Polianionska celuloza (PAC) je derivat celuloze rastvorljiv u vodi koji se široko koristi u bušenju nafte, uglavnom za pripremu tečnosti za bušenje. Postao je važan aditiv u sistemu tečnosti za bušenje zbog svojih superiornih svojstava, kao što su povećanje viskoziteta, smanjenje gubitka tečnosti, stabilnost i zaštita životne sredine.
1. Smanjite gubitak tečnosti
Kontrola gubitka tečnosti je ključna funkcija u bušenju nafte. Kada tečnost za bušenje dođe u kontakt sa formacijom tokom procesa bušenja, može izazvati formiranje muljnog kolača i invaziju filtrata u formaciju, što rezultira oštećenjem formacije i utiče na efikasnost bušenja. PAC efikasno smanjuje gubitak fluida i invaziju filtrata u formaciju formiranjem zaštitnog filma u tečnosti za bušenje, čime se smanjuje zagađenje formacije. Ovo svojstvo pomaže u poboljšanju stabilnosti bušotine i zaštiti naftnih i plinskih formacija.
Princip
PAC se rastvara u vodi i formira koloidni rastvor visokog viskoziteta. Kada tečnost za bušenje dođe u kontakt sa formacijom, molekuli PAC-a mogu formirati gustu muljnu pogaču na površini formacije kako bi sprečili dalje prodiranje tečne faze. Ovaj kolač od blata ima dobru fleksibilnost i žilavost i može izdržati velike razlike u pritisku, čime se efikasno smanjuje gubitak filtracije.
2. Povećajte viskozitet tečnosti za bušenje
Povećanje viskoznosti je još jedna važna funkcija PAC-a u tečnosti za bušenje. Tečnost za bušenje treba da ima određeni viskozitet da bi se rezovi nosili nazad, kako bi se obezbedila čistoća bušotine i održala stabilnost bušenja. Kao pojačivač viskoziteta, PAC može povećati viskozitet tekućine za bušenje, poboljšati sposobnost bušaće tekućine da nosi usjek, i podstaći vraćanje i ispuštanje usjeka.
Princip
PAC molekule se rastvaraju u tečnosti za bušenje i formiraju strukturu polimernog lanca, što povećava unutrašnji otpor fluida. Ova struktura može značajno povećati prividnu viskoznost i vrijednost popuštanja tekućine za bušenje, te poboljšati njenu sposobnost da nosi i suspenduje rezove. Istovremeno, efekat povećanja viskoznosti PAC-a je i dalje efikasan pod uslovima visoke temperature i visokog pritiska, i pogodan je za duboko bušenje i složene geološke uslove.
3. Poboljšati stabilnost bušotine
Stabilnost bušotine je pitanje koje zahteva posebnu pažnju tokom bušenja. Tečnost za bušenje mora biti u stanju da stabilizuje zid bušotine kako bi se sprečilo urušavanje zida bušotine. Kombinovani efekti PAC-a smanjenja filtracije i povećanja viskoziteta u tečnosti za bušenje mogu efikasno poboljšati stabilnost bušotine.
Princip
PAC sprečava ulazak tečnosti za bušenje u formaciju formiranjem čvrstog sloja muljnog kolača na površini zida bušotine. Istovremeno, njegova viskoznost može poboljšati prianjanje površine zida bušotine i smanjiti stvaranje mikropukotina u formaciji, čime se poboljšava mehanička stabilnost bušotine. Osim toga, PAC također može poboljšati tiksotropiju tekućine za bušenje, tako da formira snažnu potpornu silu kada miruje, i održava odgovarajuću fluidnost kada teče, dodatno stabilizirajući zid bunara.
4. Karakteristike zaštite životne sredine
Sa poboljšanjem zahtjeva za zaštitu životne sredine, hemikalije koje se koriste u tečnostima za bušenje moraju imati dobre performanse zaštite životne sredine. PAC je modificirani proizvod prirodne celuloze, dobre biorazgradljivosti i niske toksičnosti, koji ispunjava zahtjeve zaštite okoliša.
