HEC alang sa Oil Drilling

Ang Hydroxyethyl cellulose (HEC) kaylap nga gigamit sa daghang mga sektor sa industriya alang sa maayo kaayo nga mga kabtangan sa pagpalapot, pagsuspinde, pagkatibulaag ug pagpadayon sa tubig. Ilabi na sa oil field, ang HEC gigamit sa drilling, completion, workover ug fracturing nga mga proseso, kasagaran isip thickener sa brine, ug sa daghang uban pang piho nga mga aplikasyon.

HECkabtangan sa paggamit sa mga uma sa lana

(1) Pagtugot sa asin:

Ang HEC adunay maayo kaayo nga pagtugot sa asin alang sa mga electrolyte. Tungod kay ang HEC usa ka non-ionic nga materyal, dili kini ionized sa medium sa tubig ug dili makapatunghag precipitation residue tungod sa presensya sa taas nga konsentrasyon sa mga asin sa sistema, nga moresulta sa pagbag-o sa viscosity niini.

Ang HEC nagpabaga sa daghang taas nga konsentrasyon nga monovalent ug bivalent nga mga solusyon sa electrolyte, samtang ang mga anionic fiber linker sama sa CMC naghimo og asin gikan sa pipila ka mga ion nga metal. Sa mga aplikasyon sa natad sa lana, ang HEC hingpit nga wala maapektuhan sa katig-a sa tubig ug konsentrasyon sa asin ug mahimo pa gani nga makapabaga sa bug-at nga mga likido nga adunay taas nga konsentrasyon sa zinc ug calcium ions. Ang aluminum sulfate lamang ang maka-precipitate niini. Makapal nga epekto sa HEC sa presko nga tubig ug saturated NaCl, CaCl2 ug ZnBr2CaBr2 bug-at nga electrolyte.

Kini nga pagtugot sa asin naghatag higayon sa HEC nga adunay hinungdanon nga papel sa kini nga pag-uswag sa atabay ug sa gawas sa baybayon.

(2) Viscosity ug shear rate:

Ang HEC nga matunaw sa tubig natunaw sa init ug bugnaw nga tubig, nga nagpatunghag viscosity ug nagporma og peke nga mga plastik. Ang tubigon nga solusyon niini aktibo sa ibabaw ug lagmit nga mahimong mga bula. Ang solusyon sa medium ug taas nga viscosity HEC nga gigamit sa kinatibuk-ang natad sa lana dili Newtonian, nga nagpakita sa taas nga lebel sa pseudoplastic, ug ang viscosity apektado sa shear rate. Sa ubos nga shear rate, ang mga molekula sa HEC random nga gihan-ay, nga miresulta sa kadena nga mga tangles nga adunay taas nga viscosity, nga nagpalambo sa viscosity: sa taas nga shear rate, ang mga molekula mahimong oriented sa direksyon sa pag-agos, pagkunhod sa resistensya sa pag-agos, ug ang viscosity mikunhod uban ang pagtaas sa shear rate.

Pinaagi sa daghang gidaghanon sa mga eksperimento, ang Union Carbide (UCC) nakahinapos nga ang rheological nga kinaiya sa drilling fluid dili linear ug mahimong ipahayag sa balaod sa kuryente:

Pag-shear stress = K (paggunting rate)n

Diin, ang n mao ang epektibo nga viscosity sa solusyon sa ubos nga shear rate (1s-1).

Ang N inversely proportional sa shear dilution. .

Sa mud engineering, ang k ug n kay mapuslan sa pagkuwenta sa epektibong fluid viscosity ubos sa downhole condition. Ang kompanya nakahimo og usa ka set sa mga kantidad alang sa k ug n sa diha nga HEC(4400cps) gigamit ingon nga usa ka drilling lapok component (table 2). Kini nga lamesa magamit sa tanang konsentrasyon sa mga solusyon sa HEC sa presko ug parat nga tubig (0.92kg/1 nacL). Gikan niini nga lamesa, ang mga bili nga katumbas sa medium (100-200rpm) ug ubos (15-30rpm) shear rates makita.

Aplikasyon sa HEC sa natad sa lana

(1) Pag-drill fluid

Ang HEC nga dugang nga drilling fluid kay kasagarang gigamit sa hard rock drilling ug sa mga espesyal nga sitwasyon sama sa circulating water loss control, sobra nga pagkawala sa tubig, abnormal nga pressure, ug dili patas nga shale formations. Ang mga resulta sa aplikasyon maayo usab sa pag-drill ug dako nga pag-drill sa lungag.

