HEC vir olieboor

Hydroxyethyl sellulose (HEC) word wyd gebruik in baie industriële sektore vir sy uitstekende eienskappe van verdikking, suspensie, dispersie en waterretensie. Veral in die olieveld, is HEC gebruik in boor-, voltooiings-, herstel- en brekingsprosesse, hoofsaaklik as 'n verdikkingsmiddel in pekelwater, en in baie ander spesifieke toepassings.

HEKeienskappe vir die gebruik van olievelde

(1) Soutverdraagsaamheid:

HEC het uitstekende soutverdraagsaamheid vir elektroliete. Aangesien HEC 'n nie-ioniese materiaal is, sal dit nie in watermedium geïoniseer word nie en sal nie neerslagresidu produseer nie as gevolg van die teenwoordigheid van hoë konsentrasie soute in die sisteem, wat lei tot die verandering van die viskositeit daarvan.

HEC verdik baie hoë konsentrasie monovalente en bivalente elektrolietoplossings, terwyl anioniese veselskakelaars soos CMC sout van sommige metaalione produseer. In olieveldtoepassings word HEC heeltemal onaangeraak deur waterhardheid en soutkonsentrasie en kan dit selfs swaar vloeistowwe verdik wat hoë konsentrasies sink en kalsiumione bevat. Slegs aluminiumsulfaat kan dit presipiteer. Verdikkende effek van HEC in vars water en versadigde NaCl, CaCl2 en ZnBr2CaBr2 swaar elektroliet.

Hierdie soutverdraagsaamheid gee HEC die geleentheid om 'n belangrike rol te speel in beide hierdie put- en buitelandse veldontwikkeling.

(2) Viskositeit en skuiftempo:

Wateroplosbare HEC los in beide warm en koue water op, produseer viskositeit en vorm vals plastiek. Sy waterige oplossing is oppervlakaktief en is geneig om skuim te vorm. Die oplossing van medium en hoë viskositeit HEC wat in die algemene olieveld gebruik word, is nie-Newtonies, wat 'n hoë mate van pseudoplastiese toon, en die viskositeit word beïnvloed deur skuiftempo. By lae skuiftempo word HEC-molekules ewekansig gerangskik, wat lei tot kettingtangles met hoë viskositeit, wat viskositeit verbeter: teen hoë skuiftempo word molekules met vloeirigting georiënteer, wat weerstand teen vloei verminder, en viskositeit neem af met die toename in skuiftempo.

Deur 'n groot aantal eksperimente het Union Carbide (UCC) tot die gevolgtrekking gekom dat die reologiese gedrag van boorvloeistof nie-lineêr is en deur kragwette uitgedruk kan word:

Skuifspanning = K (skuiftempo)n

Waar, n die effektiewe viskositeit van die oplossing teen 'n lae skuiftempo (1s-1) is.

N is omgekeerd eweredig aan skuifverdunning. .

In modderingenieurswese is k en n nuttig wanneer effektiewe vloeistofviskositeit onder boorgattoestande bereken word. Die maatskappy het 'n stel waardes vir k en n ontwikkel wanneer HEC(4400cps) as 'n boormodderkomponent gebruik is (tabel 2). Hierdie tabel is van toepassing op alle konsentrasies HEC-oplossings in vars- en soutwater (0.92kg/1 nacL). Uit hierdie tabel kan die waardes wat ooreenstem met medium (100-200rpm) en lae (15-30rpm) skuiftempo's gevind word.

Toepassing van HEC in olieveld

(1) Boorvloeistof

HEC bygevoeg boorvloeistowwe word algemeen gebruik in harde rots boor en in spesiale situasies soos sirkulerende water verlies beheer, oormatige water verlies, abnormale druk, en ongelyke skalie formasies. Die toedieningsresultate is ook goed in boor en grootgatboor.

