इनवर्ट इमल्शन ड्रिलिंग फ्लूइड क्या है? संरचना, मिश्रण और प्रदर्शन

इन्वर्ट इमल्शन ड्रिलिंग फ्लूइड क्या है?

इमल्शन उल्टा करें ड्रिलिंग तरल यह एक तेल-में-जल प्रणाली है जिसमें तेल निरंतर चरण बनाता है और जल या खारा पानी बूंदों के रूप में बिखरा होता है। इमल्सिफायर बूंदों की संरचना को बनाए रखते हैं, जबकि वेटिंग एजेंट, रेओलॉजी मॉडिफायर, फ़िल्ट्रेशन-नियंत्रण एडिटिव्स और भारक पदार्थ ड्रिलिंग के लिए आवश्यक अन्य गुण प्रदान करते हैं।.

पानी की उपस्थिति इसे जल-आधारित द्रव नहीं बनाती। निर्णायक विशेषता यह है कि कौन सा द्रव निरंतर चरण बनाता है। एक इन्वर्ट इमल्शन में, बाहरी तेल चरण आंतरिक जलीय बूंदों को घेरे रहता है।.

ये प्रणालियाँ उन स्थानों में उपयोग की जाती हैं जहाँ चिकनाई, वेलबोअर स्थिरता और तापमान प्रदर्शन महत्वपूर्ण होते हैं। हालांकि, ये लाभ पूर्ण सूत्रीकरण पर निर्भर करते हैं। तेल चरण का चयन करने से स्वचालित रूप से स्थिर इमल्शन, पर्याप्त निलंबन या स्वीकार्य छानन व्यवहार नहीं बनता।.

Zhiwei में, हम इस चरण भेद के साथ योजक चर्चाएँ शुरू करते हैं। एक पदार्थ जो एक में अच्छा प्रदर्शन करता है जल-आधारित द्रव तेल-सतत प्रणाली में समान कार्य प्रदान करने का अनुमान नहीं लगाया जा सकता।.

यह पूरी तरह तेल आधारित ड्रिलिंग फ्लूइड से कैसे भिन्न है?

ऑल-ऑयल तरल पदार्थों में बहुत कम पानी होता है, जबकि इन्वर्ट इमल्शन तरल पदार्थों में जानबूझकर एक आंतरिक जलीय चरण शामिल किया जाता है। पारंपरिक वर्णन अक्सर ऑल-ऑयल प्रणालियों को लगभग 51% से कम पानी की मात्रा और इन्वर्ट इमल्शन को काफी अधिक पानी की मात्रा से जोड़ते हैं। ये सार्वभौमिक सूत्रीकरण सीमाएँ नहीं बल्कि वर्णनात्मक सीमाएँ हैं।.

तेल-जल अनुपात इन्वर्ट सिस्टम का वर्णन करने का अधिक उपयोगी तरीका प्रदान करता है। 80:20 का अनुपात सामान्यतः तरल अंश में 80 आयतन भाग तेल और 20 आयतन भाग जलीय चरण का अर्थ होता है। इसका यह मतलब नहीं है कि तैयार, भारित ड्रिलिंग फ्लूइड में कुल आयतन के हिसाब से 80% तेल होता है।.

बेरिट और अन्य ठोस पदार्थ मिलाने के बाद यह अंतर विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो जाता है। एक फॉर्मूलेशन शीट में द्रव-चरण के अनुपात, योजक सांद्रता और अंतिम मड आयतन को स्पष्ट रूप से अलग करना चाहिए। उस जानकारी के बिना, एक रेसिपी पूरी दिख सकती है, लेकिन उसे सटीक रूप से दोहराना असंभव रहता है।.

मुख्य घटक क्या हैं?

एक इन्वर्ट इमल्शन विभिन्न जिम्मेदारियों वाले पदार्थों को मिलाता है। कुछ तरल बूंदों को स्थिर करते हैं; अन्य ठोस सतहों, निलंबन या छानन का प्रबंधन करते हैं। इन कार्यों को अलग रखने से फॉर्मूलेशन संबंधी निर्णयों का मूल्यांकन करना आसान हो जाता है।.