Tungod sa iyang thickening, suspension ug lubrication properties, HEC mahimong gamiton sa drilling lapok sa pagpabugnaw sa puthaw ug drilling cuttings, ug dad-on sa pagputol sa mga peste sa ibabaw, pagpalambo sa bato nga kapasidad sa pagdala sa lapok. Gigamit kini sa Shengli oilfield ingon nga borehole nga mikaylap ug nagdala sa pluwido nga adunay talagsaong epekto ug gipatuman. Sa downhole, kung makasugat og taas kaayo nga shear rate, tungod sa talagsaon nga rheological nga kinaiya sa HEC, ang viscosity sa drilling fluid mahimong lokal nga duol sa viscosity sa tubig. Sa usa ka bahin, ang drilling rate gipauswag, ug ang gamay dili sayon ​​​​nga mapainit, ug ang serbisyo sa kinabuhi sa bit gipalugway. Sa laing bahin, ang mga lungag nga gi-drill limpyo ug adunay taas nga permeability. Ilabi na sa gahi nga bato nga istruktura, kini nga epekto klaro kaayo, makatipig daghang mga materyales. .

Gituohan sa kadaghanan nga ang gahum nga gikinahanglan alang sa sirkulasyon sa pag-drill sa fluid sa usa ka gihatag nga rate nagdepende sa viscosity sa fluid sa drilling, ug ang paggamit sa HEC drilling fluid mahimo nga makapakunhod sa hydrodynamic friction, sa ingon makunhuran ang panginahanglan alang sa pressure sa bomba. Sa ingon, ang pagkasensitibo sa pagkawala sa sirkulasyon mikunhod usab. Dugang pa, ang pagsugod nga torque mahimong mapakunhod kung ang siklo magpadayon pagkahuman sa pagsira.

Ang potassium chloride solution sa HEC gigamit isip drilling fluid aron mapalambo ang wellbore stability. Ang dili patas nga pormasyon gihimo sa usa ka lig-on nga kahimtang aron mapagaan ang mga kinahanglanon sa casing. Ang drilling fluid dugang nga nagpauswag sa kapasidad sa pagdala sa bato ug naglimite sa pagsabwag sa mga cuttings.

Ang HEC makapauswag sa adhesion bisan sa electrolyte solution. Ang saline nga tubig nga adunay sodium ions, calcium ions, chloride ions ug bromine ions kanunay nga makit-an sa sensitibo nga drilling fluid. Kini nga drilling fluid gipalapot sa HEC, nga makapadayon sa gel solubility ug maayo nga viscosity lifting ability sulod sa range sa asin nga konsentrasyon ug gibug-aton sa mga bukton sa tawo. Makapugong kini sa kadaot sa producing zone ug makadugang sa drilling rate ug oil production.

Ang paggamit sa HEC mahimo usab nga makapauswag pag-ayo sa pagkawala sa likido nga performance sa kinatibuk-ang lapok. Makapauswag pag-ayo sa kalig-on sa lapok. Ang HEC mahimong idugang ingon usa ka additive sa usa ka non-dispersible saline bentonite slurry aron makunhuran ang pagkawala sa tubig ug madugangan ang viscosity nga wala’y pagtaas sa kusog sa gel. Sa samang higayon, ang pagpadapat sa HEC sa pag-drill sa lapok makatangtang sa pagkatibulaag sa yutang kulonon ug makapugong sa pagkahugno sa atabay. Ang kaepektibo sa dehydration nagpahinay sa rate sa hydration sa mud shale sa bungbong sa borehole, ug ang pagtabon nga epekto sa taas nga kadena sa HEC sa bato sa bungbong sa borehole nagpalig-on sa istruktura sa bato ug nagpalisud sa pag-hydrated ug spalling, nga miresulta sa pagkahugno. Sa high permeability formations, ang water-loss additives sama sa calcium carbonate, pinili nga hydrocarbon resins o water-soluble salt grains mahimong epektibo, apan sa grabeng mga kondisyon, taas nga konsentrasyon sa water-loss remediation solution (ie, sa matag baril sa solusyon) mahimong gamiton

HEC 1.3-3.2kg) aron malikayan ang pagkawala sa tubig sa lawom nga bahin sa produksiyon.

Ang HEC mahimo usab nga gamiton isip non-fermentable protective gel sa drilling mud para sa maayo nga pagtambal ug para sa high pressure (200 atmospheric pressure) ug pagsukod sa temperatura.

Ang bentaha sa paggamit sa HEC mao nga ang mga proseso sa pag-drill ug pagkompleto makagamit sa parehas nga lapok, makunhuran ang pagsalig sa ubang mga dispersant, diluent ug PH regulators, ang pagdumala sa likido ug pagtipig dali kaayo.

