HEC til olieboring

Hydroxyethylcellulose (HEC) er vidt brugt i mange industrielle sektorer for dets fremragende egenskaber ved fortykning, suspension, spredning og vandopbevaring. Især inden for oliefeltet er HEC blevet brugt til boring, færdiggørelse, arbejds- og brudprocesser, hovedsageligt som en fortykningsmiddel i saltvand og i mange andre specifikke applikationer.

HECegenskaber til brugen af ​​oliefelter

(1) Salttolerance:

HEC har fremragende salttolerance for elektrolytter. Da HEC er et ikke-ionisk materiale, vil det ikke ioniseres i vandmedium og producerer ikke nedbørsrester på grund af tilstedeværelsen af ​​høj koncentration af salte i systemet, hvilket resulterer i ændringen af ​​dets viskositet.

HEC tykner mange høje koncentration monovalente og bivalente elektrolytopløsninger, mens anioniske fiberforbindere, såsom CMC, producerer saltning ud af nogle metalioner. I oliefeltapplikationer påvirkes HEC fuldstændigt upåvirket af vandhårdhed og saltkoncentration og kan endda tykkere tunge væsker indeholdende høje koncentrationer af zink- og calciumioner. Kun aluminiumssulfat kan udfælde det. Tykkende virkning af HEC i frisk vand og mættet NaCl, CaCl2 og ZnBr2CABR2 tung elektrolyt.

Denne salttolerance giver HEC muligheden for at spille en vigtig rolle i både denne brønd- og offshore -feltudvikling.

(2) Viskositet og forskydningshastighed:

Vandopløselig HEC opløses i både varmt og koldt vand, producerer viskositet og danner falsk plast. Dens vandige opløsning er overfladeaktiv og har en tendens til at danne skum. Opløsningen af ​​medium og høj viskositet HEC, der bruges i det almindelige oliefelt, er ikke-Newtonian, der viser en høj grad af pseudoplastisk, og viskositeten påvirkes af forskydningshastigheden. Ved lav forskydningshastighed arrangeres HEC -molekyler tilfældigt, hvilket resulterer i kædeangler med høj viskositet, hvilket forbedrer viskositeten: ved høj forskydningshastighed bliver molekyler orienteret med strømningsretning, hvilket reducerer modstand mod strømning og viskositet falder med stigningen i forskydningshastigheden.

Gennem et stort antal eksperimenter konkluderede unionskarbid (UCC), at den reologiske opførsel af borevæske er ikke -lineær og kan udtrykkes ved strømlov:

Forskydningsspænding = k (forskydningshastighed) n

Hvor n er den effektive viskositet af opløsningen med en lav forskydningshastighed (1S-1).

N er omvendt proportional med forskydningsfortynding. .

I mudderteknik er K og N nyttige, når man beregner effektiv væskeviskositet under forholdet nedhulle. Virksomheden har udviklet et sæt værdier for K og N, når HEC (4400CPS) blev brugt som en boremudderkomponent (tabel 2). Denne tabel gælder for alle koncentrationer af HEC -opløsninger i frisk og saltvand (0,92 kg/1 NaCl). Fra denne tabel kan de værdier, der svarer til medium (100-200 o / min) og lave (15-30 o / min) forskydningshastigheder, findes.

Anvendelse af HEC i oliefelt

(1) Borevæske

HEC -tilsatte borevæsker bruges ofte i hård rockboring og i specielle situationer såsom cirkulerende vandtabskontrol, overdreven vandtab, unormalt tryk og ujævne skiferformationer. Applikationsresultaterne er også gode til boring og stor hulboring.

På grund af dens fortyknings-, ophæng- og smøregenskaber kan HEC bruges til at bore mudder til at afkøle jern- og boreklip og bringe skære skadedyr til overfladen, forbedre mudderets klippebærekapacitet. Det er blevet brugt i Shengli Oilfield som borehulspredning og bærer væske med bemærkelsesværdig effekt og er blevet brugt i praksis. I borehullet, når man støder på meget høj forskydningshastighed på grund af den unikke rheologiske opførsel af HEC, kan viskositeten af ​​borevæske være lokalt tæt på vandets viskositet. På den ene side forbedres borehastigheden, og biten er ikke let at varme op, og bitens levetid forlænges. På den anden side er hullerne rene rene og har høj permeabilitet. Især i hård rockstruktur er denne effekt meget åbenlyst, kan spare en masse materialer. .

Det antages generelt, at den magt, der kræves til borevæskecirkulation i en given hastighed, stort set er afhængig af viskositeten af ​​borevæsken, og brugen af ​​HEC -borevæske kan reducere hydrodynamisk friktion markant, hvilket reducerer behovet for pumpetryk. Således reduceres følsomheden over for tab af cirkulation også. Derudover kan startmomentet reduceres, når cyklussen genoptages efter nedlukning.

HECs kaliumchloridopløsning blev anvendt som en borevæske til forbedring af brøndboringstabilitet. Den ujævne formation afholdes i en stabil tilstand for at lette foringsrørets krav. Borvæsken forbedrer yderligere klippebærekapacitet og begrænser stiklinger af stiklinger.

HEC kan forbedre vedhæftningen, selv i elektrolytopløsning. Saltvand, der indeholder natriumioner, calciumioner, chloridioner og bromioner, støder ofte på i den følsomme borevæske. Denne borevæske er fortykket med HEC, som kan holde gelopløselighed og god viskositetsløftningsevne inden for saltkoncentrationen og vægtning af menneskelige arme. Det kan forhindre skader på den producerende zone og øge borehastigheden og olieproduktionen.

