HEC para perforación de aceite

La hidroxietilcelulosa (HEC) se usa ampliamente en muchos sectores industriales por sus excelentes propiedades de engrosamiento, suspensión, dispersión y retención de agua. Especialmente en el campo del petróleo, HEC se ha utilizado en la perforación, la finalización, la trabajo y los procesos de fracturación, principalmente como espesante en la salmuera y en muchas otras aplicaciones específicas.

HECPropiedades para el uso de campos de petróleo

(1) Tolerancia a la sal:

HEC tiene una excelente tolerancia a la sal para los electrolitos. Como HEC es un material no iónico, no se ionizará en medio de agua y no producirá residuos de precipitación debido a la presencia de alta concentración de sales en el sistema, lo que resulta en el cambio de su viscosidad.

HEC espesa muchas soluciones de electrolitos monovalentes y bivalentes de alta concentración, mientras que los enlazadores de fibra aniónica como CMC producen sales de algunos iones metálicos. En aplicaciones de campo petrolero, HEC no se ve completamente afectado por la dureza del agua y la concentración de sal e incluso puede espesar los fluidos pesados ​​que contienen altas concentraciones de iones de zinc y calcio. Solo el sulfato de aluminio puede precipitarlo. Efecto de engrosamiento de HEC en agua dulce y NaCl saturado, CaCl2 y ZNBR2CABR2 electrolito pesado.

Esta tolerancia a la sal le da a HEC la oportunidad de desempeñar un papel importante en este desarrollo de campo de pozo y en alta mar.

(2) Viscosidad y velocidad de corte:

HEC soluble en agua se disuelve en agua caliente y fría, produciendo viscosidad y formando plásticos falsos. Su solución acuosa está activa en la superficie y tiende a formar espuma. La solución de HEC de viscosidad media y alta utilizada en el campo petrolero general es no newtoniano, que muestra un alto grado de seudoplástico, y la viscosidad se ve afectada por la velocidad de corte. A baja velocidad de corte, las moléculas de HEC están dispuestas aleatoriamente, lo que resulta en enredos de la cadena con alta viscosidad, lo que mejora la viscosidad: a alta velocidad de corte, las moléculas se orientan con la dirección del flujo, reduciendo la resistencia al flujo, y la viscosidad disminuye con el aumento de la velocidad de cizallamiento.

A través de una gran cantidad de experimentos, Union Carbide (UCC) concluyó que el comportamiento reológico del fluido de perforación no es lineal y puede expresarse mediante la ley de energía:

Estrés cortante = K (velocidad de corte) n

Donde n es la viscosidad efectiva de la solución a una velocidad de corte baja (1S-1).

N es inversamente proporcional a la dilución de corte. .

En la ingeniería de lodo, K y N son útiles al calcular la viscosidad efectiva del fluido en condiciones de fondo de fondo. La compañía ha desarrollado un conjunto de valores para K y N cuando HEC (4400cps) se usó como componente de lodo de perforación (Tabla 2). Esta tabla se aplica a todas las concentraciones de soluciones HEC en agua fresca y salada (0.92 kg/1 NaCl). A partir de esta tabla, se pueden encontrar los valores correspondientes a las tasas de corte media (100-200 rpm) y bajas (15-30 rpm).

Aplicación de HEC en el campo de petróleo

(1) fluido de perforación

Los fluidos de perforación agregados HEC se usan comúnmente en la perforación de roca dura y en situaciones especiales como el control de pérdida de agua circulante, pérdida de agua excesiva, presión anormal y formaciones de esquisto desigual. Los resultados de la aplicación también son buenos en perforación y perforación de agujeros grandes.