As gevolg van sy verdikkings-, suspensie- en smeer-eienskappe kan HEC in boormodder gebruik word om yster en boorsteggies af te koel, en snyplae na die oppervlak te bring, wat die rotsdravermoë van die modder verbeter. Dit is in Shengli-olieveld gebruik as boorgat wat vloeistof versprei en dra met merkwaardige effek en is in die praktyk toegepas. In die boorgat, wanneer 'n baie hoë skuiftempo teëgekom word, as gevolg van die unieke reologiese gedrag van HEC, kan die viskositeit van boorvloeistof plaaslik naby aan die viskositeit van water wees. Aan die een kant word die boortempo verbeter, en die boorpunt is nie maklik om te verhit nie, en die lewensduur van die boorpunt word verleng. Aan die ander kant is die gate wat geboor word skoon en het 'n hoë deurlaatbaarheid. Veral in harde rotsstruktuur is hierdie effek baie duidelik, kan baie materiale bespaar. .

Daar word algemeen geglo dat die krag benodig vir boorvloeistofsirkulasie teen 'n gegewe tempo grootliks afhanklik is van die viskositeit van die boorvloeistof, en die gebruik van HEC-boorvloeistof kan hidrodinamiese wrywing aansienlik verminder en sodoende die behoefte aan pompdruk verminder. Sodoende word die sensitiwiteit vir sirkulasieverlies ook verminder. Daarbenewens kan die aanvangswringkrag verminder word wanneer die siklus na afskakeling hervat word.

HEC se kaliumchloriedoplossing is as 'n boorvloeistof gebruik om boorgatstabiliteit te verbeter. Die ongelyke formasie word in 'n stabiele toestand gehou om die omhulselvereistes te vergemaklik. Die boorvloeistof verbeter rotsdravermoë verder en beperk snydiffusie.

HEC kan adhesie selfs in elektrolietoplossing verbeter. Soutwater wat natriumione, kalsiumione, chloriedione en broomione bevat, word dikwels in die sensitiewe boorvloeistof aangetref. Hierdie boorvloeistof word verdik met HEC, wat jel-oplosbaarheid en goeie viskositeit-optelvermoë binne die omvang van soutkonsentrasie en gewig van menslike arms kan hou. Dit kan skade aan die produksiesone voorkom en die boortempo en olieproduksie verhoog.

Die gebruik van HEC kan ook die vloeistofverliesprestasie van algemene modder aansienlik verbeter. Verbeter die stabiliteit van modder aansienlik. HEC kan as 'n byvoeging by 'n nie-dispergeerbare soutbentoniet suspensie gevoeg word om waterverlies te verminder en viskositeit te verhoog sonder om die jelsterkte te verhoog. Terselfdertyd kan die toepassing van HEC op boormodder die verspreiding van klei verwyder en ineenstorting van putte voorkom. Die dehidrasiedoeltreffendheid vertraag die hidrasietempo van modderskalie op die boorgatwand, en die bedekkingseffek van 'n lang ketting van HEC op die boorgatmuurrots versterk die rotsstruktuur en maak dit moeilik om gehidreer en spat te word, wat lei tot ineenstorting. In hoë deurlaatbaarheidsformasies kan waterverliesbymiddels soos kalsiumkarbonaat, geselekteerde koolwaterstofharse of wateroplosbare soutkorrels effektief wees, maar in uiterste toestande is 'n hoë konsentrasie waterverlies-remediëringsoplossing (dws in elke vat oplossing) gebruik kan word

HEC 1.3-3.2kg) om waterverlies diep in die produksiesone te voorkom.

HEC kan ook as 'n nie-fermenteerbare beskermende gel in boormodder gebruik word vir boorbehandeling en vir hoëdruk (200 atmosferiese druk) en temperatuurmeting.

Die voordeel van die gebruik van HEC is dat boor- en voltooiingsprosesse dieselfde modder kan gebruik, die afhanklikheid van ander dispergeermiddels, verdunningsmiddels en PH-reguleerders verminder, vloeistofhantering en berging is baie gerieflik.