घटक	मुख्य कार्य	महत्वपूर्ण चयन विचार
आधार तेल	सतत द्रव परत बनाता है	पूर्ण एडिटिव पैकेज के साथ संगतता
पानी या नमक का घोल	आंतरिक प्रसारित चरण का निर्माण करता है	संयोजन और अभिप्रेत सांद्रता
इमल्सिफ़ायर पैकेज	जल-इन-तेल संरचना को स्थिर करता है	चुने हुए तेल और खारे पानी के साथ प्रदर्शन
गीला करने वाला एजेंट	ठोसों पर तेल के फैलाव का समर्थन करता है।	भारित सामग्री और ड्रिल किए गए ठोस पदार्थों के साथ संगतता
जैव-ध्रुवीय रेओलॉजी संशोधक	प्रवाह और निलंबन विशेषताओं का विकास करता है।	वितरण और सक्रियण आवश्यकताएँ
छानन-नियंत्रण योजक	निर्दिष्ट परिस्थितियों में द्रव हानि को सीमित करता है	कंडीशनिंग और ऊष्मीय संपर्क के बाद प्रदर्शन
चूना या अन्य निर्दिष्ट उपचार	आवश्यक रासायनिक वातावरण का समर्थन करता है	प्रणाली-विशिष्ट उपचार और मापन विधि
भार सामग्री	द्रव घनत्व समायोजित करता है	लटकन और स्थिरीकरण व्यवहार

हर सूत्रीकरण के लिए समान उत्पादों या मिलाने के स्तरों की आवश्यकता नहीं होती। एक वाणिज्यिक एडिटिव पैकेज में कई कार्य एक-दूसरे से ओवरलैप भी कर सकते हैं, इसलिए केवल अवयवों की संख्या से द्रव की गुणवत्ता के बारे में बहुत कम पता चलता है।.

तेल और पानी के चरणों का चयन कैसे किया जाना चाहिए?

संभावित तेल चरणों में खनिज तेल और डीजल सहित अन्य आधार-द्रव प्रकार शामिल हैं। उनकी उपयुक्तता का मूल्यांकन चिपचिपाहट, एडिटिव संगतता, परिचालन परिस्थितियाँ तथा परियोजना की हैंडलिंग और पर्यावरणीय आवश्यकताओं के आधार पर किया जाना चाहिए। डीजल को हर अनुप्रयोग के लिए सर्वोत्तम विकल्प के रूप में वर्णित नहीं किया जाना चाहिए।.

जलीय चरण ताजे पानी, समुद्री जल या तैयार खारे पानी से शुरू हो सकता है। ये परस्पर प्रतिस्थाप्य इनपुट नहीं हैं। पानी की संरचना आंतरिक चरण को प्रभावित करती है, और खारे पानी के विनिर्देश में नमक और उसकी सांद्रता दोनों को निर्दिष्ट किया जाना चाहिए।.

कैल्शियम क्लोराइड इन्वर्ट फॉर्मूलेशन में उपयोग किया जाने वाला एक उदाहरण है। एक उपयोगी बैच निर्देश में तैयार खारे घोल की सांद्रता और बैच के लिए आवश्यक कुल नमक द्रव्यमान के बीच अंतर करना चाहिए। अतिरिक्त मात्रा की गणना करते समय वाणिज्यिक नमक की शुद्धता और हाइड्रेशन अवस्था का भी ध्यान रखना आवश्यक है।.

तब इच्छित प्रणाली के लिए तेल-जल अनुपात निर्धारित किया जाना चाहिए। विसरित जलीय अंश बढ़ाने से इमल्शन की संरचना बदलती है और यह प्रवाह गुणधर्मों को प्रभावित कर सकता है। यह बिना किसी परिणाम के तेल की खपत कम करने का एक सुविधाजनक तरीका नहीं है, बल्कि यह परीक्षण करने योग्य एक सूत्रीकरण चर है।.

इमल्सीफायर और वेटिंग एजेंट दोनों ही क्यों महत्वपूर्ण हैं?

एक इमल्सिफ़ायर पैकेज निरंतर तेल चरण में जलीय बूंदों को बनाए रखने में मदद करता है। एक वेटिंग एजेंट एक संबंधित लेकिन अलग आवश्यकता को संबोधित करता है: ठोस सतहों को उनके तेल-निरंतर परिवेश के साथ अनुकूल बनाए रखना।.

