Hydroxyethylcelulóza (HEC) je důležitý polymer rozpustný ve vodě, který hraje zásadní roli při vrtání ropy. Jako derivát celulózy s jedinečnými fyzikálními a chemickými vlastnostmi se HEC široce používá v projektech vrtání a výroby ropy.
1. Základní vlastnosti hydroxyethylcelulózy (HEC)
Hydroxyethylcelulóza (HEC) je neionická polymerní sloučenina rozpustná ve vodě získaná chemickou modifikací přírodní celulózy. Zavedením hydroxyethylových skupin do molekulární struktury celulózy má HEC silnou hydrofilitu, takže může být rozpuštěna ve vodě za vzniku koloidního roztoku s určitou viskozitou. HEC má stabilní molekulární strukturu, silnou rezistenci na tepla, relativně inertní chemické vlastnosti a je netoxické, bez zápachu a má dobrou biokompatibilitu. Díky těmto vlastnostem je Hec ideální chemickou přísadou při vrtání ropy.
2. mechanismus HEC při vrtání ropy
2.1 Regulace viskozity vrtné kapaliny
Během olejového vrtání je vrtací tekutina (také známá jako vrtací bahna) vitální funkční kapalina, která se používá hlavně k ochlazení a mazání vrtacího bitů, přenášení řezů, stabilizace studny a zabránění vyfukování. HEC jako modifikátor zhustného a reologie může zlepšit svůj pracovní účinek úpravou viskozity a reologických vlastností vrtné tekutiny. Poté, co se HEC rozpustí ve vrtné tekutině, tvoří trojrozměrnou síťovou strukturu, která výrazně zlepšuje viskozitu vrtné kapaliny, čímž se zvyšuje kapacitu vrtací kapaliny, což zajišťuje, že řezy mohou být hladce vyneseny z dna studny, a zabrání blokování šledne.
2.2 Stabilita a prevence studny studny studny
Stabilita stěny je velmi kritickým problémem při vrtání inženýrství. Vzhledem ke složitosti struktury podzemní vrstvy a rozdílu tlaku generovaného během vrtání je stěna studny často náchylná ke kolapsu nebo nestabilitě. Použití HEC při vrtné tekutině může účinně zlepšit schopnost kontroly filtrace vrtné kapaliny, snížit ztrátu filtrace vrtné tekutiny do tvorby a poté vytvořit hustý bahenní dort, účinně zapojit mikro trhliny stěny studny a zabránit nestabilní stěně studny. Tento účinek má velký význam pro zachování integrity studny a zabránění kolapsu studny, zejména ve formacích se silnou propustností.
2.3 Systém nízké pevné fáze a environmentální výhody
Do tradičního systému vrtací tekutiny se obvykle přidává velké množství pevných částic ke zlepšení viskozity a stability vrtné tekutiny. Takové pevné částice jsou však náchylné k opotřebení vrtacího zařízení a mohou způsobit znečištění nádrže při následné výrobě oleje. Jako efektivní zahušťování může HEC udržovat ideální viskozitu a reologické vlastnosti vrtné tekutiny za podmínek nízkého obsahu pevných látek, snížit opotřebení zařízení a snížit poškození nádrže. Kromě toho má HEC dobrou biologickou rozložitelnost a nezpůsobí životní prostředí trvalé znečištění. Proto jsou dnes se stále přísnějšími požadavky na ochranu životního prostředí dnes aplikační výhody HEC.
3. výhody HEC při vrtání ropy
3.1 Dobrá rozpustnost a zahušťovací účinek
HEC, jako vodní rozpustný polymerní materiál, má dobrou rozpustnost za různých podmínek kvality vody (jako je sladká voda, slaná voda atd.). To umožňuje používat HEC v různých složitých geologických prostředích, zejména v prostředí s vysokou solitou, a stále si může udržovat dobrý zahušťovací výkon. Její zahušťovací účinek je významný, což může účinně zlepšit reologické vlastnosti vrtných tekutin, snížit problém ukládání řetězců a zlepšit účinnost vrtání.
