하면서 유체 침입을 최소화하는 매우 얇고 단단한 필터케이크를 형성합니다.
낮은 점도(따라서 낮은 마찰 압력)를 유지하는 것이 중요한 유막수 파쇄에서는 PAC-LV가 유일하게 적합한 등급입니다. PAC-HV는 점도를 과도하게 증가시켜 슬릭워터 시스템의 목적을 무산시킵니다.
완성 염수에서 PAC-LV는 염수의 밀도나 점도를 크게 변경하지 않고 유체 손실 제어 기능을 제공합니다. 이는 유정 제어에 필요한 압력 균형을 유지하는 데 중요합니다.
PAC-HV는 유체 손실 제어와 점도 기여가 모두 필요할 때 사용됩니다. 예를 들어 PAC가 구아겔을 보충하는 일부 선형 겔 시스템이나 운반 능력을 위해 약간의 점도가 필요한 작업 유체에서 사용됩니다.
모든 드릴링 및 완성 애플리케이션 전반에 걸쳐 PAC-LV와 PAC-HV를 자세히 비교하려면 다음을 참조하세요.PAC LV 대 PAC HV: 어떤 등급이 필요합니까?
파쇄 및 완성 응용 분야에서 CMC에 비해 PAC의 가장 중요한 실제 이점 중 하나는 고염도 염수 시스템에서의 성능입니다.
많은 파쇄 및 완성 작업에서는 담수 대신 염수를 기본 유체로 사용합니다.
KCl 염수 (2%-5%): 셰일 억제에 사용됩니다. 칼륨 이온은 지층의 점토 광물을 안정화하여 팽창과 미세 이동을 방지합니다.
NaCl 염수 : 밀도 제어 및 비용 효율적인 유체 준비에 사용됩니다.
CaCl2 염수 : 더 높은 밀도의 완성 유체에 사용됩니다(최대 1.4 g/cm³)
NaBr / CaBr² / ZnBr² 염수 : 고압 유정의 고밀도 완성 유체(최대 2.3g/cm³)에 사용됩니다.
표준 CMC는 약 1,000ppm 이상의 농도에서 2가 양이온(Ca⊃2;⁺, Mg⊃2;⁺)이 존재할 때 침전됩니다. CaCl2 염수 또는 경수 시스템에서 CMC는 기능성 필터케이크를 형성하기보다는 폴리머가 침전되기 때문에 유체 손실 첨가제로서의 효율성을 잃습니다.
PAC의 높은 치환도와 보다 균일한 카르복시메틸 분포는 2가 양이온에 대한 내성을 크게 향상시킵니다.
염수 시스템 |
CMC 성능 |
PAC 성과 |
민물 |
좋은 |
훌륭한 |
2% KCl |
좋은 |
훌륭한 |
5% KCl |
보통의 |
훌륭한 |
10% NaCl |
보통의 |
훌륭한 |
포화 NaCl |
가난한 |
좋은 |
3% CaCl2 |
나쁨 (강수량) |
좋은 |
10% CaCl2 |
매우 나쁨 |
좋은 |
고밀도 CaBr₂ 염수 |
실패 |
좋은 |
이러한 염수 내성은 완성 유체 응용 분야에서 PAC가 CMC를 대체하는 주된 이유입니다. 2가 양이온이 상당한 농도로 존재하는 시스템(대부분의 실제 지층수 및 다양한 목적에 맞게 공식화된 완료 염수 포함)에서 PAC는 CMC가 실패하는 경우 안정적인 유체 손실 제어 기능을 제공합니다.
구아검과 그 파생물(HPG, CMHPG)은 기존 파쇄액에서 주요 점성화제이자 체액 손실제입니다. PAC가 구아 기반 시스템과 어떻게 비교되는지 이해하면 특정 응용 분야에 적합한 선택을 하는 데 도움이 됩니다.