Debido a sus propiedades de engrosamiento, suspensión y lubricación, HEC se puede usar en la perforación de barro a recortes de hierro y perforación, y traer plagas de corte a la superficie, mejorando la capacidad de carga de rocas del lodo. Se ha utilizado en el campo petrolero Shengli como un fluido de propagación y transporte de fluido con un efecto notable y se ha puesto en práctica. En el pozo, al encontrar una velocidad de corte muy alta, debido al comportamiento reológico único de HEC, la viscosidad del fluido de perforación puede estar localmente cerca de la viscosidad del agua. Por un lado, la velocidad de perforación mejora y la broca no es fácil de calentar, y la vida útil de la broca se prolonga. Por otro lado, los agujeros perforados están limpios y tienen alta permeabilidad. Especialmente en la estructura de la roca dura, este efecto es muy obvio, puede ahorrar muchos materiales. .

En general, se cree que la potencia requerida para la circulación del fluido de perforación a una velocidad dada depende en gran medida de la viscosidad del fluido de perforación, y el uso del fluido de perforación HEC puede reducir significativamente la fricción hidrodinámica, reduciendo así la necesidad de presión de la bomba. Por lo tanto, la sensibilidad a la pérdida de circulación también se reduce. Además, el par inicial se puede reducir cuando el ciclo se reanuda después del apagado.

La solución de cloruro de potasio de HEC se usó como un fluido de perforación para mejorar la estabilidad del pozo. La formación desigual se lleva a cabo en un estado estable para aliviar los requisitos de carcasa. El fluido de perforación mejora aún más la capacidad de transporte de rocas y limita la difusión de esquejes.

HEC puede mejorar la adhesión incluso en la solución de electrolitos. El agua salina que contiene iones de sodio, iones de calcio, iones de cloruro e iones de bromo a menudo se encuentra en el fluido de perforación sensible. Este fluido de perforación está engrosado con HEC, que puede mantener la solubilidad en gel y la buena capacidad de elevación de la viscosidad dentro del rango de concentración de sal y ponderación de brazos humanos. Puede evitar daños a la zona de producción y aumentar la velocidad de perforación y la producción de aceite.

El uso de HEC también puede mejorar en gran medida el rendimiento de la pérdida de líquidos del lodo general. Mejorar en gran medida la estabilidad del lodo. HEC se puede agregar como un aditivo a una suspensión de bentonita salina no dispersable para reducir la pérdida de agua y aumentar la viscosidad sin aumentar la resistencia al gel. Al mismo tiempo, la aplicación de HEC al lodo de perforación puede eliminar la dispersión de arcilla y evitar el colapso del pozo. La eficiencia de deshidratación ralentiza la tasa de hidratación de la lutita de lodo en la pared del pozo, y el efecto de cobertura de la larga cadena de HEC en la roca de la pared del pozo fortalece la estructura de la roca y hace que sea difícil de hidratarse y escanear, lo que resulta en un colapso. En formaciones de alta permeabilidad, los aditivos para la pérdida de agua, como el carbonato de calcio, las resinas de hidrocarburos seleccionadas o los granos salados solubles en agua pueden ser efectivos, pero en condiciones extremas, una alta concentración de solución de remediación de pérdida de agua (es decir, en cada barril de solución) puede ser usado

HEC 1.3-3.2kg) para evitar la pérdida de agua en la zona de producción.

HEC también se puede utilizar como un gel protector no fermable en el lodo de perforación para el tratamiento del pozo y para la alta presión (200 presión atmosférica) y la medición de la temperatura.

La ventaja de usar HEC es que los procesos de perforación y finalización pueden usar el mismo lodo, reducir la dependencia de otros dispersantes, diluyentes y reguladores de pH, manejo y almacenamiento de líquidos son muy convenientes.