(2.) Breukvloeistof:

In die brekingsvloeistof kan HEC die viskositeit lig, en HEC self het geen effek op die olielaag nie, sal nie die breukglom blokkeer nie, kan goed breek. Dit het ook dieselfde eienskappe as watergebaseerde kraakvloeistof, soos sterk sandsuspensievermoë en klein wrywingweerstand. Die 0,1-2% water-alkoholmengsel, verdik deur HEC en ander gejodeerde soute soos kalium, natrium en lood, is teen hoë druk in die olieput ingespuit vir breking, en die vloei is binne 48 uur herstel. Water-gebaseerde brekingsvloeistowwe wat met HEC gemaak is, het feitlik geen oorblyfsel na vloeibaarmaking nie, veral in formasies met lae deurlaatbaarheid wat nie van residu gedreineer kan word nie. Onder alkaliese toestande word die kompleks gevorm met mangaanchloried, koperchloried, kopernitraat, kopersulfaat en dichromaatoplossings, en word spesiaal gebruik vir stutmiddel wat brekingsvloeistowwe dra. Die gebruik van HEC kan viskositeitsverlies as gevolg van hoë boorgattemperature vermy, wat die oliesone breek, en steeds goeie resultate behaal in Putte hoër as 371 C. In boorgattoestande is HEC nie maklik om te verrot en agteruit te gaan nie, en die residu is laag, dus sal dit basies nie die oliepad blokkeer nie, wat ondergrondse besoedeling tot gevolg het. Wat prestasie betref, is dit baie beter as die algemeen gebruikte gom in breking, soos veld-elite. Phillips Petroleum het ook die samestelling van sellulose-eters soos karboksimetielsellulose, karboksimetielhidroksiëtielsellulose, hidroksiëtielsellulose, hidroksipropielsellulose en metielsellulose vergelyk en besluit dat HEC die beste oplossing is.

Nadat die brekingsvloeistof met 0.6% basisvloeistof HEC-konsentrasie en kopersulfaat-kruisbindingsmiddel in Daqing-olieveld in China gebruik is, word tot die gevolgtrekking gekom dat in vergelyking met ander natuurlike adhesies, die gebruik van HEC in brekingsvloeistof die voordele inhou van "(1) die basisvloeistof is nie maklik om te verrot nadat dit voorberei is nie, en kan vir 'n langer tyd geplaas word; (2) die oorblyfsel is laag. En laasgenoemde is die sleutel vir HEC om wyd gebruik te word in olieboorbreking in die buiteland.

(3.) Voltooiing en werkverrigting:

HEC se lae-soliede voltooiingsvloeistof verhoed dat modderdeeltjies die reservoirspasie blokkeer wanneer dit die reservoir nader. Die waterverlies-eienskappe verhoed ook dat groot hoeveelhede water vanuit die modder die reservoir binnedring om die reservoir se produktiewe kapasiteit te verseker.

HEC verminder modderweerstand, wat pompdruk verlaag en kragverbruik verminder. Sy uitstekende soutoplosbaarheid verseker ook dat daar geen neerslag is wanneer olieputte versuur word nie.

In voltooiings- en ingrypingsoperasies word HEC se viskositeit gebruik om gruis oor te dra. Deur 0.5-1kg HEC per vat werksvloeistof by te voeg, kan gruis en gruis uit die boorgat dra, wat lei tot beter radiale en longitudinale gruisverspreiding in die gat. Die daaropvolgende verwydering van die polimeer vereenvoudig die proses van die verwydering van werk- en voltooiingsvloeistof aansienlik. By seldsame geleenthede vereis toestande in die boorgat regstellende aksie om te verhoed dat modder na die boorkop terugkeer tydens boor en herstel en sirkulerende vloeistofverlies. In hierdie geval kan 'n hoë-konsentrasie HEC-oplossing gebruik word om vinnig 1.3-3.2kg HEC per vat water in die gat in te spuit. Daarbenewens kan in uiterste gevalle ongeveer 23 kg HEC in elke vat diesel gesit word en in die skag afgepomp word, wat dit stadig hidreer terwyl dit met rotswater in die gat meng.

Die deurlaatbaarheid van sandkerne versadig met 500 millidarcy oplossing by 'n konsentrasie van 0. 68 kg HEC per vat kan herstel word tot meer as 90% deur versuring met soutsuur. Daarbenewens het die HEC-voltooiingsvloeistof wat kalsiumkarbonaat bevat, wat gemaak is van 136 dpm ongefiltreerde vaste volwasse seewater, 98% van die oorspronklike sypeltempo herwin nadat die filterkoek deur suur van die oppervlak van die filterelement verwyder is.