HEC por Naftoborado

Hidroksietilcelulozo (HEC) estas vaste uzata en multaj industriaj sektoroj pro ĝiaj bonegaj propraĵoj de dikiĝo, suspendo, disperso kaj akvoreteno. Precipe en la naftokampo, HEC estis uzata en procezoj de borado, kompletigo, laboro kaj rompado, ĉefe kiel dikigilo en sala akvo, kaj en multaj aliaj specifaj aplikoj.

HECpropraĵoj al la uzo de naftejoj

(1) Saltoleremo:

HEC havas bonegan saltoleremon por elektrolitoj. Ĉar HEC estas ne-jona materialo, ĝi ne estos jonigita en akvomedio kaj ne produktos precipitaĵrestaĵon pro la ĉeesto de alta koncentriĝo de saloj en la sistemo, rezultigante la ŝanĝon de ĝia viskozeco.

HEC dikigas multajn altan koncentriĝajn monovalentajn kaj duvalentajn elektrolitsolvojn, dum anjonaj fibro-ligiloj kiel ekzemple CMC produktas saladon el kelkaj metaljonoj. En naftokampaplikoj, HEC estas tute netuŝita de akvomalmoleco kaj salkoncentriĝo kaj eĉ povas dikigi pezajn fluidojn enhavantajn altajn koncentriĝojn de zinko kaj kalciojonoj. Nur aluminia sulfato povas ekigi ĝin. Densiga efiko de HEC en dolĉa akvo kaj saturita NaCl, CaCl2 kaj ZnBr2CaBr2 peza elektrolito.

Ĉi tiu saltoleremo donas al HEC la ŝancon ludi gravan rolon en kaj ĉi tiu puto kaj enmara kampevoluo.

(2) Viskozeco kaj tondrapideco:

Akvosolvebla HEC solvas en kaj varma kaj malvarma akvo, produktante viskozecon kaj formante falsajn plastojn. Ĝia akva solvaĵo estas surfaca aktiva kaj tendencas formi ŝaŭmojn. La solvo de meza kaj alta viskozeco HEC uzata en ĝenerala naftokampo estas ne-Newtoniana, montrante altan gradon de pseŭdoplasto, kaj la viskozeco estas tuŝita de tondrapideco. Ĉe malalta tondrapideco, HEC-molekuloj estas hazarde aranĝitaj, rezultigante ĉeninterplektaĵojn kun alta viskozeco, kiu plibonigas viskozecon: ĉe alta tondrapideco, molekuloj orientiĝas kun fludirekto, reduktante reziston al fluo, kaj viskozeco malpliiĝas kun la pliiĝo de tondrapideco.

Tra granda nombro da eksperimentoj, Union Carbide (UCC) finis ke la reologia konduto de boradlikvaĵo estas nelinia kaj povas esti esprimita per potencoleĝo:

Tonda streĉo = K (tondrapideco)n

Kie, n estas la efika viskozeco de la solvo kun malalta tondofteco (1s-1).

N estas inverse proporcia al tonddiluo. .

En kotinĝenieristiko, k kaj n estas utilaj dum kalkulado de efika fluida viskozeco sub subtruokondiĉoj. La firmao evoluigis aron de valoroj por k kaj n kiam HEC(4400cps) estis uzata kiel bora kotkomponento (tabelo 2). Ĉi tiu tabelo validas por ĉiuj koncentriĝoj de HEC-solvoj en freŝa kaj sala akvo (0.92kg/1 nacL). De ĉi tiu tabelo, la valoroj respondaj al mezaj (100-200rpm) kaj malaltaj (15-30rpm) tondrapidecoj povas esti trovitaj.

Apliko de HEC en naftokampo

(1) Bora fluido

HEC aldonis boradlikvaĵojn estas ofte uzitaj en durrokoborado kaj en specialaj situacioj kiel ekzemple cirkulanta akvoperdkontrolo, troa akvoperdo, nenormala premo, kaj malebenaj ardezargiloj. La aplikaj rezultoj ankaŭ estas bonaj en borado kaj granda truoborado.