재산 |
PAC |
구아 / HPG |
주요 기능 |
유체 손실 제어 |
점도 + 유체 손실 제어 |
일반적인 복용량에서의 점도 |
낮음(PAC-LV) ~ 중간(PAC-HV) |
높은 |
프로판트 수송 능력 |
제한적(PAC-LV) |
훌륭한 |
유체 손실 제어 |
훌륭한 |
좋은 |
대형 손상 |
낮추다 |
높음(구아 잔류물) |
염수 호환성 |
훌륭한 |
좋음(구어보다 HPG가 더 좋음) |
온도 안정성 |
우수함 (150°C+까지) |
보통(120°C 이상에서는 분해됨) |
차단기 요구 사항 |
효소 또는 산화제 |
효소 또는 산화제 (필수) |
파손 후 잔여물 |
매우 낮음 |
보통 ~ 높음(구아 불용성 잔류물) |
비용 |
보통의 |
낮음(guar) ~ 중간(HPG) |
슬릭워터 파쇄 : 슬릭워터 시스템에서는 구아겔을 사용하지 않습니다. PAC는 구아의 점도 없이 유체 손실 제어 기능을 제공합니다.
고온 우물 (>120°C): 구아는 열적으로 분해됩니다. PAC는 성능을 유지합니다
폴리머 손상에 민감한 구조물 : PAC는 구아보다 잔류물이 적어 프로판트 팩 손상 위험을 줄입니다.
고염분 염수 시스템 : PAC의 염수 내성은 표준 구아의 염수 내성을 초과합니다.
완성 및 작업 유체 : PAC는 이러한 응용 분야에 필요하지 않은 구아의 높은 점도 없이 유체 손실 제어 기능을 제공합니다.
상당한 프로판트 운반 용량이 필요한 고점도 파쇄 : 구아 및 HPG 젤은 실제 투여량에서 PAC보다 훨씬 더 높은 점도를 제공합니다.
적당한 온도와 염도를 지닌 기존 저수지 : 구아는 비용 효율적이고 잘 알려져 있습니다.
가교 파쇄 : 가교 구아/HPG 젤은 고투과성 구조물의 깊은 프로판트 배치에 필요한 매우 높은 점도를 제공합니다.
실제로 PAC와 구아 기반 시스템은 종종 함께 사용됩니다 . 즉, 구아 또는 HPG는 기본 점성화제 및 프로판트 캐리어로, PAC는 필터케이크 품질을 개선하고 누출을 줄이기 위한 보충 유체 손실 첨가제로 사용됩니다.
애플리케이션 |
PAC등급 |
일반적인 복용량 |
기본 유체 |
메모 |
슬릭워터 파쇄(패드 단계) |
PAC-LV |
1.0 – 3.0lb/bbl |
담수 또는 KCl 염수 |
기본 FLA; 마찰 감속기와 결합 |
슬릭워터 파쇄(프로판트 단계) |
PAC-LV |
0.5 – 1.5lb/bbl |
담수 또는 KCl 염수 |
프로판트 단계 중 레벨 감소 |
선형 젤 파쇄(보조 FLA) |
PAC-LV |
0.5 – 2.0lb/bbl |
구아겔 |
구아 체액 손실 조절 보충제 |
KCl 완성유체 |
PAC-LV |
1.0 – 3.0lb/bbl |
2%~5% KCl 염수 |
셰일 억제 + 유체 손실 제어 |
CaCl2완성액 |
PAC-LV |
1.5 – 4.0lb/bbl |
CaCl₂ 염수 |
2가 양이온 시스템의 경우 더 높은 용량 |
고밀도 브라인 완성 |
PAC-LV |
2.0 – 5.0lb/bbl |
CaBr₂/ZnBr₂ 염수 |
극밀도 시스템 |
자갈 팩 유체 |
PAC-LV |
1.0 – 3.0lb/bbl |
소금물 |
자갈 배치 중 유체 손실 |
드릴인 유체 |
PAC-LV |
1.0 – 3.0lb/bbl |
염수 + CaCO₃ |
산 용해성 필터케이크 시스템 |
작업 유체 |
PAC-HV |
1.0 – 3.0lb/bbl |
소금물 |
점도 + 유체 손실 제어 |
단위 변환: 1lb/bbl = 2.85g/L = 2.85kg/m³
이것은 안내 범위입니다. 실제 복용량은 특정 온도, 압력 및 염수 조건에서 체액 손실 테스트(API 필터 프레스 또는 HPHT 필터 프레스)를 통해 결정되어야 합니다.