Brug af HEC kan også i høj grad forbedre væsketabets ydeevne for generel mudder. Forbedre mudderets stabilitet. HEC kan tilsættes som et tilsætningsstof til et ikke-spredeligt saltvand bentonitopslæmning for at reducere vandtab og øge viskositeten uden at øge gelstyrken. På samme tid kan anvendelse af HEC på boring af mudder fjerne spredningen af ​​ler og forhindre godt sammenbrud. Dehydreringseffektiviteten bremser hydratiseringsgraden af ​​mudderskifer på borehulsvæggen, og den dækkende virkning af lang kæde af HEC på borehulsvæggen styrker klippestrukturen og gør det vanskeligt at blive hydreret og spalling, hvilket resulterer i sammenbrud. I formationer med høj permeabilitet kan vandtabsadditiver, såsom calciumcarbonat, udvalgte carbonhydridharpikser eller vandopløselige saltkorn, være effektive, men under ekstreme forhold kan en høj koncentration af vandtabs-saneringsopløsning (dvs. i hver tønde af opløsning) kan bruges

HEC 1,3-3,2 kg) for at forhindre vandtab dybt ind i produktionszonen.

HEC kan også bruges som en ikke-fermenterbar beskyttende gel i boremudder til brøndbehandling og til højt tryk (200 atmosfærisk tryk) og temperaturmåling.

Fordelen ved at bruge HEC er, at bore- og færdiggørelsesprocesser kan bruge den samme mudder, reducere afhængigheden af ​​andre dispergeringsmidler, fortyndingsmidler og pH -regulatorer, flydende håndtering og opbevaring er meget praktisk.

(2.) Frakturvæske:

I brudvæsken kan HEC løfte viskositeten, og HEC selv har ingen indflydelse på olielaget, vil ikke blokere brudglume, kan brud godt. Det har også de samme egenskaber som vandbaseret revnevæske, såsom stærk sandophængsevne og lille friktionsmodstand. Den 0,1-2% vand-alkoholblanding, fortykket af HEC og andre iodiserede salte, såsom kalium, natrium og bly, blev injiceret i oliebrønden ved højt tryk til brud, og strømmen blev gendannet inden for 48 timer. Vandbaserede brudvæsker fremstillet med HEC har næsten ingen remanens efter flydende, især i formationer med lav permeabilitet, som ikke kan drænes af rester. Under alkaliske forhold dannes komplekset med manganchlorid, kobberchlorid, kobbernitrat, kobbersulfat og dichromatopløsninger og bruges specielt til proppant, der bærer frakturvæsker. Brugen af ​​HEC kan undgå tab af viskositet på grund af høje temperaturer med høje nedhulle, brud på oliezonen og stadig opnå gode resultater i brønde, der er højere end 371 C. Under borehulets forhold er HEC ikke let at rådne og forværres, og resterne er lav, lav, Så det vil dybest set ikke blokere olievejen, hvilket resulterer i underjordisk forurening. Med hensyn til ydeevne er det meget bedre end den almindeligt anvendte lim i brud, såsom feltelite. Phillips -petroleum sammenlignede også sammensætningen af ​​celluloseethere, såsom carboxymethylcellulose, carboxymethylhydroxyethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose og methylcellulose, og besluttede, at HEC var den bedste opløsning.

Efter at frakturvæsken med 0,6% basisvæske HEC -koncentration og kobbersulfat -tværbindingsmiddel blev anvendt i Daqing Oilfield i Kina, konkluderes det, at sammenlignet med andre naturlige vedhæftninger, har brugen af ​​HEC til brudvæske fordelene ved “(1) den Basisvæske er ikke let at rådne efter at have været forberedt og kan placeres i længere tid; (2) Resten er lav. Og sidstnævnte er nøglen til HEC til at blive vidt brugt i oliebrøndfraktur i udlandet.

(3.) Færdiggørelse og overordnet:

HECs lavfast færdiggørelsesvæske forhindrer mudderpartikler i at blokere reservoirrummet, når det nærmer sig reservoiret. Vandtabsegenskaberne forhindrer også store mængder vand i at komme ind i reservoiret fra mudderet for at sikre reservoirets produktionsevne.

HEC reducerer muddertræk, hvilket sænker pumpetrykket og reducerer strømforbruget. Dens fremragende saltopløselighed sikrer også, at der ikke er nogen nedbør, når der syrer oliebrønde.

I færdiggørelse og interventionsoperationer bruges HECs viskositet til at overføre grus. Tilsætning af 0,5-1 kg HEC pr. Tønde med arbejdsvæske kan bære grus og grus fra borehullet, hvilket resulterer i bedre radial og langsgående grusfordeling nedhul. Den efterfølgende fjernelse af polymeren forenkler i høj grad processen med at fjerne arbejdsovervågning og færdiggørelsesvæske. I sjældne tilfælde kræver forholdet i borehullet korrigerende handling for at forhindre mudder i at vende tilbage til brøndhovedet under boring og overordnede og cirkulerende væsketab. I dette tilfælde kan en højkoncentration HEC-opløsning bruges til hurtigt at injicere 1,3-3,2 kg HEC pr. Tønde vand i nedhullet. Derudover kan ca. 23 kg HEC i ekstreme tilfælde sættes i hver tønde diesel og pumpes ned ad skaftet og langsomt hydrerer den, når den blandes med klippevand i hullet.

Permeabiliteten af ​​sandkerner mættet med 500 millidarcy -opløsning i en koncentration på 0. 68 kg HEC pr. Tønde kan gendannes til mere end 90% ved forsuring med saltsyre. Derudover gendannede HEC -færdiggørelsesvæsken indeholdende calciumcarbonat, der blev fremstillet af 136 ppm ufiltreret fast voksent havvand, 98% af den originale sivningshastighed, efter at filterkagen blev fjernet fra overfladen af ​​filterelementet med syre.