이 글은 3차 채유와 혈암유 채굴 중 이산화탄소 드라이브, 표면활성제 2원(3원) 드라이브 기술을 중심으로 실제 액적을 체계적으로 소개한다®（RealDrop®/TrueDrop®）고온 고압 계면 화학 분석 시스템.그 연구 개발 배경과 기능 특성을 논술하고, 각 기능 모듈의 기술 우세를 분석하며, 이 시스템이 측정 난제를 해결하고, 채굴 공정 매개변수를 최적화하는 등 방면에서 관련 기술 발전에 대한 추진 작용을 탐구하고, 석유 채굴 인터페이스 화학 연구 분야에서의 기술 가치와 응용 전망을 보여준다.
실제 액체 방울® 고온 고압 계면 화학 분석 시스템;세 번 채유하기;혈암유 채굴;이산화탄소 드라이브;표면활성제 이원(3원) 드라이브;인터페이스 화학 측정;석유 채굴 기술
전 세계 에너지 구조에서 석유는 여전히 중요한 지위를 차지하고 있다.경제 발전과 에너지 수요 증가에 따라 일반 석유 자원은 매장량이 감소하고 채굴이 어려워지는 등의 문제에 직면해 있다.에너지 공급을 보장하기 위해 세 차례의 채유 기술과 셰일 오일 채굴 기술이 석유 업계의 초점이 되었다.
3차 채유 기술은 유층에 화학물질, 열력 또는 기체를 주입하여 기름, 가스, 물 및 암석의 물리화학적 성질을 변화시켜 채취율을 높인다;셰일오일 채굴은 비상식적인 매장층으로부터 석유를 획득하여 전통적인 채굴이 일반적인 매장층에 대한 의존을 돌파한다.이 두 가지 기술 중에서 이산화탄소 드라이브와 표면활성제 이원 (3원) 드라이브 기술은 우세로 인해 채취율을 높이는 관건적인 수단이 되었다.그리고 이러한 기술의 심도 있는 연구와 응용은 고온 고압 조건에서의 인터페이스 화학 성질에 대한 정확한 측정과 분석에 의존한다.실제 액체 방울® 고온 고압 계면 화학 분석 시스템이 생겨나 선진 기술과 다원적 기능으로 석유 채굴 계면 화학 연구에 지탱을 제공하고 관련 기술의 발전을 추진한다.
3차 채유 기술은 장기적인 연구와 실천을 거쳐 풍부한 기술 체계를 형성하였다.그 중 화학 드라이브는 핵심으로 폴리머 드라이브, 폴리머/표면활성제 이원 복합 드라이브, 표면활성제/폴리머/알칼리 3원 복합 드라이브, 점탄성 입자/폴리머/표면활성제 비균상 복합 드라이브 등의 유형을 포함한다.
우리 나라는 세 차례의 채유 화학 드라이브 기술 분야에서 성과가 현저하다.대경유전을 례로 들면 표면활성제, 중합물 등 화학약제를 주입하여 유층류체의 류동성과 계면성질을 개선하고 2차채유를 기초로 채수률을 14~20% 포인트 높였으며 루계 생산량이 3억톤을 돌파하고 련속 21년간 년생산량이 1000만톤을 초과하였으며 3차채유기술이 로유전의 안정적인 생산에서의 잠재력을 보여주었다.허난성 유전은 서로 다른 유장 특징에 맞추어 미세 유액 구동, 점착 감소 복합 구동 등 기술을 난관을 돌파하여 형성하였으며, 올해 첫 5개월 동안 3채굴 기술을 통해 5만 6천 톤의 기름을 증가시켜 유장 개발 주기를 연장하였다.
혈암유는 비상식적인 석유가스자원으로서 채굴기술이 최근 몇년간 돌파를 가져왔다.이산화탄소 전치 압열, 밀접 할부 균일 압열, 무수 압열, 수직 틈 고압 파열 제고 등 새로운 공법이 출현하고, 블록 전체 입체 채굴, 셰일 오일 조기 보충 에너지와 이산화탄소 삼키기/교체 채취율 제고 등 기술은 응용 잠재력을 보여준다.