온도는 파쇄 및 완성 유체 성능에 있어 가장 중요한 변수 중 하나입니다. 바닥 구멍 온도가 증가함에 따라 폴리머 분해가 가속화되고 필터케이크 품질이 저하되며 유체 손실 제어를 유지하기가 더욱 어려워집니다.
PAC는 CMC보다 훨씬 높은 온도에서도 효과적인 체액 손실 제어를 유지합니다.
온도 |
CMC 성능 |
PAC 성과 |
< 80°C |
좋은 |
훌륭한 |
80°C ~ 120°C |
보통 (저하 시작) |
훌륭한 |
120°C – 150°C |
가난한 |
좋은 |
> 150°C |
실패 |
보통 (보충 첨가물 필요) |
바닥 구멍 온도가 150°C 이상인 우물의 경우 PAC만으로는 전체 처리 기간 동안 적절한 유체 손실 제어를 제공하지 못할 수 있습니다. 이러한 경우 PAC는 일반적으로 온도에 안정적인 합성 폴리머와 함께 사용되거나 복용량을 늘리고 체액 손실 테스트를 더 자주 수행합니다.
고온 응용 분야의 경우 HPHT 필터 프레스 테스트를 사용하여 유체 손실 성능을 평가해야 합니다. 표준 API 필터 프레스 테스트 대신 HPHT 테스트는 실제 다운홀 온도 및 압력 조건을 복제하여 필터케이크 성능에 대한 현실적인 평가를 제공합니다.
고온 응용 분야에 대해 PAC를 지정할 때는 항상 목표 바닥 구멍 온도에서 공급업체에 HPHT 유체 손실 데이터를 요청하십시오.
파쇄액에는 서로 및 PAC와 호환되어야 하는 여러 구성 요소가 포함되어 있습니다.
PAC는 폴리아크릴아미드 마찰 감속기와 호환됩니다 . 슬릭워터 시스템에 사용되는 두 폴리머는 부정적으로 상호 작용하지 않으며 유체 유변학에 미치는 영향은 대체로 부가적입니다. PAC는 체액 손실 제어 기능을 제공합니다. 마찰 감속기는 고속 펌핑에 대한 항력 감소를 제공합니다.
혼합 순서: 먼저 기본 소금물에 PAC를 추가하고 완전히 수화되도록 한 다음(15~30분) 마찰 감소제를 추가합니다. 이 순서는 두 폴리머가 독립적으로 수화되고 완전한 기능적 특성을 개발하도록 보장합니다.
파쇄 유체에는 박테리아 성장, 특히 저수지의 산성화와 H2S 생성을 유발할 수 있는 황산염 환원 박테리아(SRB)를 방지하기 위해 살생물제가 필요합니다. 일반적인 살생제에는 글루타르알데히드, THPS(테트라키스 하이드록시메틸 포스포늄 황산염) 및 4차 암모늄 화합물이 포함됩니다.
PAC는 대부분의 표준 파쇄 유체 살생물제와 호환됩니다 . 일반적인 사용 농도에서 현장에서 사용하기 전에 새로운 살생물제-PAC 조합에 대한 호환성을 확인해야 합니다.
스케일 억제제(포스포네이트, 폴리아크릴레이트) 및 점토 안정제(KCl, 4차 아민, 폴리아민)는 일반적으로 유체 파쇄에 사용됩니다. PAC는 일반적으로 이러한 첨가제와 호환되지만 새로운 제제에는 특정 호환성 테스트가 권장됩니다.
가교된 파쇄 유체 시스템(붕산염, 지르콘산염, 티탄산염 가교제)에서 PAC는 1차 점성화제가 아닌 보충적인 유체 손실 첨가제로 사용됩니다. PAC는 이러한 시스템과 가교되지 않습니다. 이는 가교된 구아 또는 HPG가 점도를 제공하는 반면 필터케이크 형성제로서 독립적으로 기능합니다.
파쇄 유체 차단기(산화제, 효소, 캡슐화된 차단기)는 파쇄 처리 후 유체 점도를 낮추는 데 사용되어 유체가 다시 흐르고 프로판트 팩이 투과성을 유지하도록 합니다.