Princip
PAC je hemijski modifikovani proizvod na bazi prirodne celuloze, ne sadrži toksične supstance i može se razgraditi od strane mikroorganizama u prirodnom okruženju. U poređenju sa sintetičkim polimerima, PAC ima manji uticaj na životnu sredinu i više je u skladu sa zahtevima zelenog bušenja. Ova karakteristika mu daje jasnu prednost u ekološki osjetljivim područjima i pri bušenju na moru.
5. Otpornost na temperaturu i sol
U okruženjima sa visokim temperaturama i visokim sadržajem soli, tradicionalne gline i polimeri često imaju poteškoća u održavanju stabilnosti bušaćih tečnosti, dok PAC pokazuje dobru temperaturnu otpornost i otpornost na soli i može održati efikasnost bušaćih tečnosti u složenim okruženjima.
Princip
Anionske grupe (kao što su karboksilne grupe) se uvode u molekularnu strukturu PAC-a. Ove grupe mogu izmjenjivati ione sa ionima soli u okruženju s visokim sadržajem soli kako bi održale stabilnost molekularne strukture. Istovremeno, PAC ima visoku termičku stabilnost i neće biti podvrgnut značajnoj degradaciji u uslovima visoke temperature, obezbeđujući sposobnost kontrole viskoziteta i filtracije tečnosti za bušenje. Stoga, PAC ima odlične efekte primjene u muljicama slane vode i visokotemperaturnim bunarima.
6. Optimizirajte reologiju tekućine za bušenje
Reologija se odnosi na karakteristike protoka i deformacije bušaćih fluida pod silom smicanja. PAC može prilagoditi reologiju bušaćih tekućina kako bi osigurao da imaju dobar kapacitet nosivosti stijena i da mogu slobodno teći u bušotini tokom bušenja.
Princip
PAC stupa u interakciju s drugim komponentama u tekućini za bušenje kako bi formirao složenu mrežnu strukturu i prilagodio vrijednost popuštanja i karakteristike razrjeđivanja smicanja tekućine za bušenje. Ovaj regulacioni efekat omogućava da tečnost za bušenje pokaže dobru nosivost i fluidnost tokom procesa bušenja, posebno u složenim formacijama i bušotinama visokog pritiska.
7. Analiza slučaja
U praktičnim primenama, PAC se široko koristi u različitim sistemima tečnosti za bušenje. Na primjer, u projektu dubokog bušenja bunara korištena je tekućina za bušenje na bazi vode koja sadrži PAC. Rezultati su pokazali da je PAC značajno smanjio gubitak filtracije bušaćeg fluida, poboljšao stabilnost bušotine, poboljšao efikasnost bušenja i smanjio stopu nesreća u bušotini uzrokovanih zagađenjem formacije. U isto vrijeme, PAC se također dobro pokazao u pomorskom bušenju, i još uvijek može efikasno kontrolirati performanse bušaće tekućine pod visokim salinitetom i visokim temperaturama kako bi osigurao nesmetan napredak operacija bušenja.
Primjena polianionske celuloze u bušenju nafte uglavnom se ogleda u njenim odličnim karakteristikama smanjenja gubitka filtracije, povećanja viskoziteta, poboljšanja stabilnosti bušotine i zaštite okoliša. Njegova primjena u tekućinama za bušenje na bazi vode i ulja ne samo da poboljšava efikasnost bušenja i smanjuje stopu nesreća u bušotini, već je i ekološki prihvatljiva i pomaže u postizanju cilja zelenog bušenja. U složenim geološkim uslovima i okruženjima visoke temperature i visokog pritiska, PAC otpornost na temperaturu i sol dodatno naglašava njegovu važnost u bušenju nafte. Stoga polianionska celuloza zauzima nezamjenjivo mjesto u modernoj tehnologiji bušenja nafte.
Vrijeme objave: Jun-14-2024