우리 나라는 혈암유개발을 중시하여 신강유전 길무사르, 대경유전 고룡륙상, 승리 제양 등 혈암유시범구를 설립하였다.2023년 중국의 셰일오일 생산량은 400만t을 돌파했습니다.2024년, 신강 길무사르시범구의 루계 생산량은 100만톤을 돌파하고 일생산량은 4000톤을 돌파하여 혈암유채굴분야에서의 우리 나라의 기술실력을 구현했다.
이산화탄소 오일 흡입 기술은 이산화탄소가 기름과 물에서 용해도가 높은 특성을 이용하여 유층에 주입한 후 원유의 부피를 팽창시키고 점도를 떨어뜨리며 유수 계면의 장력을 줄이고 원유의 유동성을 개선한다.이 기술은 다른 기름 흡입 기술에 비해 적용 범위가 넓고 기름 흡입 원가가 낮으며 채유율이 뚜렷하게 향상되는 등 장점이 있다.
전 세계적으로 이산화탄소 연료 흡입 프로젝트가 광범위하게 응용되고 있으며, 실시 중인 프로젝트는 거의 80개에 달한다.미국은 매년 약 2000만~3000만 톤의 이산화탄소를 주입하는 등 사업을 많이 하는 나라다.우리 나라도 승리유전과 제로석유화학의 백만톤급 CCUS 시범공사와 같은 관련 기술을 추진하고 있으며 15년에 300만톤의 기름을 증식하고 연간 약 100만톤의 이산화탄소를 감축할 예정이다.셰일오일 채굴에서 액상 이산화탄소 건식 가사 압열 기술은 물상이 없고 찌꺼기가 없으며 배출이 빠른 특징으로 저장층의 피해를 줄이고, 이산화탄소 배출은 초기 에너지 보충 수단으로서 만약 여러 차례의 배출 또는 교체를 실현한다면 셰일오일 채취율을 높일 수 있다.
계면활성제 2원(3원) 드라이브 기술은 3차 채유 중 중요한 화학적 오일 제거 방법으로 주입 물에 계면활성제, 폴리머 등 화학제를 첨가하여 교체 유체의 성질 및 원유, 암석과의 계면 성질을 변화시켜 원유 생산량을 증가시킨다.
고온 고염유 매장 채굴에서 중국석유화학은 수십 년간의 난관 돌파를 거쳐 화학 드라이브 기술의 공업화 응용을 실현하고 고온 고염유 매장 중합체 드라이브 부대 기술, 중합체/표면활성제 이원 복합 드라이브 기술, 고-액 비균상 복합 드라이브 기술 등을 형성하여 동부의 오래된 유전에 안정적인 기름을 추가 저장하는 데 역할을 발휘하였다.계면활성제의 성능과 처방은 기름제거효과에 영향을 주는 관건이므로 기름저장지질조건, 원유성질 등에 따라 선별하고 최적화해야 한다.
세 차례의 채유와 셰일오일 채굴 기술이 발전함에 따라 고온 고압 조건에서 인터페이스 화학 성질 측정에 대한 요구가 높아졌다.전통적인 기기는 기능, 정밀도와 적용 범위에 한계가 존재하는데, 예를 들면 고온과 고압에서 측정의 정확성이 떨어지고, 낮거나 초저계면 장력 측정에 대한 오차가 커서 복잡한 기름 저장 작업 상황의 수요를 만족시킬 수 없다.
이러한 문제를 해결하기 위해 실제 액체 방울® 고온 고압 계면 화학 분석 시스템 연구 개발이 나왔다.이 시스템은 과학연구인원과 공정사에게 선진적이고 정확하며 다기능적인 측량도구를 제공하고 석유채굴계면화학연구를 추진하며 채굴기술의 최적화와 혁신을 돕고 채굴률을 높이며 에너지안전을 보장하는데 목적을 두고 있으며 과학적의의와 실제응용가치가 있다.
