고압 필터 프레스는 중요한 시뮬레이션 도구 역할을 합니다. 이는 스트레스 하에서 시추 유체의 여과 및 벽 형성 특성을 평가하는 데 사용됩니다. 표준 압력 100 psi에서 작동하며, 30분 동안의 유실량과 결과 머드 케이크의 물리적 두께를 측정합니다.
이 테스트는 유체 손실과 케이크 두께를 정량화함으로써 윤활제 또는 유체 손실 감소제가 조밀하고 얇으며 윤활성이 있는 필름을 형성할 수 있는지 결정합니다. 이 보호 장벽은 차압으로 인한 파이프 끼임에 대한 주요 방어선입니다.
여과 역학 분석
유체 손실 측정
필터 프레스에서 얻는 주요 지표는 시추 유체에서 빠져나가는 물(여과액)의 양입니다.
이 측정은 공내와 지층 사이의 장벽이 얼마나 투과적인지를 나타냅니다. 높은 수분 손실은 화학 물질이 지층을 효과적으로 밀봉하지 못하고 있음을 시사합니다.
머드 케이크 두께 평가
두 번째 중요한 지표는 필터 매체에 남겨진 머드 케이크라고 하는 고체 잔류물의 물리적 두께입니다.
이 잔류물은 공내 벽에 쌓이는 층을 시뮬레이션합니다. 목표는 두껍고 스펀지 같은 축적을 피하고 조밀한 층을 선호하는 것입니다.
운영 목표: 끼임 방지
보호 필름 생성
필터 프레스에서 얻은 데이터는 윤활제 및 유체 손실 감소제가 공내 벽에 특정 유형의 필름을 생성하는 능력을 평가합니다.
효과적이려면 이 필름은 조밀하고 얇으며 윤활성이 높아야 합니다. 이 장벽은 시추 유체가 지층으로 침투하는 것을 방지하면서 마찰을 줄입니다.
차압 위험 완화
이 테스트의 가장 중요한 목적은 차압으로 인한 파이프 끼임을 방지하는 것입니다.
필터 케이크가 너무 두껍거나 밀봉이 불량하면 공내와 지층 사이의 압력 차이로 인해 시추 파이프가 벽 쪽으로 빨려 들어갈 수 있습니다. 효과적인 윤활제가 생성한 얇고 불투과성인 필름은 이 위험을 중화합니다.
절충점 이해
두께 대 밀도
유체 설계의 일반적인 함정은 두꺼운 머드 케이크가 더 나은 밀봉을 제공한다고 가정하는 것입니다.
실제로는 두꺼운 케이크는 시추 스트링과의 접촉 면적을 증가시켜 파이프가 끼일 위험을 크게 증가시킵니다. 목표는 부피가 아니라 밀도와 불투과성입니다.
유체 손실 대 윤활성
낮은 유체 손실은 중요하지만 성공의 유일한 요소는 아닙니다.
유체는 지층을 잘 밀봉할 수 있지만(낮은 수분 손실) 매끄럽고 윤활성 있는 표면을 남기지 못할 수 있습니다. 마찰을 실제로 줄이는 필름을 보장하기 위해 두 지표를 함께 평가해야 합니다.
프로젝트를 위한 테스트 결과 해석
고압 필터 프레스 테스트의 데이터를 검토할 때 운영 위험을 우선시하십시오.
- 끼임 방지가 주요 초점인 경우: 두꺼운 케이크는 차압 끼임에 대한 표면적을 크게 증가시키므로 얇고 조밀한 머드 케이크 측정을 우선시하십시오.
- 지층 보호가 주요 초점인 경우: 30분 동안 낮은 수분량 손실을 우선시하여 유체가 주변 암석을 침범하고 손상시키지 않도록 하십시오.
이 테스트는 화학 물질이 압력 하에서 공내 무결성을 유지할 것임을 확인하는 결정적인 방법입니다.
요약표:
| 테스트된 지표 | 측정 단위 | 운영 중요성 |
|---|---|---|
| 여과액 부피 | 30분당 ml | 지층 밀봉 효율 및 유체 손실 방지 능력을 나타냅니다. |
| 머드 케이크 두께 | mm 또는 1/32인치 | 차압으로 인한 파이프 끼임 위험을 평가합니다. |
| 필름 품질 | 정성적 | 장벽의 밀도, 윤활성 및 조밀성을 평가합니다. |
| 표준 압력 | 100 psi | 벽 형성 과정 중 공하 응력을 시뮬레이션합니다. |
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참고문헌
- Nodirbek Kobilov. DEVELOPMENT OF EFFECTIVE LUBRICANTS FOR DRILLING FLUIDS. DOI: 10.29013/ajt-24-1.2-90-93
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