PAC 필터케이크는 다음과 같은 방법으로 깨질 수 있습니다.
산화 차단제 (과황산염, 과산화물): 셀룰로오스 백본을 파괴하여 필터케이크를 분해합니다.
효소 차단제 (셀룰라아제): 셀룰로오스 폴리머를 효소적으로 분해합니다.
산 : PAC 필터케이크는 특히 탄산칼슘 가교제와 결합하여 부분적으로 산에 용해됩니다.
완전한 필터케이크 청소가 중요한 드릴인 유체 응용 분야의 경우 효소 차단기가 선호되는 옵션입니다. 이는 산 또는 산화제 처리로 인한 형성 손상 위험 없이 PAC 필터케이크의 제어되고 완전한 분해를 제공합니다.
가능한 원인:
형성 투과성 및 차압에 비해 PAC 투여량이 너무 낮음
체액 손실 테스트 또는 펌핑 전에 PAC가 완전히 수화되지 않았습니다.
고온 분해 - 필터케이크가 굳기 전에 PAC 분해
염수 시스템 비호환성 - PAC를 침전시키는 2가 양이온
솔루션:
PAC 주입량을 0.5lb/bbl씩 늘리고 API 또는 HPHT 필터 프레스로 다시 테스트하세요.
완전한 수분 공급 보장: 테스트 전 최소 30분 동안 기본 염수에 PAC를 혼합합니다.
실제 바닥 구멍 온도에서 HPHT 유체 손실 테스트를 수행합니다. 성능 저하가 발생하는 경우 온도에 안정적인 보충 첨가제를 고려합니다.
2가 양이온 함량에 대한 염수 구성을 확인하십시오. Ca⊃2;⁺ 또는 Mg⊃2;⁺ 수준이 높을 경우 PAC-LV 고순도 등급으로 전환
가능한 원인:
염수 내 높은 2가 양이온 농도(Ca⊃2;⁺, Zn⊃2;⁺)로 인해 폴리머 침전 발생
특정 염수 시스템에 적합하지 않은 PAC 등급
잘못된 혼합 순서 - 사전 희석 없이 농축된 염수에 PAC를 첨가함
솔루션:
고밀도 염수에 추가하기 전에 담수 또는 저염도 염수에 PAC를 미리 용해시킵니다.
염수 시스템과의 호환성을 위해 특별히 테스트된 고순도, 고DS PAC 등급을 사용하세요.
특정 염수 구성 및 밀도에 대해 공급자에게 염수 호환성 데이터를 요청하십시오.
가능한 원인:
공급업체의 PAC DS 또는 점도의 배치 간 변동
배치 간 염수 조성의 변화(특히 2가 양이온 함량)
혼합과정의 변화(수화시간, 온도, 교반)
솔루션:
공급업체에 더 엄격한 DS 및 점도 사양을 요청합니다. 배치당 COA 확인
염수 준비 절차를 표준화하고 각 배치 전에 염수 구성을 확인합니다.
혼합 절차 표준화: 수화 시간, 온도, 교반 속도 고정
가능한 원인:
PAC 필터케이크가 너무 두꺼움 - 투여량이 너무 높거나 치료 중 체액 손실이 과도함
PAC와 일치하지 않는 차단기 시스템 — 차단기 농도가 부족하거나 차단기 유형이 잘못됨
차단기 활성화에 온도가 너무 낮음
솔루션:
PAC 복용량 검토 - 필터케이크 두께를 최소화하려면 최소 유효 복용량을 사용하십시오.
차단기 유형 및 농도를 PAC 등급 및 바닥 구멍 온도에 맞추세요.
드릴인 유체 응용 분야의 경우 PAC/셀룰로오스 필터케이크용으로 설계된 효소 차단기 시스템을 사용하십시오.
산 세척이 가능한 완성품을 위해 산 용해성 필터케이크 시스템(PAC + CaCO₃ 가교제)을 고려하십시오.
파쇄 및 완성 유체 응용 분야를 위해 PAC를 소싱하는 조달 팀 및 완성 엔지니어의 경우 다음 매개변수를 지정하고 확인하는 것이 가장 중요합니다.
