Hec برای حفاری روغن

هیدروکسی اتیل سلولز (HEC) به دلیل خاصیت عالی آن در ضخیم شدن ، تعلیق ، پراکندگی و احتباس آب به طور گسترده در بسیاری از بخش های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. به خصوص در میدان نفتی ، HEC در فرآیندهای حفاری ، تکمیل ، کار و شکستگی ، عمدتاً به عنوان ضخیم کننده آب نمک و در بسیاری از کاربردهای خاص دیگر مورد استفاده قرار گرفته است.

هکخواص استفاده از مزارع نفتی

(1) تحمل نمک:

HEC تحمل نمکی عالی برای الکترولیت ها دارد. از آنجا که HEC یک ماده غیر یونی است ، در محیط آب یونیزه نمی شود و به دلیل وجود غلظت زیاد نمک در سیستم ، باقیمانده بارش ایجاد نمی کند و در نتیجه تغییر ویسکوزیته آن ایجاد می شود.

HEC بسیاری از محلولهای الکترولیت یکپارچه و دو ظرفیتی غلظت بالا را ضخیم می کند ، در حالی که پیوند فیبر آنیونی مانند CMC باعث ایجاد شور از برخی یون های فلزی می شود. در کاربردهای میدان نفتی ، HEC کاملاً تحت تأثیر سختی آب و غلظت نمک نیست و حتی می تواند مایعات سنگین حاوی غلظت بالای روی و یون های کلسیم را نیز ضخیم کند. فقط سولفات آلومینیوم می تواند آن را رسوب کند. اثر ضخیم شدن HEC در آب شیرین و NaCl اشباع شده ، CaCl2 و ZnBr2CABR2 الکترولیت سنگین.

این تحمل نمک به HEC این فرصت را می دهد تا نقش مهمی در این زمینه چاه و هم در زمینه توسعه میدان برون مرزی داشته باشد.

(2) ویسکوزیته و میزان برشی:

HEC محلول در آب در هر دو آب گرم و سرد حل می شود ، ویسکوزیته تولید می کند و پلاستیک های جعلی تشکیل می دهد. محلول آبی آن فعال است و تمایل به تشکیل کف دارد. محلول ویسکوزیته متوسط ​​و زیاد که در میدان نفتی عمومی مورد استفاده قرار می گیرد غیر نیوتونی است که میزان بالایی از شبه پلاستیک را نشان می دهد و ویسکوزیته تحت تأثیر میزان برشی قرار می گیرد. با سرعت کم برشی ، مولکول های HEC به طور تصادفی ترتیب داده می شوند و در نتیجه درهم و برهم های زنجیره ای با ویسکوزیته بالا ، که ویسکوزیته را بهبود می بخشد: با سرعت برشی بالا ، مولکول ها با جهت جریان گرایش می یابند ، مقاومت در برابر جریان را کاهش می دهند و با افزایش سرعت برشی کاهش می یابد.

از طریق تعداد زیادی آزمایش ، کاربید اتحادیه (UCC) نتیجه گرفت که رفتار رئولوژیکی مایعات حفاری غیرخطی است و می تواند با قانون قدرت بیان شود:

استرس برشی = k (نرخ برشی) n

جایی که ، N ویسکوزیته مؤثر محلول با سرعت کم برشی (1S-1) است.

n به طور معکوس با رقیق برشی متناسب است. بشر

در مهندسی گل ، K و N هنگام محاسبه ویسکوزیته مایعات مؤثر در شرایط پایین چاله مفید هستند. این شرکت مجموعه ای از مقادیر را برای K و N ایجاد کرده است که HEC (4400CPS) به عنوان یک جزء گل حفاری استفاده شده است (جدول 2). این جدول برای کلیه غلظت محلول های HEC در آب تازه و نمک (0.92 کیلوگرم در 1 NaCl) اعمال می شود. از این جدول ، مقادیر مربوط به متوسط ​​(100-200 دور در دقیقه) و میزان برشی پایین (15-30 دور در دقیقه) را می توان یافت.

استفاده از HEC در میدان نفتی

(1) مایع حفاری

مایعات حفاری اضافه شده HEC معمولاً در حفاری های سخت سنگ و در شرایط ویژه مانند گردش آب در حال از بین رفتن آب ، از بین رفتن بیش از حد آب ، فشار غیر طبیعی و سازندهای شیل ناهموار استفاده می شوند. نتایج کاربرد در حفاری و حفاری سوراخ بزرگ نیز مفید است.