Pro ĝia dikiĝo, suspendo kaj lubrikado propraĵoj, HEC povas esti uzata en borado koto malvarmetigi feron kaj borado tranĉaĵoj, kaj alporti tranĉajn plagojn al la surfaco, plibonigante la rokan portanta kapablon de la koto. Ĝi estis utiligita en Shengli naftejo kiel bortruo disvastiĝanta kaj portanta fluidon kun rimarkinda efiko kaj estis metita en praktikon. En la subtruo, kiam vi renkontas tre altan tondrapidecon, pro la unika reologia konduto de HEC, la viskozeco de boradlikvaĵo povas esti loke proksima al la viskozeco de akvo. Unuflanke, la borada indico estas plibonigita, kaj la peco ne facile varmigas, kaj la servodaŭro de la peco estas plilongigita. Aliflanke, la truoj boritaj estas puraj kaj havas altan permeablon. Precipe en malmola roka strukturo, ĉi tiu efiko estas tre evidenta, povas ŝpari multajn materialojn. .

Ĝenerale oni kredas, ke la potenco bezonata por bori fluidan cirkuladon je antaŭfiksita rapideco estas plejparte dependa de la viskozeco de la boradlikvaĵo, kaj la uzo de HEC boradlikvaĵo povas signife redukti hidrodinamikan froton, tiel reduktante la bezonon de pumpilpremo. Tiel, la sentemo al perdo de cirkulado ankaŭ estas reduktita. Krome, la startmomanto povas esti reduktita kiam la ciklo rekomencas post halto.

La kaliokloridsolvo de HEC estis utiligita kiel borlikvaĵo por plibonigi putkalibrostabilecon. La neegala formado estas tenita en stabila stato por faciligi la enfermpostulojn. La boradlikvaĵo plue plibonigas rokan portantan kapaciton kaj limigas tranĉan disvastigon.

HEC povas plibonigi adheron eĉ en elektrolitsolvo. Sala akvo enhavanta natriajn jonojn, kalciojonojn, kloridjonojn kaj bromjonojn ofte estas renkontita en la sentema borlikvaĵo. Ĉi tiu bora fluido estas densigita per HEC, kiu povas konservi ĝelan solveblecon kaj bonan viskozecan levkapablon ene de la intervalo de salokoncentriĝo kaj pezo de homaj brakoj. Ĝi povas malhelpi damaĝon al la produktanta zono kaj pliigi boradon kaj naftoproduktadon.

Uzado de HEC ankaŭ povas multe plibonigi la fluidan perdan agadon de ĝenerala koto. Tre plibonigu la stabilecon de koto. HEC povas esti aldonita kiel aldonaĵo al nedisperebla sala bentonita suspensiaĵo por redukti akvoperdon kaj pliigi viskozecon sen pliigi ĝelforton. Samtempe, apliki HEC al bora koto povas forigi la disvastigon de argilo kaj malhelpi putan kolapson. La dehidratiĝo-efikeco bremsas la hidratigrapidecon de kota ardezargilo sur la bortruomuro, kaj la kovra efiko de longa ĉeno de HEC sur la bortrua murroko plifortigas la rokstrukturon kaj malfaciligas esti hidratigita kaj disfalanta, rezultigante kolapson. En altaj trapenetraj formacioj, akvoperdaj aldonaĵoj kiel kalcia karbonato, elektitaj hidrokarbonaj rezinoj aŭ akvosolveblaj salgrajnoj povas esti efikaj, sed en ekstremaj kondiĉoj, alta koncentriĝo de akvoperda solvaĵo (t.e., en ĉiu barelo da solvaĵo) povas esti uzata

HEC 1.3-3.2kg) por malhelpi akvoperdon profunde en la produktan zonon.

HEC ankaŭ povas esti uzata kiel ne-fermentebla protekta ĝelo en boradkoto por puttraktado kaj por alta premo (200 atmosfera premo) kaj temperaturmezurado.

La avantaĝo de uzado de HEC estas, ke borado kaj kompletigprocezoj povas uzi la saman koton, redukti la dependecon de aliaj dispersiloj, diluantoj kaj PH-reguligiloj, likva uzado kaj stokado estas tre oportunaj.