매개변수 |
중요한 이유 |
일반적인 사양 |
등급 |
LV 대 HV는 점도 기여도를 결정합니다. |
지정 PAC-LV 대부분의 파쇄/완성 응용 분야에 |
대체도(DS) |
DS가 높을수록 염수 내성 및 필터케이크 품질이 향상됩니다. |
≥ 0.9(PAC-LV), ≥ 0.85(PAC-HV) |
점도(2% 용액, 25°C) |
등급 및 분자량 확인 |
PAC-LV: 30~80mPa·s; PAC-HV: 300~600mPa·s |
API 유체 손실(30분, 100psi) |
직접적인 성과 지표 |
PAC-LV: ≤ 15mL; PAC-HV: 12mL 이하 |
수분 함량 |
효과적인 농도에 영향을 미칩니다 |
10% 이하 |
순도(셀룰로오스 함량) |
형성 손상 위험에 영향을 미침 |
≥ 90% |
pH(1% 용액) |
제제 호환성 |
6.5 – 8.5 |
염수 호환성 |
완료 유체 사용에 중요 |
특정 염수 시스템에 대한 데이터 요청 |
HPHT 체액 손실(목표 온도에서) |
고온 응용 분야에 필요 |
바닥구멍 온도에서 데이터 요청 |
항상 요청하세요:
배치당 분석 인증서(COA) - DS, 점도, API 유체 손실, 수분 및 순도 포함
기술 데이터 시트(TDS) 파쇄 및 완성 유체 적용 지침이 포함된
염수 호환성 데이터 특정 염수 구성에 대한
HPHT 유체 손실 데이터 바닥 구멍 온도가 100°C를 초과하는 경우
무료 샘플 대량 공급 전 유체 손실 테스트를 위한
Unionchem은 일관된 품질, 완전한 기술 문서 및 안정적인 글로벌 공급을 통해 드릴링 유체, 파쇄 유체, 완성 유체 및 드릴인 유체 응용 분야에 LV 및 HV 등급 모두 API 등급 폴리음이온 셀룰로오스(PAC)를 공급합니다.
PAC-LV(저점도) — 유막수 파쇄, 완성 염수 및 드릴인 유체의 유체 손실 제어에 최적화됨
PAC-HV(고점도) - 유체 손실 제어와 점도 기여가 모두 필요한 응용 분야용
전체 기술 문서: TDS, COA(DS, 점도, API 유체 손실, 수분), SDS
API 유체 손실 테스트 데이터 및 염수 호환성 데이터
요청 시 HPHT 성능 데이터 제공 가능
체액 손실 테스트 및 제제 인증을 위한 무료 샘플
파쇄 및 완성 유체 설계에 대한 기술 지원
전체 제품 세부 정보를 확인하고 샘플이나 견적을 요청하려면:폴리음이온성 셀룰로오스(PAC) — Unionchem 제품 페이지
제품 |
파쇄/완성 유체의 역할 |
제품 페이지 |
PAC-LV |
파쇄 및 완성 유체의 주요 유체 손실 첨가제 |
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PAC-HV |
유체 손실 제어 + 작업 및 완료 유체의 점도 |
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CMC |
표준 굴착 유체 및 저염분 시스템의 유체 손실 제어 |
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잔탄검 |
수성 굴착 유체의 증점제 및 현탁제 |
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웰란검 |
유정 시멘트 슬러리의 유변학 개질제 |
유체 손실 제어는 수압파쇄 및 유정 완성 엔지니어링에서 가장 중요한 매개변수 중 하나이며, PAC는 수성 시스템에서 이를 달성하는 데 사용할 수 있는 가장 신뢰할 수 있는 도구 중 하나입니다. 높은 대체도, 우수한 염수 내성, 열 안정성 및 낮은 지층 손상 가능성으로 인해 현대 완성 작업의 까다로운 조건에서 CMC보다 훨씬 더 효과적입니다.