به دلیل ضخیم شدن ، تعلیق و خاصیت روغن کاری ، از HEC می توان در حفاری گل برای خنک کردن آهن و قلمه های حفاری استفاده کرد و آفات برش را به سطح می آورد و ظرفیت حمل سنگ را بهبود می بخشد. از آن در میدان نفتی Shengli به عنوان پخش و حامل مایع با اثر قابل توجه استفاده شده و به کار گرفته شده است. در پایین سوراخ ، هنگام مواجهه با میزان برشی بسیار زیاد ، به دلیل رفتار منحصر به فرد رئولوژیکی HEC ، ویسکوزیته مایعات حفاری می تواند به صورت محلی نزدیک به ویسکوزیته آب باشد. از یک طرف ، میزان حفاری بهبود یافته است و گرمای آن آسان نیست و عمر سرویس بیت طولانی می شود. از طرف دیگر ، سوراخ های حفر شده تمیز و دارای نفوذپذیری بالایی هستند. به خصوص در ساختار سنگ سخت ، این اثر بسیار واضح است ، می تواند مواد زیادی را ذخیره کند. بشر

به طور کلی اعتقاد بر این است که قدرت مورد نیاز برای حفاری مایعات با سرعت معین تا حد زیادی به ویسکوزیته مایع حفاری بستگی دارد و استفاده از مایع حفاری HEC می تواند اصطکاک هیدرودینامیکی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد ، بنابراین نیاز به فشار پمپ را کاهش می دهد. بنابراین ، حساسیت به از دست دادن گردش خون نیز کاهش می یابد. علاوه بر این ، هنگام از سرگیری چرخه پس از خاموش شدن ، گشتاور شروع را می توان کاهش داد.

از محلول کلرید پتاسیم HEC به عنوان یک مایع حفاری برای بهبود ثبات چاه استفاده شد. سازند ناهموار در حالت پایدار برای کاهش نیازهای پوشش نگهداری می شود. مایع حفاری بیشتر ظرفیت حمل سنگ را بهبود می بخشد و انتشار قلمه را محدود می کند.

HEC می تواند چسبندگی را حتی در محلول الکترولیت بهبود بخشد. آب شور حاوی یون های سدیم ، یون های کلسیم ، یونهای کلرید و یون های برم اغلب در مایع حفاری حساس مشاهده می شود. این مایع حفاری با HEC ضخیم شده است ، که می تواند حلالیت ژل و توانایی بلند کردن ویسکوزیته را در محدوده غلظت نمک و وزن بازوهای انسان حفظ کند. این امر می تواند از آسیب به منطقه تولید کننده و افزایش سرعت حفاری و تولید روغن جلوگیری کند.

استفاده از HEC همچنین می تواند عملکرد از دست دادن سیال گل عمومی را تا حد زیادی بهبود بخشد. ثبات گل را تا حد زیادی بهبود بخشید. HEC را می توان به عنوان یک افزودنی به یک دوغاب بنتونیت نمکی غیر پراکنده برای کاهش از بین رفتن آب و افزایش ویسکوزیته بدون افزایش استحکام ژل اضافه کرد. در عین حال ، استفاده از HEC برای حفاری گل می تواند پراکندگی خاک رس را از بین ببرد و از سقوط خوب جلوگیری کند. راندمان کم آبی بدن باعث کاهش سرعت هیدراتاسیون شیل گلی بر روی دیواره گمانه می شود و تأثیر پوشش زنجیره ای طولانی HEC بر روی سنگ دیواری سوراخ ، ساختار سنگ را تقویت می کند و آبرسانی و پراکنده را دشوار می کند و در نتیجه فروپاشی می شود. در سازندهای نفوذپذیری بالا ، مواد افزودنی از دست دادن آب مانند کربنات کلسیم ، رزین های هیدروکربن انتخاب شده یا دانه های نمک محلول در آب ممکن است مؤثر باشد ، اما در شرایط شدید ، غلظت بالای محلول اصلاح آب از بین رفته است (یعنی در هر بشکه محلول) ممکن است استفاده شود

HEC 1.3-3.2kg) برای جلوگیری از از بین رفتن آب در عمق منطقه تولید.

HEC همچنین می تواند به عنوان یک ژل محافظ غیر قابل تخریب در حفاری گل برای درمان چاه و برای فشار زیاد (200 فشار اتمسفر) و اندازه گیری دما استفاده شود.

مزیت استفاده از HEC این است که فرآیندهای حفاری و تکمیل می توانند از همان گل استفاده کنند ، کاهش وابستگی به سایر پراکندگی ها ، رقیق کننده ها و تنظیم کننده های pH ، انتقال مایع و ذخیره سازی بسیار مناسب است.