실제 액체 방울® 시스템은 70MPa 압력, 210도 고온 조건에서 다양한 인터페이스 화학 파라미터를 정확하게 측정할 수 있는 능력을 갖추고 있다.이는 고온고압접촉각측정기, 계면장력기, 회전적계면장력기, 계면류변기 등 기능을 집적함과 동시에 력학백금판법과 백금환법이 표면활성제 동정태표면장력을 측정하는것을 지지하며 한대의 기구는 계면화학의 흔히 볼수 있는 테스트를 완성하고 실험효률을 제고하며 데터의 관련성과 신뢰성을 증강할수 있다.
시스템은 고정밀 온도와 압력 제어 기술과 같은 첨단 설계 이념을 채택하여 실험 환경을 안정적으로 유지할 수 있다;첨단 센서 및 데이터 처리 알고리즘으로 측정 데이터가 정확하고 실시간인지 확인합니다.이러한 특징은 시스템을 서로 다른 유형의 기름 매장 연구와 채굴 기술 개발 장면에 적용하도록 한다.
실제 액체 방울® 접촉각 측정기의 강체 중 시료대는 승강과 X축 이동 기능을 갖추고 있다.샘플대 승강은 고온 고압 환경에서 정확하게 이액 조작을 완료하여 액체가 튀거나 위치가 편차되지 않도록 할 수 있다;X축 이동은 암석 표면 성질의 불균일성을 고려하여 암석 표면의 서로 다른 위치에 대해 접촉각을 측정할 수 있으며, 유장 미시적 인터페이스 상호작용 법칙을 연구하는 데 상세한 데이터를 제공한다.
고압 주사 펌프 시스템은 진동 방울 조작과 독립적인 온도 제어 기능을 갖추고 있다.진동적 조작은 기름 매장 채굴 중 유체의 동적 변화를 시뮬레이션하여 인터페이스 유동 변수 데이터를 얻을 수 있다.주사펌프 시스템의 독립적인 온도 제어 범위는 실온-220도, 100도 이하 정밀도 0.02도, 100도 이상 정밀도 0.1도로 주사 액체 온도를 정확하게 조절할 수 있으며 복잡한 유장 온도 작업 상황을 시뮬레이션할 수 있다.
이 기구는 아사를 사용한다® 기술의 Young-Laplace 방정식은 합법적이며 전통적인 방법에 비해 큰 이점이 있습니다.전통적인 방법은 무량강 처리 중의 선형 표정 기술 때문에 Bond number 0.4-0.8 범위의 액적만 테스트할 수 있으며, 범위를 벗어나면 접촉각 계산 편차를 초래하기 쉽다.그리고 아사® 기술은 제1성 원리에 기초하여 액적 측정 범위의 제한을 돌파하여 전 범위의 액적 윤곽 측정을 실현할 수 있으며, 복잡한 유장 인터페이스의 상호작용을 연구하는데 정확한 데이터를 제공한다.
실제 액체 방울® 회전적 계면 장력계는 70MPa 압력, 210도 고온에서 초저계면 장력 테스트를 실현하여 기름 매장량의 실제 작업 상황을 시뮬레이션할 수 있다.표면활성제의 기름흡입에서 과학연구일군은 이 기구를 통해 부동한 표면활성제가 고온고압조건에서 유수계면장력에 대한 저하효과를 연구하고 부동한 조제방법의 계면장력저하폭, 속도 등 매개 변수를 대비하여 특정한 기름저장에 적합한 표면활성제조제방법을 선별할수 있다.이밖에 계기는 동적증압과 동적주입기능을 구비하여 실제 채굴중의 유장압력과 류체성질의 변화를 모의할수 있으며 예비주입절차를 통해 자동배치표면활성제조제방법을 실현할수 있다.