जब भारित पदार्थ और ड्रिल किए गए ठोस द्रव में प्रवेश करते हैं, तो यह अंतर मायने रखता है। एक दृश्य रूप से समान इमल्शन तब भी अवांछनीय व्यवहार प्रदर्शित कर सकता है यदि उसके ठोस अच्छी तरह से गीले न हों। इसके विपरीत, स्वीकार्य ठोस प्रसरण यह नहीं दर्शाता कि तरल इमल्शन कंडीशनिंग के दौरान स्थिर रहेगा।.

पारंपरिक इमल्सिफायर के उदाहरणों में कैल्शियम सोप, स्पैन 80 जैसे सोर्बिटन एस्टर और चयनित पेट्रोलियम सल्फोनेट्स शामिल हैं। सामग्री सूची में उनकी उपस्थिति एक कार्यशील फॉर्मूलेशन स्थापित करने के लिए पर्याप्त नहीं है। प्रदर्शन पैकेज, सांद्रता, आधार द्रव, आंतरिक चरण और मिश्रण परिस्थितियों पर निर्भर करता है।.

हाइड्रोफिलिक-लिपोफिलिक संतुलन, या HLB, सर्फेक्टेंट के गुणधर्म का वर्णन करने में मदद कर सकता है। कम HLB वाली सामग्रियाँ आमतौर पर पानी-इन-तेल इमल्सीकरण से जुड़ी होती हैं, लेकिन नाममात्र HLB मान को पूर्ण चयन नियम नहीं माना जाना चाहिए। एक मिश्रित पैकेज का परीक्षण वास्तविक फॉर्मूलेशन के साथ ही करना आवश्यक है।.

कुछ योजक इमल्सीकरण और गीलापन दोनों कार्य करते हैं। जहाँ ऐसा होता है, वहाँ एक उत्पाद में किए गए परिवर्तन एक से अधिक गुणों को प्रभावित कर सकते हैं, जो नियंत्रित तुलनाओं को विशेष रूप से मूल्यवान बनाता है।.

क्या नियंत्रित करता है रियोलॉजी और ठोस निलंबन?

ऑर्गेनोफिलिक मिट्टी का उपयोग तेल-सतत चरण में संरचना बनाने के लिए किया जाता है। अन्य तेल-अनुकूल पदार्थ, जिनमें कुछ अस्फाल्टिक योजक शामिल हैं, उनकी रसायनिक संरचना के आधार पर rheology या फ़िल्ट्रेशन नियंत्रण में योगदान दे सकते हैं।.

आवश्यक संतुलन केवल एक गाढ़े द्रव का उत्पादन करने से कहीं अधिक चुनौतीपूर्ण है। प्रणाली को परिसंचरण के दौरान प्रबंधनीय रहते हुए उपयुक्त निलंबन प्रदान करना चाहिए। एक मात्र प्रतीत होने वाली चिपचिपाहट का परिणाम उस संतुलन का वर्णन नहीं कर सकता।.

उच्च आंतरिक-चरण वाले इन्वर्ट ड्रिलिंग फ्लूइड्स पर किए गए शोध में पाया गया कि तेल-जल अनुपात में परिवर्तन और हाइड्रोफोबिक बेंटोनाइट के उपयोग ने रियोलॉजिकल और स्थिरता मापों को प्रभावित किया। यह आंतरिक-चरण की मात्रा और रियोलॉजी एडिटिव्स को परस्पर क्रियाशील चर मानने का समर्थन करता है, बजाय इसके कि चिपचिपापन को इमल्शन से स्वतंत्र रूप से समायोजित किया जा सकता है।.

जब चिपचिपापन अप्रत्याशित रूप से बढ़ जाता है, तो अधिक उपचार जोड़ने से पहले ठोस पदार्थों के भार, द्रव-चरण संतुलन और गीलापन की स्थिति की जांच करें। संचित ड्रिलिंग ठोस पदार्थ द्रव की अवस्था को बदल सकते हैं, भले ही मूल योजक सांद्रता जानबूझकर परिवर्तित न की गई हो।.