(2.) Fluido de fracturación:

En el fluido de fracturación, HEC puede levantar la viscosidad, y la HEC en sí no tiene ningún efecto en la capa de aceite, no bloqueará la gluma de la fractura, puede fracturarse bien. También tiene las mismas características que el fluido de agrietamiento a base de agua, como la capacidad de suspensión de arena fuerte y la pequeña resistencia a la fricción. La mezcla de 0,1-2% de alcohol de agua, espesada por HEC y otras sales yodadas como potasio, sodio y plomo, se inyectó en el pozo de aceite a alta presión para fracturarse, y el flujo se restauró en 48 horas. Los fluidos de fractura a base de agua hechos con HEC prácticamente no tienen residuos después de la licuefacción, especialmente en formaciones con baja permeabilidad que no puede drenarse de residuos. En condiciones alcalinas, el complejo se forma con cloruro de manganeso, cloruro de cobre, nitrato de cobre, sulfato de cobre y soluciones de dicromato, y se usa especialmente para que el transporte que transporta fluidos de fractura. El uso de HEC puede evitar la pérdida de viscosidad debido a las altas temperaturas de fondo de pozo, fracturando la zona de aceite y aún así lograr buenos resultados en pozos superiores a 371 C. En condiciones de fondo de pozo, HEC no es fácil de pudrirse y deteriorarse, y el residuo es bajo, Por lo tanto, básicamente no bloqueará la ruta del aceite, lo que dará como resultado la contaminación subterránea. En términos de rendimiento, es mucho mejor que el pegamento comúnmente utilizado en la fractura, como Field Elite. Phillips Petroleum también comparó la composición de éteres de celulosa como la carboximetilcelulosa, la carboximetil hidroxietilcelulosa, la hidroxietilcelulosa, la hidroxipropilelulosa y la metilcelulosa, y decidió que HEC era la mejor solución.

Después de que el fluido de fracturación con concentración de HEC base de 0,6% de HEC y agente de reticulación de sulfato de cobre se usaron en el campo petrolero Daqing en China, se concluye que, en comparación con otras adherencias naturales, el uso de HEC en el fluido de fractura tiene las ventajas de "(1) el El fluido base no es fácil de pudrirse después de ser preparado, y se puede colocar durante más tiempo; (2) El residuo es bajo. Y este último es la clave para que HEC se use ampliamente en el petróleo fracturando en el extranjero.

(3.) Finalización y trabajo:

El fluido de finalización de baja sólida de HEC evita que las partículas de lodo bloqueen el espacio del depósito a medida que se acerca al depósito. Las propiedades de pérdida de agua también evitan que grandes cantidades de agua ingresen al depósito desde el lodo para garantizar la capacidad productiva del depósito.

HEC reduce la resistencia de lodo, lo que reduce la presión de la bomba y reduce el consumo de energía. Su excelente solubilidad en sal también asegura que no haya precipitación al aciding pozos de aceite.

En operaciones de finalización e intervención, la viscosidad de HEC se usa para transferir grava. Agregar 0.5-1kg HEC por barril de fluido de trabajo puede transportar grava y grava desde el pozo, lo que resulta en una mejor distribución de grava radial y longitudinal en el pozo de fondo. La posterior eliminación del polímero simplifica enormemente el proceso de eliminar el trabajo de trabajo y el fluido de finalización. En raras ocasiones, las condiciones de fondo de fondo requieren una acción correctiva para evitar que el barro regrese a la cabeza del pozo durante la perforación y la trampa y la pérdida de líquido circulante. En este caso, se puede usar una solución HEC de alta concentración para inyectar rápidamente 1.3-3.2 kg de HEC por barril de agua de agua. Además, en casos extremos, se pueden colocar aproximadamente 23 kg de HEC en cada barril de diesel y bombear por el eje, hidratándolo lentamente mientras se mezcla con agua de roca en el agujero.

La permeabilidad de los núcleos de arena saturados con 500 solución de Millidarcy a una concentración de 0. 68 kg de HEC por barril se pueden restaurar a más del 90% mediante acidificación con ácido clorhídrico. Además, el fluido de finalización de HEC que contiene carbonato de calcio, que se realizó de 136 ppm de agua de mar adulta sólida sin filtrar, recuperó el 98% de la tasa de filtración original después de que la torta del filtro se eliminó de la superficie del elemento del filtro por ácido.