(2.) Pagkabali nga likido:

Sa fracturing fluid, ang HEC makapataas sa viscosity, ug ang HEC mismo walay epekto sa oil layer, dili makababag sa fracture glume, makabali nga maayo. Kini usab adunay parehas nga mga kinaiya sama sa water-based cracking fluid, sama sa lig-on nga sand suspension nga abilidad ug gamay nga friction resistance. Ang 0.1-2% nga tubig-alkohol nga sagol, gipatig-a sa HEC ug uban pang mga iodized salts sama sa potassium, sodium ug lead, gi-injected ngadto sa oil well sa taas nga pressure para sa fracturing, ug ang agos gipahiuli sulod sa 48 ka oras. Ang water-based fracturing fluids nga gihimo gamit ang HEC halos walay nahabilin human sa liquefaction, ilabina sa mga pormasyon nga ubos ang permeability nga dili ma-drain sa residue. Ubos sa alkaline nga mga kondisyon, ang complex naporma sa manganese chloride, copper chloride, copper nitrate, copper sulfate ug dichromate nga mga solusyon, ug espesyal nga gigamit alang sa proppant nga nagdala sa fracturing fluid. Ang paggamit sa HEC makalikay sa pagkawala sa viscosity tungod sa taas nga temperatura sa downhole, pagkabali sa oil zone, ug sa gihapon makab-ot ang maayo nga mga resulta sa Wells nga mas taas kay sa 371 C. Sa mga kondisyon sa downhole, ang HEC dili sayon ​​​​nga madunot ug madaot, ug ang nahabilin ubos, busa dili kini makababag sa agianan sa lana, nga moresulta sa polusyon sa ilawom sa yuta. Sa mga termino sa pasundayag, mas maayo kini kaysa sa kasagarang gigamit nga glue sa fracturing, sama sa field elite. Gikumpara usab sa Phillips Petroleum ang komposisyon sa mga cellulose ethers sama sa carboxymethyl cellulose, carboxymethyl hydroxyethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose ug methyl cellulose, ug nakahukom nga ang HEC mao ang pinakamaayong solusyon.

Human ang fracturing fluid nga adunay 0.6% base fluid HEC nga konsentrasyon ug copper sulfate crosslinking agent gigamit sa Daqing oilfield sa China, nakahinapos nga kon itandi sa ubang mga natural nga adhesions, ang paggamit sa HEC sa fracturing fluid adunay mga bentaha sa "(1) ang ang base nga likido dili sayon ​​​​nga madunot human maandam, ug mahimong ibutang sa mas taas nga panahon; (2) ubos ang nahabilin. Ug ang ulahi mao ang yawe alang sa HEC nga kaylap nga magamit sa pagbali sa atabay sa lana sa gawas sa nasud.

(3.) Pagkompleto ug workover:

Ang low-solid completion fluid sa HEC nagpugong sa mga partikulo sa lapok sa pagbabag sa luna sa reservoir samtang nagkaduol kini sa reservoir. Ang mga kabtangan sa pagkawala sa tubig nagpugong usab sa daghang tubig sa pagsulod sa reservoir gikan sa lapok aron masiguro ang produktibo nga kapasidad sa reservoir.

Ang HEC nagpamenos sa mud drag, nga nagpaubos sa pressure sa bomba ug nagpamenos sa konsumo sa kuryente. Ang maayo kaayo nga pagkatunaw sa asin niini nagsiguro usab nga wala’y ulan kung nag-acidize sa lana Wells.

Sa pagkompleto ug mga operasyon sa interbensyon, ang viscosity sa HEC gigamit sa pagbalhin sa graba. Ang pagdugang og 0.5-1kg HEC kada baril sa working fluid mahimong magdala og graba ug graba gikan sa borehole, nga moresulta sa mas maayo nga radial ug longhitudinal nga graba nga distribution downhole. Ang sunud-sunod nga pagtangtang sa polimer labi nga nagpasimple sa proseso sa pagtangtang sa workover ug pagkompleto sa likido. Sa talagsaon nga mga okasyon, ang mga kondisyon sa downhole nagkinahanglan og corrective action aron mapugngan ang lapok nga mobalik sa wellhead atol sa drilling ug workover ug circulating fluid loss. Sa kini nga kaso, ang usa ka taas nga konsentrasyon nga solusyon sa HEC mahimong magamit aron dali nga mag-inject sa 1.3-3.2kg nga HEC matag baril sa downhole sa tubig. Dugang pa, sa grabe nga mga kaso, mga 23kg nga HEC ang mahimong ibutang sa matag baril sa diesel ug ibomba sa shaft, hinayhinay nga ma-hydrate kini samtang gisagol kini sa tubig nga bato sa lungag.

Ang permeability sa balas cores saturated sa 500 millidarcy nga solusyon sa usa ka konsentrasyon sa 0. 68 kg HEC matag baril mahimong ibalik ngadto sa labaw pa kay sa 90% pinaagi sa acidification sa hydrochloric acid. Dugang pa, ang HEC completion fluid nga adunay calcium carbonate, nga gihimo gikan sa 136ppm sa unfiltered solid adult nga tubig sa dagat, nakuha ang 98% sa orihinal nga seepage rate human ang filter nga cake gikuha gikan sa nawong sa filter nga elemento pinaagi sa acid.