Полианионната целулоза (PAC) е водоразтворимо целулозно производно, което се използва широко при нефтени сондажи, главно за приготвяне на сондажна течност. Той се превърна във важна добавка в системата за сондажна течност поради превъзходните си свойства, като подобряване на вискозитета, намаляване на загубите на течност, стабилност и защита на околната среда.
1. Намалете загубата на течности
Контролът на загубата на течност е ключова функция при нефтени сондажи. Когато сондажният флуид влезе в контакт с формацията по време на процеса на сондиране, това може да причини образуване на кал и нахлуване на филтрат във формацията, което води до увреждане на формацията и засяга ефективността на сондирането. PAC ефективно намалява загубата на течност и проникването на филтрат във формацията чрез образуване на защитен филм в сондажната течност, като по този начин намалява замърсяването на формацията. Това свойство спомага за подобряване на стабилността на сондажа и защита на нефтени и газови образувания.
Принцип
PAC се разтваря във вода, за да образува колоиден разтвор с висок вискозитет. Когато сондажната течност влезе в контакт с формацията, PAC молекулите могат да образуват плътна кална торта на повърхността на формацията, за да предотвратят по-нататъшното проникване на течната фаза. Тази кална торта има добра гъвкавост и здравина и може да издържи на големи разлики в налягането, като по този начин ефективно намалява загубите при филтриране.
2. Увеличете вискозитета на сондажната течност
Повишаването на вискозитета е друга важна функция на PAC в сондажната течност. Сондажната течност трябва да има определен вискозитет, за да пренася отломките обратно, така че да се гарантира чистотата на сондажния отвор и да се поддържа стабилността на сондажа. Като подобрител на вискозитета, PAC може да повиши вискозитета на сондажната течност, да подобри способността на сондажната течност да носи отломки и да насърчи връщането и изхвърлянето на отломки.
Принцип
PAC молекулите се разтварят в сондажната течност, за да образуват полимерна верижна структура, която увеличава вътрешното съпротивление на течността. Тази структура може значително да увеличи привидния вискозитет и стойността на добива на сондажната течност и да подобри способността й да пренася и задържа отломки. В същото време ефектът на повишаване на вискозитета на PAC все още е ефективен при условия на висока температура и високо налягане и е подходящ за дълбоко сондиране и сложни геоложки условия.
3. Подобрете стабилността на сондажа
Стабилността на кладенеца е проблем, който изисква специално внимание по време на сондирането. Сондажната течност трябва да може да стабилизира стената на кладенеца, за да предотврати срутването на стената на кладенеца. Комбинираните ефекти на PAC за намаляване на филтрацията и увеличаване на вискозитета в сондажната течност могат ефективно да подобрят стабилността на сондажния ствол.
Принцип
PAC предотвратява навлизането на сондажна течност във формацията чрез образуване на твърд слой кална кейка върху повърхността на стената на кладенеца. В същото време неговият вискозитет може да подобри адхезията на повърхността на стената на кладенеца и да намали образуването на микропукнатини във формацията, като по този начин подобрява механичната стабилност на отвора на кладенеца. В допълнение, PAC може също така да подобри тиксотропията на сондажната течност, така че да образува силна опорна сила, когато е неподвижна, и да поддържа подходяща течливост, когато тече, като допълнително стабилизира стената на кладенеца.
4. Характеристики за защита на околната среда
С подобряването на изискванията за опазване на околната среда химикалите, използвани в сондажните течности, трябва да имат добри характеристики за опазване на околната среда. PAC е модифициран продукт от естествена целулоза, с добра биоразградимост и ниска токсичност, който отговаря на изискванията за опазване на околната среда.
Принцип
PAC е химически модифициран продукт на базата на естествена целулоза, не съдържа токсични вещества и може да се разгради от микроорганизми в естествената среда. В сравнение със синтетичните полимери, PAC има по-малко въздействие върху околната среда и е в съответствие с изискванията на екологичното сондиране. Тази характеристика му дава ясно предимство в екологично чувствителни зони и офшорни сондажи.
5. Устойчивост на температура и сол
В среда с висока температура и високо съдържание на сол, традиционните глини и полимери често срещат трудности при поддържането на стабилността на сондажните течности, докато PAC показва добра устойчивост на температура и сол и може да поддържа ефективността на сондажните течности в сложни среди.
Принцип
Анионните групи (като карбоксилни групи) се въвеждат в молекулярната структура на PAC. Тези групи могат да обменят йони със солеви йони в среда с високо съдържание на сол, за да поддържат стабилността на молекулярната структура. В същото време PAC има висока термична стабилност и няма да претърпи значително разграждане при условия на висока температура, гарантирайки способността за контрол на вискозитета и филтрацията на сондажната течност. Следователно, PAC има отлични ефекти на приложение в суспензии със солена вода и високотемпературни кладенци.
6. Оптимизиране на реологията на сондажната течност
Реологията се отнася до характеристиките на потока и деформацията на сондажните течности под силата на срязване. PAC може да регулира реологията на сондажните течности, за да гарантира, че те имат добър капацитет за носене на скала и могат да текат свободно в сондажния отвор по време на сондиране.
Принцип
PAC взаимодейства с други компоненти в сондажната течност, за да образува сложна мрежова структура и да регулира стойността на добива и характеристиките на изтъняване на срязване на сондажната течност. Този регулиращ ефект позволява на сондажната течност да показва добра носеща способност и течливост на скала по време на процеса на сондиране, особено в сложни формации и кладенци с високо налягане.
7. Анализ на казус
В практически приложения PAC се използва широко в различни системи за сондажни течности. Например, в проект за дълбоко пробиване на кладенец е използвана сондажна течност на водна основа, съдържаща PAC. Резултатите показват, че PAC значително намалява загубата на филтриране на сондажния флуид, подобрява стабилността на сондажния отвор, подобрява ефективността на сондирането и намалява честотата на авариите в сондажа, причинени от замърсяване на пласта. В същото време PAC се представи добре и при морски сондажи и все още може ефективно да контролира работата на сондажната течност при условия на висока соленост и висока температура, за да осигури плавното протичане на сондажните операции.
Прилагането на полианионна целулоза при нефтени сондажи се отразява главно в нейните отлични характеристики за намаляване на загубите при филтриране, увеличаване на вискозитета, подобряване на стабилността на сондажа и опазване на околната среда. Приложението му в сондажни течности на водна и маслена основа не само подобрява ефективността на сондажите и намалява нивата на инциденти в сондажите, но също така е екологично чист и помага за постигане на целта за зелено сондиране. При сложни геоложки условия и среда с висока температура и високо налягане, устойчивостта на PAC към температура и соли допълнително подчертава значението му при нефтени сондажи. Поради това полианионната целулоза заема незаменима позиция в съвременната технология за нефтени сондажи.
Време на публикуване: 14 юни 2024 г