이산화탄소 오일 흡입 기술에서 실제 액체 방울® 인터페이스 유동기는 현적법, 구속 정적법 및 VoidLock 기술을 사용하여 전통적인 기기에서 액체가 바늘에 떨어져 올라가는 난제를 해결했다.계기는 액적 형태 변화를 포착하여 계면 장력 값을 계산하여 이산화탄소 드라이브의 중저 또는 초저 계면 장력 측정 수요에 적응한다.과학연구일군은 부동한 조건하에서의 계면장력변화를 분석하여 원유에서의 이산화탄소의 용해특성 및 원유성질에 대한 영향을 연구하고 이산화탄소기름흡입공정매개 변수를 최적화할수 있다.
실제 액체 방울® 시스템에 장착된 백금 판법 동적 표면/인터페이스 장력 기능과 백금 고리법 정적 표면 장력 테스트 기능은 표면 활성제 연구에 다차원 측정 수단을 제공한다.동적 표면 장력 기능은 아사® 기술의 백금 판법, 응답 시간 2-5ms, 균형 표면 장력 값을 테스트 할 수 있으며 표면 활성제 분자의 흡착 동력학 과정을 포착 할 수 있습니다.기기는 기포 압력법 모듈 비교 데이터를 선택하여 측정 정확성을 높일 수 있다.백금 고리법 정적 표면 장력 테스트 기능은 표면활성제의 균형 상태에서의 표면 성질을 평가하기 위해 안정적인 데이터를 제공하여 표면활성제 조제 선별에 사용한다.
이산화탄소 오일 흡입 중 실제 액체 방울® 시스템은 현적법, 구속정적법 등 방법을 통해 전통적인 회전적계면장력계가 원유와 이산화탄소밀도의 차이가 커서 방울이 되기 어려운 문제를 해결하였다.낮거나 초저계면 장력에서 일반 바늘이 방울을 맺기 어려운 문제에 대해 시스템의 VoidLock 기술은 표면 처리와 유체 제어 기술을 통해 액적 안정성을 강화한다.시스템용 아사® 기술은 각종 액적의 접촉각과 계면장력을 전면적으로 측정하여 과학연구일군이 이산화탄소주입농도, 속도 등 공예매개변수를 최적화하도록 도와줄수 있다.
고온 고염유 매장 중 실제 액체 방울® 시스템은 환경을 시뮬레이션하고 표면활성제 용액의 동정적 표면장력, 계면장력 및 접촉각 등 매개변수를 측정하여 과학연구일군이 복잡한 조건에서의 표면활성제의 작용메커니즘을 료해하도록 도와줄수 있다.표면활성제 조제선별에서 시스템은 부동한 조제방법에 대해 모의실험을 진행하고 계면장력감소폭 등 매개 변수를 대비하여 고효률조제방법을 선별할수 있다.이밖에 시스템은 부동한 주입방식과 순서를 모의하여 실제 채굴을 위해 가장 좋은 주입방안을 확정할수 있다.
실제 액체 방울® 고온 고압 계면 화학 분석 시스템은 3차 채유와 셰일 오일 채굴 중 이산화탄소 드라이브, 표면활성제 2원 (3원) 드라이브 기술을 대상으로 연구 개발한 선진 기기이다.이는 혁신적인 설계와 혁신기술을 통해 고온고압, 저 또는 초저계면장력측정에서의 전통기구의 난제를 해결하여 석유채굴계면화학연구에 정확한 수치를 제공해주었다.
이 시스템은 이산화탄소 드라이브와 표면활성제 2원 (3원) 드라이브 기술의 발전을 추진하여 과학 연구자들이 공정 매개변수와 조제법을 최적화하고 채취율을 높일 수 있도록 돕는다.석유 채굴 업계의 수요가 증가함에 따라 실제 액체 방울® 시스템은 계면화학연구와 기술돌파를 지속적으로 추진하여 에너지공급과 석유공업의 지속가능한 발전을 위해 기술버팀목을 제공하고 기술진보과정에 끊임없이 보완하고 업그레이드할수 있다.