कुछ प्रणालियों में तेल अंश बढ़ाना या ठोस पदार्थों के निष्कासन में सुधार करना उपयोगी अनुसंधान दिशाएँ हो सकती हैं। इनमें से कोई भी उपाय यह गारंटी नहीं देता कि कम-शीयर सस्पेंशन पर्याप्त बना रहेगा। किसी भी समायोजन के बाद संपूर्ण प्रवाहगत प्रतिक्रिया को पुनः जाँचना चाहिए।.

चूने की क्या भूमिका है?

लाइम कई इनवर्ट सिस्टमों के रासायनिक उपचार पैकेज का हिस्सा है। इसका कार्य इमल्सिफ़ायर रसायनशास्त्र और फॉर्मूलेशन की क्षारीयता आवश्यकताओं पर निर्भर करता है।.

“लाइम” शब्द के प्रयोग में सावधानी बरतनी चाहिए। कैल्शियम ऑक्साइड और कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड अलग-अलग पदार्थ हैं और विनिर्देश की जांच किए बिना द्रव्यमान-दर-द्रव्यमान प्रतिस्थापित नहीं किए जाने चाहिए। मिश्रण प्रक्रिया में सटीक उत्पाद और उपचार आधार का उल्लेख होना चाहिए।.

तेल-निरंतर ड्रिलिंग फ्लूइड को भी इस तरह से प्रबंधित नहीं किया जाना चाहिए जैसे कि यह एक साधारण जलीय घोल हो जिसका pH लक्ष्य सीधे स्थानांतरित किया जा सके। रिपोर्ट किए गए pH मान के लिए एक परिभाषित नमूना तैयारी और मापन विधि आवश्यक है। अन्यथा, यह पूरे मड की स्थिति के बारे में झूठा आत्मविश्वास पैदा कर सकता है।.

फॉर्मूलेशन कार्य के लिए निर्दिष्ट करें कि क्षारीयता या चूना आरक्षित कैसे आंका जाएगा और उसी विधि का लगातार उपयोग करें। सामान्य pH सीमा को स्वचालित क्षेत्रीय उपचार निर्देश में बदलने से बचें।.

इन्वर्ट इमल्शन ड्रिलिंग फ्लूइड कैसे मिलाया जाता है?

मूल मिश्रण सिद्धांत तेल-सतत प्रणाली स्थापित करना और नियंत्रित परिस्थितियों में जलीय चरण को शामिल करना है। सटीक अनुक्रम चयनित योजक पैकेज और मान्य प्रक्रिया का पालन करना चाहिए।.

एक तैयारी योजना तेल चरण और खारा घोल के लिए अलग-अलग पात्रों का उपयोग कर सकती है। तेल-अनुकूल इमल्सीफायर और वेटिंग एजेंट आधार द्रव में शामिल किए जाते हैं, जबकि आवश्यक खारा घोल अलग से तैयार किया जाता है। फिर उपयुक्त हिलाने की क्रिया के तहत जलीय चरण को धीरे-धीरे मिलाया जाता है।.

रेओलॉजी संशोधक, रासायनिक उपचार, फ़िल्ट्रेशन-नियंत्रण सामग्री और भारक एजेंट विशिष्ट प्रणाली द्वारा आवश्यक चरणों में शामिल किए जाते हैं। ऑर्गेनोफिलिक उत्पादों को विशिष्ट प्रसार या सक्रियण की आवश्यकताएँ हो सकती हैं, इसलिए एक ही क्रम को हर ग्रेड के लिए कारगर नहीं माना जा सकता।.

इंजीनियर्ड घनत्व प्राप्त करने के लिए भार बढ़ाने वाली सामग्री मिलाई जाती है, जिसके बाद पर्याप्त मिश्रण और सत्यापन किया जाता है। केवल घनत्व का मिलना यह साबित नहीं करता कि इमल्शन और सस्पेंशन गुण स्वीकार्य हैं।.

एक निश्चित मिश्रण अवधि, जैसे कि दो घंटे, एक विश्वसनीय स्वतंत्र समाप्ति बिंदु नहीं है। मिक्सर की ज्यामिति, काटन तीव्रता, बैच का आकार और नमक जोड़ने की दर सभी तैयारी को प्रभावित करते हैं। इसी तरह, चरणबद्ध नमक जोड़ना एक प्रणाली-विशिष्ट प्रक्रिया है, न कि प्रत्येक इन्वर्ट इमल्शन के लिए सामान्य आवश्यकता।.

