धनायनिक फ्रैक्चरिंग द्रव ड्रैग रिड्यूसर

ड्रैग रिड्यूसर कैटायनिक की लागू स्थितियों का जलाशय की विशेषताओं, फ्रैक्चरिंग द्रव प्रणालियों, निर्माण तकनीकों और पर्यावरणीय आवश्यकताओं के संयोजन में व्यापक रूप से मूल्यांकन किया जाना आवश्यक है। मूल बात यह है कि कैटायनिक समूहों के "विशेष कार्यों" और ड्रैग कम करने वाली दक्षता की "स्थिरताध्द्ध्ह्ह का लाभ उठाकर जटिल परिदृश्यों के अनुकूल होना है। 

विशिष्ट लागू शर्तें इस प्रकार हैं: 

1. जलाशय की भूवैज्ञानिक स्थितियाँ 

1) मिट्टी के खनिजों से समृद्ध जलाशय

यह 5% मिट्टी की मात्रा वाले बलुआ पत्थर के भंडारों पर लागू होता है, विशेष रूप से जब भंडार में विस्तारशील मिट्टी (मोंटमोरिलोनाइट, इलाइट - स्मेक्टाइट मिश्रित परत) या आसानी से पलायन करने वाले सूक्ष्म कण (काओलिनाइट, क्लोराइट) होते हैं। 

कारण: धनायनिक समूह इलेक्ट्रोस्टैटिक अधिशोषण के माध्यम से मिट्टी की सूजन को रोक सकते हैं और बिखरे हुए कणों को स्थिर कर सकते हैं, जिससे जलाशय में फ्रैक्चरिंग तरल पदार्थ की "जल-संवेदनशीलता क्षतिध्द्ध्ह कम हो जाती है, जिससे ड्रैग रिड्यूसर फ़ंक्शन के साथ एक सहक्रियात्मक सुरक्षा बनती है। 

2) उच्च लवणता संरचनाएँ

यह कुल गठन जल लवणता 10⁴ मिलीग्राम/लीटर (विशेष रूप से जिनमें सीए²⁺ और मिलीग्राम²⁺ जैसे द्विसंयोजी आयन होते हैं) वाले जलाशयों पर लागू होता है, जैसे कि अंतर-नमक तेल और गैस जलाशय और तटीय - संलयन बलुआ पत्थर। 

कारण: धनायनिक ड्रैग रिड्यूसर आणविक श्रृंखला के धनात्मक आवेशित समूह लवण-आयन परिरक्षण से कम प्रभावित होते हैं, और उच्च-नमक वातावरण में विस्तारित अवस्था बनाए रख सकते हैं, जिससे ड्रैग कम करने की दक्षता बनी रहती है (उच्च-नमक स्थितियों में एनायनिक ड्रैग रिड्यूसर की "कुंडलीकरण और विफलताध्द्ध्ह्ह समस्या से बेहतर)। 

3) कम पारगम्यता वाले जलाशय 

यह मैट्रिक्स पारगम्यता < 10 mD वाले तंग जलाशयों पर लागू होता है, जैसे शेल गैस और तंग तेल जलाशय। 

कारण: कम पारगम्यता वाले जलाशय, छिद्रों के बंद होने के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं। धनायनिक ड्रैग रिड्यूसर के दोहरे कार्य - सूजन + ड्रैग कम करना - फ्रैक्चरिंग द्रव निस्यंद के आक्रमण से होने वाली पारगम्यता क्षति को कम कर सकते हैं और जलाशय की चालकता की रक्षा कर सकते हैं। 

2. फ्रैक्चरिंग द्रव प्रणालियों की विशेषताएं 

1) जल आधारित फ्रैक्चरिंग द्रव प्रणालियाँ 

यह केवल फ्रैक्चरिंग तरल पदार्थों (रैखिक जैल, क्रॉस-लिंक्ड जैल, स्लिकवॉटर, आदि सहित) के लिए जल आधारित ड्रैग रिड्यूसर पर लागू होता है, और तेल-आधारित या अल्कोहल-आधारित फ्रैक्चरिंग तरल पदार्थों पर लागू नहीं होता है। 

कारण: धनायनिक ड्रैग रिड्यूसर की बहुलक श्रृंखलाओं को ड्रैग कम करने वाले प्रभाव को लागू करने के लिए जलीय विलयन में घुलने और फैलने की आवश्यकता होती है। तेल-प्रावस्था वातावरण आणविक श्रृंखलाओं को कुंडलित या अवक्षेपित कर देगा। 

2) कई योगात्मक तत्वों वाली जटिल प्रणालियाँ

यह क्रॉस-लिंकर्स (जैसे बोरेक्स, कार्बनिक जिरकोनियम), जेल-ब्रेकर्स (जैसे परसल्फेट, एंजाइम), जीवाणुनाशकों और अन्य योजकों के साथ मिश्रित फ्रैक्चरिंग द्रव प्रणालियों के लिए ड्रैग रिड्यूसर पर लागू होता है। 