3.2 Vynikající odolnost proti teplotě a soli
Při hlubokém a velmi hlubokém vrtném vrtání je teplota a tlak tvorby vysoká a vrtací tekutina je snadno ovlivněna vysokou teplotou a vysokým tlakem a ztrácí svůj původní výkon. HEC má stabilní molekulární strukturu a může udržovat svou viskozitu a reologické vlastnosti při vysokých teplotách a tlacích. Kromě toho si HEC v prostředích s vysokou solitou může udržovat dobrý zahušťovací účinek, aby zabránil kondenzaci vrtné kapaliny nebo destabilizaci v důsledku interference iontů. HEC má proto vynikající odolnost proti teplotě a soli za složitých geologických podmínek a je široce používán v hlubokých jamkách a obtížných vrtných projektech.
3.3 Efektivní mazací výkon
Problémy s třením během vrtání jsou také důležitým faktorem ovlivňujícím účinnost vrtání. Jako jeden z maziv v vrtné tekutině může HEC výrazně snížit koeficient tření mezi vrtnými nástroji a jamkou, snížit opotřebení vybavení a prodloužit životnost vrtných nástrojů. Tato vlastnost je zvláště výrazná v horizontálních jamkách, nakloněných jamkách a dalších typech studny, což pomáhá snížit výskyt selhání spodní díry a zlepšovat celkovou provozní účinnost.
4. praktická aplikace a preventivní opatření HEC
4.1 Metoda dávkování a kontrola koncentrace
Metoda dávkování HEC přímo ovlivňuje jeho disperzi a účinek rozpouštění při vrtné tekutině. Obvykle by HEC měla být postupně přidána do vrtné tekutiny za podmínek míchání, aby se zajistilo, že může být rovnoměrně rozpuštěna a zabránit aglomeraci. Současně musí být koncentrace využití HEC přiměřeně kontrolována podle podmínek formování, požadavků na výkon vrtání tekutin atd. Příliš vysoká koncentrace může způsobit, že vrtací tekutina je příliš viskózní a ovlivňovat plynulost; I když příliš nízká koncentrace nemusí být schopna plně uplatňovat své zahušťovací a mazací účinky. Proto by při použití HEC měl být optimalizován a upraven podle skutečných podmínek.
4.2 Kompatibilita s jinými přísadami
Ve skutečných vrtacích tekutinových systémech se obvykle přidávají různé chemické přísady k dosažení různých funkcí. Kompatibilita mezi HEC a jinými přísadami je proto také faktorem, který je třeba zvážit. HEC vykazuje dobrou kompatibilitu s mnoha běžnými přísadami pro vrtací tekutiny, jako jsou redukce ztráty tekutin, maziva, stabilizátory atd., Ale za určitých podmínek mohou některé přísady ovlivnit zahušťovací účinek nebo rozpustnost HEC. Proto je při navrhování vzorce nutné komplexně zvážit interakci mezi různými aditivami, aby se zajistila stabilita a konzistenci výkonu vrtání tekutin.
4.3 Ochrana životního prostředí a zpracování tekutin odpadu
Díky stále přísnějším předpisům o ochraně životního prostředí se environmentální přívětivost vrtných tekutin postupně věnovala pozornosti. Jako materiál s dobrou biologickou rozložitelnost může používání HEC účinně snížit znečištění vrtných tekutin do životního prostředí. Po dokončení vrtání však musí být stále řádně ošetřeny odpadní tekutiny obsahující HEC, aby se zabránilo nepříznivým účinkům na okolní prostředí. V procesu zpracování tekutin odpadní tekutiny by měly být v kombinaci s místními předpisy o ochraně životního prostředí a technickými požadavky přijato metody vědeckého zpracování, jako je regenerace a degradace odpadních tekutin a degradace, aby se zajistilo, že dopad na životní prostředí bude minimalizován.
Hydroxyethylcelulóza (HEC) hraje důležitou roli při vrtání ropy. Díky své vynikající rozpustnosti vody, zahušťování, teplotou a odolnosti proti soli a mazacím účinku poskytuje spolehlivý řešení pro zlepšení výkonu vrtných tekutin. Za složitých geologických podmínek a drsného provozního prostředí může aplikace HEC účinně zlepšit účinnost vrtání, snížit opotřebení zařízení a zajistit stabilitu vrtů. S neustálým rozvojem technologie ropného průmyslu budou vyhlídky na HEC při vrtání ropy širší.
Čas příspěvku: září-20-2024