주요 선택 결정은 등급입니다. 점도가 최소화된 유체 손실 제어를 위한 PAC-LV (미수 파쇄, 완성 염수 및 드릴인 유체에 대한 올바른 선택) 및 유체 손실 제어와 점도 기여가 모두 필요한 경우 PAC-HV.
KCl, CaCl2 및 고밀도 염수와 같은 고염 염수 시스템에서 PAC의 염수 내성은 단지 이점이 아닙니다. 이것이 CMC가 작동할 수 없는 곳에 PAC가 사용되는 이유입니다. 이러한 차이점을 이해하는 것은 현대식 유정 완성 작업을 위한 효과적인 유체 손실 첨가제 선택의 기초입니다.
파쇄 및 완성 유체를 위한 Unionchem의 PAC 솔루션을 살펴보십시오.폴리음이온성 셀룰로오스(PAC) — Unionchem 제품 페이지
PAC(폴리음이온성 셀룰로오스)는 수압파쇄 유체에서 유체 손실 첨가제로 기능합니다. 이는 파쇄 유체가 형성 매트릭스로 누출되는 속도를 감소시키는 파단면에 저투과성 필터케이크를 형성합니다. 이는 파괴 전파 효율을 향상시키고 프로판트 스크린아웃의 위험을 줄이며 과도한 여과액 침입으로 인한 지층 손상을 최소화합니다.
PAC-LV(저점도)는 최소한의 점도 기여로 탁월한 유체 손실 제어 기능을 제공합니다. 이는 낮은 점도가 중요한 유막수 파쇄, 완성 염수 및 드릴인 유체에 대한 표준 선택입니다. PAC-HV(고점도)는 유체 손실 제어와 상당한 점도 기여를 모두 제공하며 점도가 필요한 작업 유체 및 일부 선형 젤 시스템에 사용됩니다.
PAC는 CMC보다 치환도(DS)가 높아 2가 양이온(Ca⊃2;⁺, Mg⊃2;⁺)에 대해 훨씬 더 나은 내성을 제공합니다. CMC는 CaCl2 염수 및 기타 2가 양이온 시스템에서 침전되어 유체 손실 제어 기능을 상실합니다. PAC는 이러한 시스템에서 가용성과 기능을 유지하므로 염수 호환성이 중요한 완성 유체 응용 분야의 표준 선택이 됩니다.
슬릭워터 파쇄의 일반적인 PAC-LV 투여량은 패드 단계에서 1.0~3.0lb/bbl(2.9~8.6kg/m³)이며, 프로판트 단계에서는 0.5~1.5lb/bbl로 감소됩니다. 실제 복용량은 특정 온도, 압력 및 염수 조건에서 API 또는 HPHT 체액 손실 테스트를 통해 결정되어야 합니다.
예. PAC는 폴리아크릴아미드 마찰 감속기와 완벽하게 호환됩니다. 두 폴리머는 부정적으로 상호 작용하지 않습니다. 권장되는 혼합 순서는 먼저 기본 소금물에 PAC를 추가하고 완전히 수화되도록 한 다음(15~30분) 마찰 감소제를 추가하는 것입니다.
PAC는 최대 약 120~150°C까지 효과적인 체액 손실 제어를 유지합니다. 150°C 이상에서는 열 분해가 가속화되므로 온도에 안정적인 보조 첨가제가 필요할 수 있습니다. 고온 응용 분야의 경우 유체 설계를 마무리하기 전에 항상 실제 바닥 구멍 온도에서 HPHT 유체 손실 테스트를 수행하십시오.
예. Unionchem은 API 등급 PAC-LV 및 PAC-HV에 COA(DS, 점도, API 유체 손실), 염수 호환성 데이터 및 요청 시 HPHT 성능 데이터를 포함한 전체 기술 문서를 제공합니다. 체액 손실 테스트를 위해 무료 샘플을 이용할 수 있습니다. 보다: PAC — Unionchem 제품 페이지
Unionchem은 일관된 품질, 완전한 기술 문서 및 중국의 안정적인 글로벌 대량 공급을 통해 수압 파쇄 유체, 완성 유체, 드릴인 유체 및 드릴링 유체 응용 분야에 API 등급 폴리음이온 셀룰로오스(PAC-LV 및 PAC-HV)를 공급합니다 .
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