कारण: धनायनिक ड्रैग रिड्यूसर को अन्य योजकों के साथ संगत होना आवश्यक है (जैसे जेल क्रॉस-लिंकिंग में बाधा न डालना और जेल-ब्रेकर द्वारा समय से पहले विघटित न होना)। आणविक डिज़ाइन के बाद, यह जटिल योगों के अनुकूल हो सकता है और पूरी प्रक्रिया के दौरान स्थिरता बनाए रख सकता है। 3. निर्माण तकनीक आवश्यकताएँ 

1) लंबी-क्षैतिज-खंड या गहरे-कुएं फ्रैक्चरिंग

यह क्षैतिज कुओं पर लागू होता है जिनकी क्षैतिज खंड लंबाई शशशश 1000 मीटर या गहरे कुओं पर लागू होता है जिनकी ऊर्ध्वाधर गहराई शशशश 3000 मीटर होती है। 

कारण: लंबे क्षैतिज खंड/गहरे कुएँ के साथ घर्षण प्रतिरोध अधिक होता है (घर्षण प्रतिरोध हानि कुल पंप दाब के 30%-50% तक पहुँच सकती है)। धनायनिक ड्रैग कम करने से अशांत घर्षण प्रतिरोध 40%-70% तक कम हो सकता है, जिससे पंप-दाब हानि कम होती है और यह सुनिश्चित होता है कि फ्रैक्चरिंग द्रव डिज़ाइन किए गए विस्थापन के अनुसार फ्रैक्चर के प्रत्येक समूह में समान रूप से प्रवेश करता है। 

2) उच्च-विस्थापन निर्माण परिदृश्य 

यह निर्माण विस्थापन शशशश 10 m³/मिन के साथ बड़े पैमाने पर फ्रैक्चरिंग (जैसे वॉल्यूमेट्रिक फ्रैक्चरिंग) पर लागू होता है। 

कारण: उच्च विस्थापन पर, द्रव की विक्षोभ तीव्रता अधिक होती है, और प्रतिरोध में कमी की आवश्यकता अधिक होती है। धनायनिक प्रतिरोध कम करने वाले यंत्र के दीर्घ-श्रृंखला अणु अधिक प्रभावी ढंग से भंवरों को दबा सकते हैं और कम घर्षण प्रतिरोध की स्थिति बनाए रख सकते हैं। 

4. पर्यावरण और स्थिरता आवश्यकताएँ 

1) मध्यम से उच्च तापमान वाले जलाशय (तापमान-प्रतिरोधी संशोधन की आवश्यकता वाले) पारंपरिक उत्पाद ≤ 120°C के जलाशयों पर लागू होते हैं। तापमान-प्रतिरोधी संशोधन (जैसे सुगंधित वलय और हेट्रोसाइक्लिक समूह) के बाद, ये 120-180°C के उच्च तापमान वाले जलाशयों पर लागू हो सकते हैं। 

कारण: उच्च तापमान बहुलक श्रृंखलाओं के ताप-ऑक्सीडेटिव क्षरण का कारण बन सकता है। आणविक श्रृंखला टूटने के कारण विखंडन द्रव दक्षता के लिए ऊष्मा प्रतिरोध में सुधार और ड्रैग रिड्यूसर में कमी से बचने के लिए आणविक डिज़ाइन आवश्यक है। 

2. कम पीएच या तटस्थ फ्रैक्चरिंग द्रव वातावरण 

5 -9 पीएच वाले द्रव प्रणालियों के विखंडन के लिए ड्रैग रिड्यूसर का उपयोग उपयुक्त है। अत्यधिक अम्लीय (पीएच < 3) या अत्यधिक क्षारीय (pH > 11) वातावरण धनायनिक समूहों को विफल कर सकता है (जैसे अमीनों का असंतुलित प्रोटॉनीकरण)। 

सारांश 

फ्रैक्चरिंग द्रव ड्रैग रिड्यूसर के लिए धनायनिक ड्रैग रिड्यूसर का मुख्य लागू तर्क है: ड्रैग रिडक्शन की आवश्यकता के आधार पर, उन परिदृश्यों के साथ आरोपित किया जाता है जहाँ जलाशय को सूजन-रोधी/लवण-प्रतिरोध की आवश्यकता होती है। इसका इष्टतम अनुप्रयोग परिदृश्य है: उच्च लवणता और कम पारगम्यता वाला एक जलाशय जिसमें विस्तृत मिट्टी हो, जहाँ लंबे क्षैतिज खंड और उच्च विस्थापन फ्रैक्चरिंग निर्माण के लिए फ्रैक्चरिंग द्रव के लिए ड्रैग रिड्यूसर का उपयोग किया जाता है, और जलाशय का तापमान इसकी तापमान-प्रतिरोधी सीमा के भीतर होता है।