स्केल-अप करने से पहले, प्रयोगशाला बैच शीट में आयतन आधार, सामग्री की मात्राएँ, मिश्रण की स्थितियाँ, कंडीशनिंग प्रक्रिया और स्वीकृति मानदंड निर्धारित होने चाहिए। मैदानी तैयारी के लिए एक अयोग्य उदाहरण रेसिपी की बजाय अनुमोदित ड्रिलिंग-फ्लूइड कार्यक्रम की आवश्यकता होती है।.

कौन से प्रदर्शन परीक्षण सबसे अधिक मायने रखते हैं?

घनत्व, रियोलॉजी, छानन और इमल्शन की स्थिति को एक साथ आंका जाना चाहिए। प्रत्येक एक अलग प्रश्न का उत्तर देता है, और एक परीक्षण में स्वीकार्य परिणाम दूसरे में अनसुलझी समस्या की भरपाई नहीं कर सकता।.

घनत्व को कुएँ के विशिष्ट डिज़ाइन के अनुरूप होना चाहिए। तेल-आधारित द्रवों का वर्णन करने के लिए प्रयुक्त व्यापक घनत्व सीमाएँ संचालन लक्ष्य नहीं हैं। भार निर्धारण कार्यक्रम को यह भी ध्यान में रखना चाहिए कि कंडीशनिंग के बाद ठोस पदार्थ पर्याप्त रूप से निलंबित रहते हैं या नहीं।.

रियोलॉजिकल मापों से परिसंचरण व्यवहार और निम्न-कटौती संरचना दोनों की पहचान होनी चाहिए। माप का तापमान और नमूने का इतिहास रिकॉर्ड करें ताकि तुलनाएँ सार्थक बनी रहें।.

छानन परीक्षण को परीक्षण की परिस्थितियों के साथ-साथ एकत्रित आयतन की भी रिपोर्ट करनी चाहिए। एक सुचारू रूप से कार्यरत पारंपरिक इन्वर्ट सिस्टम से निकलने वाला छाननद्रव मुख्यतः तेल होने की अपेक्षा की जाती है। इमल्शन और छानन-नियंत्रण पैकेज के साथ-साथ जलीय घटक की भी जांच आवश्यक है।.

जब उच्च-तापमान सेवा का इरादा हो, तो ऊष्मीय अनुकूलन मूल्यांकन का एक और महत्वपूर्ण हिस्सा है। प्रकाशित HPHT अनुसंधान ने रियोलॉजी, विद्युत स्थिरता और सैग-संबंधित व्यवहार सहित कई मापों का उपयोग करके इन्वर्ट तरल पदार्थों का आकलन किया है, जिससे यह स्पष्ट होता है कि केवल कमरे के तापमान पर दिखावट पर्याप्त नहीं है।.

विद्युत स्थिरता वास्तव में आपको क्या बताती है?

इलेक्ट्रिकल स्थिरता परीक्षण एक बढ़ती हुई विद्युत क्षमता लागू करता है और उस बिंदु को रिकॉर्ड करता है जहाँ निर्दिष्ट चालकता सीमा प्राप्त हो जाती है। यह तरल की विद्युत प्रतिक्रिया का एक उपयोगी संकेत प्रदान करता है, लेकिन यह ड्रिलिंग प्रदर्शन का पूर्ण माप नहीं है।.

अनुसंधान ने यह जांच की है कि तेल-जल अनुपात, भारित पदार्थ और स्नेहक की सांद्रता विद्युत स्थिरता मापों को कैसे प्रभावित करती है। इसलिए परिणामों की व्याख्या संरचना और परीक्षण की परिस्थितियों के संदर्भ में करनी चाहिए।.

400 V से ऊपर का माप हर सूत्रीकरण के लिए स्वचालित रूप से स्वीकार्य नहीं माना जाना चाहिए। इसी तरह, 2,000 V से ऊपर का मान स्वतंत्र रूप से यह साबित नहीं करता कि निलंबन, छानन या तापीय प्रदर्शन संतोषजनक है।.

अधिक उपयोगी तरीका यह है कि परिणामों को एकसमान परिस्थितियों में ट्रैक किया जाए और उन्हें उस प्रणाली के लिए स्वीकृत मानदंडों से तुलना की जाए। किसी अप्रत्याशित परिवर्तन पर स्वचालित इमल्सिफ़ायर जोड़ने के बजाय जांच शुरू करनी चाहिए।.