(2.) Fraktura fluido:

En la rompiĝanta fluido, HEC povas levi la viskozecon, kaj HEC mem ne efikas sur la oleotavolo, ne blokos la frakturglumon, povas frakti bone. Ĝi ankaŭ havas la samajn karakterizaĵojn kiel akvo-bazita kraka fluidaĵo, kiel forta sabla pendado-kapablo kaj malgranda frota rezisto. La 0,1-2% akvo-alkohola miksaĵo, dikigita de HEC kaj aliaj jodigitaj saloj kiel kalio, natrio kaj plumbo, estis injektita en la naftoputon ĉe alta premo por rompiĝi, kaj la fluo estis restarigita ene de 48 horoj. Akvobazaj frakturfluidoj faritaj kun HEC havas praktike neniun restaĵon post likviĝo, precipe en formacioj kun malalta permeablo kiuj ne povas esti drenitaj de restaĵo. Sub alkalaj kondiĉoj, la komplekso estas formita kun mangan-klorido, kupra klorido, kupronitrato, kuprosulfato kaj dukromatsolvoj, kaj estas speciale uzata por proppant portanta frakturajn fluidojn. La uzo de HEC povas eviti viskozecperdon pro altaj subtruaj temperaturoj, rompi la oleozonon, kaj ankoraŭ atingi bonajn rezultojn en Wells pli alta ol 371 C. En subtruaj kondiĉoj, HEC ne facile putriĝas kaj difektiĝas, kaj la restaĵo estas malalta, do ĝi esence ne blokos la naftovojon, rezultigante subteran poluon. Koncerne rendimenton, ĝi estas multe pli bona ol la ofte uzata gluo en rompado, kiel kampa elito. Phillips Petroleum ankaŭ komparis la kunmetaĵon de celulozeteroj kiel ekzemple karboksimetilcelulozo, karboksimetilhidroksietilcelulozo, hidroksietilcelulozo, hidroksipropilcelulozo kaj metilcelulozo, kaj decidis ke HEC estis la plej bona solvo.

Post kiam la rompiĝanta fluido kun 0.6% baza fluida HEC-koncentriĝo kaj kupra sulfata krucliga agento estis uzata en Daqing-naftejo en Ĉinio, oni konkludas, ke kompare kun aliaj naturaj adheraĵoj, la uzo de HEC en rompiĝanta fluido havas la avantaĝojn de "(1) la baza fluido ne facile putriĝas post esti preta, kaj povas esti metita por pli longa tempo; (2) la restaĵo estas malalta. Kaj ĉi-lasta estas la ŝlosilo por ke HEC estu vaste uzata en naftoputo-rompado eksterlande.

(3.) Kompletigo kaj relaborado:

La malalt-solida finlikvaĵo de HEC malhelpas kotpartiklojn bloki la rezervujspacon kiam ĝi alproksimiĝas al la rezervujo. La akvo-perdaj trajtoj ankaŭ malhelpas grandajn kvantojn de akvo enirado de la rezervujo de la koto por certigi la produktivan kapaciton de la rezervujo.

HEC reduktas koton tiriĝon, kiu malaltigas pumpilpremon kaj reduktas elektrokonsumon. Ĝia bonega sala solvebleco ankaŭ certigas, ke ne estas precipitaĵo dum acidigado de oleo-Putoj.

En kompletigo kaj intervenoperacioj, la viskozeco de HEC kutimas transdoni gruzon. Aldonante 0,5-1kg HEC per barelo da laborlikvaĵo povas porti gruzon kaj gruzon el la bortruo, rezultigante pli bonan radiala kaj longituda gruza distribuo subtruo. La posta forigo de la polimero multe simpligas la procezon de forigado de workover kaj finlikvaĵo. En maloftaj okazoj, subtruokondiĉoj postulas korektan agon malhelpi koton reveno al la putkapo dum borado kaj laboro kaj cirkulado de fluida perdo. En ĉi tiu kazo, alta koncentriĝa HEC-solvo povas esti uzata por rapide injekti 1,3-3,2 kg da HEC per barelo da akvo subtruo. Krome, en ekstremaj kazoj, proksimume 23 kg da HEC povas esti metitaj en ĉiun barelon da dizelo kaj pumpitaj laŭ la ŝafto, malrapide hidratigante ĝin kiam ĝi miksiĝas kun roka akvo en la truo.

La permeablo de sablokernoj saturitaj kun 500 milidarcy solvo je koncentriĝo de 0. 68 kg HEC per barelo povas esti restarigita al pli ol 90% per acidiĝo kun klorida acido. Krome, la HEC-kompletiglikvaĵo enhavanta kalcian karbonaton, kiu estis farita el 136ppm da nefiltrita solida plenkreska marakvo, reakiris 98% de la origina traflua indico post kiam la filtrilkuko estis forigita de la surfaco de la filtrila elemento per acido.