(2.) مایع شکستگی:

در مایع شکستگی ، HEC می تواند ویسکوزیته را بلند کند و خود HEC هیچ تاثیری در لایه روغن ندارد ، باعث شکستگی شکستگی نمی شود ، می تواند به خوبی شکستگی کند. همچنین دارای ویژگی های مشابه مایع ترک خوردگی مبتنی بر آب ، مانند توانایی تعلیق ماسه قوی و مقاومت در برابر اصطکاک کوچک است. مخلوط الکل با الکل 0.1-2 ٪ ، ضخیم شده توسط HEC و سایر نمک های ید یافته مانند پتاسیم ، سدیم و سرب ، با فشار زیاد برای شکستگی به چاه روغن تزریق شد و جریان در طی 48 ساعت ترمیم شد. مایعات شکستگی مبتنی بر آب که با HEC ساخته شده اند ، تقریباً پس از مایع سازی ، باقیمانده نیستند ، به خصوص در سازندهای دارای نفوذپذیری کم که نمی توان از باقیمانده تخلیه کرد. در شرایط قلیایی ، این مجتمع با کلرید منگنز ، کلرید مس ، نیترات مس ، سولفات مس و محلول های دیکرومات تشکیل می شود و به طور خاص برای حامل مایعات شکستگی استفاده می شود. استفاده از HEC می تواند از ریزش ویسکوزیته به دلیل دمای پایین در سوراخ ، شکستگی در منطقه روغن جلوگیری کند و هنوز هم در چاههای بالاتر از 371 درجه سانتیگراد به نتایج خوبی برسد. بنابراین اساساً مسیر نفت را مسدود نمی کند و در نتیجه آلودگی زیرزمینی ایجاد می شود. از نظر عملکرد ، بسیار بهتر از چسب معمول در شکستگی ، مانند Field Elite است. فیلیپس نفت همچنین ترکیب اترهای سلولز مانند کربوکسی متیل سلولز ، کربوکسی متیل هیدروکسی اتیل سلولز ، هیدروکسی اتیل سلولز ، هیدروکسی پروپیل سلولز و متیل سلولز را مقایسه کرد و تصمیم گرفت که HEC بهترین محلول باشد.

پس از شکستگی مایع با 0.6 ٪ غلظت مایع پایه HEC و ماده اتصال متقاطع سولفات مس در میدان نفتی Daqing در چین استفاده شد ، نتیجه گیری می شود که در مقایسه با سایر چسبندگی های طبیعی ، استفاده از HEC در مایعات شکستگی مزایای "(1)" مایع پایه پس از آماده سازی آسان نیست و می تواند برای مدت زمان طولانی تری قرار گیرد. (2) باقیمانده کم است. و مورد دوم کلید HEC است که به طور گسترده در شکستگی روغن در خارج از کشور استفاده می شود.

(3.) تکمیل و کار:

مایعات تکمیل کم جامد HEC مانع از مسدود کردن ذرات گل می شود و با نزدیک شدن به مخزن ، فضای مخزن را مسدود می کند. خواص ضرر آب همچنین از ورود مقادیر زیادی آب به مخزن از گل جلوگیری می کند تا از ظرفیت تولیدی مخزن اطمینان حاصل شود.

HEC باعث کاهش گلی می شود ، که فشار پمپ را کاهش می دهد و مصرف برق را کاهش می دهد. حلالیت نمکی عالی آن همچنین تضمین می کند که در هنگام اسیدی کردن چاه های روغن ، بارندگی وجود ندارد.

در عملیات تکمیل و مداخله ، از ویسکوزیته HEC برای انتقال ماسه استفاده می شود. اضافه کردن 0.5-1 کیلوگرم HEC در هر بشکه مایع کار می تواند شن و ماسه را از سوراخ سوراخ حمل کند و در نتیجه توزیع شعاعی و طولی بهتر شن و ماسه ای به وجود می آید. حذف متعاقب آن پلیمر ، روند از بین بردن مایعات کار و تکمیل را بسیار ساده می کند. در موارد نادر ، شرایط پایین سوراخ برای جلوگیری از بازگشت گل به چاه در هنگام حفاری و کار و گردش مایعات نیاز به اقدامات اصلاحی دارد. در این حالت ، از یک محلول HEC با غلظت بالا می توان برای تزریق سریع 1.3-3.2 کیلوگرم HEC در هر بشکه پایین آب استفاده کرد. علاوه بر این ، در موارد شدید ، حدود 23 کیلوگرم HEC را می توان در هر بشکه دیزل قرار داد و از زیر شافت پمپ کرد و به آرامی آن را آبرسانی کرد زیرا با آب سنگی در سوراخ مخلوط می شود.

نفوذپذیری هسته های ماسه ای اشباع شده با محلول 500 میلیدارسی در غلظت 0. 68 کیلوگرم HEC در هر بشکه می تواند با اسیدی شدن با اسید هیدروکلریک به بیش از 90 ٪ بازگردد. علاوه بر این ، مایع تکمیل HEC حاوی کربنات کلسیم ، که از 136pm از آب دریای بزرگسالان جامد فیلتر نشده ساخته شده است ، پس از برداشتن کیک فیلتر از سطح عنصر فیلتر توسط اسید ، 98 ٪ از میزان نشت اصلی را بازیابی کرد.