ठोस नियंत्रण द्रव प्रदर्शन का हिस्सा क्यों है?

ड्रिलिंग के दौरान नए ठोस पदार्थ जुड़ने से तरल बदल जाता है। ठोस भार का प्रबंधन सूत्रीकरण के दौरान स्थापित गुणों को संरक्षित करने में मदद करता है और प्रत्येक परिवर्तन के लिए अतिरिक्त रसायनों के साथ समायोजन करने की प्रवृत्ति को कम करता है।.

शेल शेकर्स और अन्य ठोस-नियंत्रण उपकरणों को वास्तविक द्रव और परिचालन परिस्थितियों के अनुसार चुना और संचालित किया जाना चाहिए। “200-मेश स्क्रीन” का उपयोग करने का सामान्य निर्देश एक पूर्ण उपकरण विनिर्देश या सार्वभौमिक विकल्प नहीं है।.

स्क्रीन प्रदर्शन, थ्रूपुट, द्रव हानियाँ और आवश्यक पृथक्करण सभी पर विचार किया जाना चाहिए। रासायनिक उपचार और यांत्रिक ठोस हटाने की प्रक्रियाओं की समीक्षा एक साथ की जानी चाहिए क्योंकि इनमें से कोई भी परिसंचारी द्रव में शेष पदार्थों से स्वतंत्र रूप से मूल्यांकन नहीं किया जा सकता।.

क्या HEC, HPMC, या HEMC तेल-अनुकूल विस्कोसिफ़ायर का विकल्प हो सकते हैं?

साधारण HEC, एचपीएमसी, और HEMC हैं जल-घुलनशील सेल्यूलोज़ ईथर. जल-आधारित फॉर्मूलेशन्स में उनकी उपयोगिता यह साबित नहीं करती कि वे निरंतर तेल चरण में सीधे आवश्यक संरचना का निर्माण कर सकते हैं।.

एक आंतरिक जल चरण उस अनुकूलता संबंधी प्रश्न को दूर नहीं करता। एक उल्टा प्रणाली में जोड़ा गया पॉलिमर, इसे कैसे और कहाँ डाला जाता है, इस पर निर्भर करते हुए अलग-अलग व्यवहार कर सकता है। विशेष संशोधित सामग्रियों या मान्य सूत्रीकरणों का मूल्यांकन उनके स्वयं के साक्ष्यों के आधार पर किया जाना चाहिए।.

झिवेई में, इसलिए हम बिना सहायक परीक्षणों के इस अनुप्रयोग में ऑर्गोफिलिक क्ले या तेल-अनुकूल इमल्सिफ़ायर के प्रत्यक्ष विकल्प के रूप में मानक सेलूलोज़ ईथर ग्रेड की अनुशंसा नहीं करेंगे। उत्पाद चयन आवश्यक कार्यक्षमता और चरण अनुकूलता से शुरू होना चाहिए, न कि किसी ऐसे घटक से जो बस उपलब्ध हो।.

निष्कर्ष

इन्वर्ट इमल्शन ड्रिलिंग फ्लूइड तेल, विखंडित खारा घोल, इंटरफेसियल एडिटिव्स, रियोलॉजी मॉडिफायर्स, फ़िल्ट्रेशन-नियंत्रण सामग्री और भारक ठोस पदार्थों के समन्वित संयोजन पर निर्भर करता है। इसकी कार्यक्षमता को केवल एक चिपचिपापन माप, एक विद्युत स्थिरता मान या एक मानक मिश्रण समय तक सीमित नहीं किया जा सकता।.

एक विश्वसनीय विकास प्रक्रिया कुओं की आवश्यकताओं से शुरू होती है, सूत्रीकरण का आधार निर्धारित करती है, और उपयुक्त कंडीशनिंग के बाद पूर्ण तरल का सत्यापन करती है। झिवेई में, एडिटिव चयन के लिए हमारा दृष्टिकोण उसी सिद्धांत का पालन करता है: किसी एडिटिव को शामिल करने से पहले अनुकूलता और आवश्यक कार्यक्षमता स्थापित करना। उत्पाद सिफारिश.