Porausteollisuudessa erilaiset muta (tai porausnesteet) ovat avainmateriaaleja porausprosessin sujuvan etenemisen varmistamiseksi. Erityisesti monimutkaisissa geologisissa ympäristöissä porausmudan valinnalla ja valmistelulla on tärkeä vaikutus poraustoiminnan tehokkuuteen, turvallisuuteen ja kustannusten hallintaan. suora vaikutus.Hydroksietyyliselluloosa (HEC)on luonnollinen selluloosajohdannainen, jolla on merkittävä rooli lisäaineena porausmudassa. Sillä on hyvä paksuuntuminen, reologia, pilaantumisenestoominaisuudet ja korkea ympäristöystävällinen, sitä käytetään laajasti porausnestejärjestelmissä.
1. HEC: n ominaisuudet ja kemiallinen rakenne
HEC on vesiliukoinen, myrkytön ja vaaraton luonnollinen polymeeriyhdiste. Kemiallisesti modifioitu selluloosa tuo hydroksietyyliryhmät sen molekyylirakenteeseen, mikä muodostaa voimakkaan paksuuntuvan vaikutuksen ja veden liukoisuuden. HEC: n levitys porausnesteissä riippuu pääasiassa hydrofiilisistä ryhmistä (hydroksyyli- ja hydroksietyyliryhmät) sen molekyyliketjussa. Nämä ryhmät voivat muodostaa hyvän vedyn sidosverkon vesiliuoksessa, jolloin liuos viskositeettia kasvavat ominaisuudet. .
2. HEC: n päärooli mudan poraamisessa
Sakeuttamisainevaikutus
Yksi merkittävimmistä HEC: n funktioista porausnesteissä on sakeutusaine. HEC: n korkeat viskositeetin ominaisuudet voivat merkittävästi lisätä porausnesteen viskositeettia varmistaen, että porausnesteellä on riittävä tuki kapasiteetti pistokkeiden ja hiekkahiukkasten kuljettamiseksi ja porausjätteiden kuljetuskaivojen pohjasta pintaan. Porausnesteen viskositeetin lisääminen auttaa myös vähentämään kitkaa porausputken sisäseinällä parantaen siten poraustehokkuutta. Lisäksi HEC: n voimakkaat sakeutumisominaisuudet ja stabiili viskositeetti mahdollistavat sen saavuttamisen ihanteellisten sakeutumisvaikutuksiin alhaisissa pitoisuuksissa vähentäen tehokkaasti porauskustannuksia.
Nesteen menetyksen kontrolliaineen rooli
Porausprosessin aikana porausnesteen nesteen menetyksen hallinta on tärkeä näkökohta. Nesteen menetyksen hallinta on ratkaisevan tärkeää kaivon seinämän stabiilisuuden ylläpitämiseksi mutaveden liiallisen tunkeutumisen estämiseksi muodostumiseen aiheuttaen muodostumisen romahduksen tai kaivon seinämän epävakauden. Hyvien hydraatioominaisuuksiensa vuoksi HEC voi muodostaa tiheän suodatinkakun kerroksen kaivon seinämään, vähentäen porausnesteen veden tunkeutumisnopeutta muodostumiseen, säätelee siten tehokkaasti mudan nesteen menetystä. Tällä suodatinkakulla ei ole vain hyvää sitkeyttä ja voimaa, vaan se voi myös sopeutua erilaisiin geologisiin kerroksiin, pitäen siten kaivoseinämän vakautta syvissä kaivoissa ja korkeassa lämpötilassa.
Reologiset aineet ja virtauksen hallinta
HEC: llä on myös tärkeä rooli sujuvuuden sujuvuuden säätelyssä. Porausnesteen reologia viittaa sen muodonmuutokseen tai virtauskykyyn leikkausjännityksen vaikutuksesta. Mitä parempi reologia, sitä ihanteellisempi porausneste on paineen siirtämisessä ja pistokkaiden kuljettamisessa porausprosessin aikana. HEC voi säätää porausnesteen reologisia ominaisuuksia muuttamalla sen viskositeettia ja juoksevuutta, parantaen siten mudan leikkauslaimennusvaikutusta, jolloin muta virtaa sujuvasti porausputkessa ja parantaa mudan voitelun vaikutusta. Erityisesti syvien kaivojen ja vaakasuorien kaivojen porausprosessissa HEC: n reologinen säätövaikutus on erityisen tärkeä.
Parannettu kairanpuhdistus
HEC: n sakeuttamisvaikutus ei vain vaikuta porausmudan kykyyn kuljettaa ja keskeyttää porauspistokkeet, vaan auttaa myös parantamaan kairanreiän puhtautta. Porausprosessin aikana kairanreiässä tuotetaan suuri määrä pistokkaita. Jos muta ei voi tehokkaasti suorittaa näitä pistokkeita, ne voivat kertyä kaivon alaosaan ja muodostaa pohjareiän sedimenttejä, lisäämällä siten porausteränkestävyyttä ja vaikuttavat porauksen etenemiseen. Tehokkaiden sakeutumisominaisuuksiensa vuoksi HEC voi auttaa mutajoukkoja ja kuljettaa porauspisteitä tehokkaammin varmistaen siten kairanreiän puhtauden ja estäen sedimenttien kertymisen.
Pilaantumisen vastainen vaikutus
Porausprosessin aikana muta saastuttaa usein eri mineraalit ja muodostumisnesteet aiheuttaen mutavaurion. HEC: n pilaantumisen vastaiset ominaisuudet ovat toinen tärkeä etu. HEC on vakaa erilaisissa pH-olosuhteissa, ja sillä on voimakas distorbintin vastainen kyky monitasoisiin ioneihin, kuten kalsiumiin ja magnesiumiin, mikä antaa sen ylläpitää stabiilia viskositeettia ja sakeutumisvaikutuksia mineraaleja sisältävissä muodostelmissa, mikä vähentää tätä saastuneessa ympäristössä porausnesteen vajaatoiminnan riskiä.
Ympäristöystävällinen ja biohajoava
KoskaHECon luonnollinen polymeerimateriaali, sillä on hyvä biohajoavuus ja ympäristöystävällisyys. Ympäristönsuojeluvaatimusten asteittain kasvavien ympäristönsuojeluvaatimusten yhteydessä HEC: n biohajottavuusominaisuudet tekevät siitä tärkeän osan ympäristöystävällisistä porausnestejärjestelmistä. HEC ei aiheuta ympäristölle merkittävää pilaantumista käytön aikana, eikä sillä ole haitallisia vaikutuksia maaperään ja pohjaveteen hajoamisen jälkeen. Siksi se on korkealaatuinen ympäristöystävällinen lisäaine.
3. HEC -sovellusten haasteet ja tuleva kehitys
Vaikka HEC: llä on erilaisia etuja mudan poraamisessa, sen suorituskykyä äärimmäisissä porausolosuhteissa, kuten korkea lämpötila ja paine, on edelleen parannettava. Esimerkiksi HEC: n voi läpäistä lämmön heikkenemisen korkeissa lämpötiloissa, mikä aiheuttaa mudan menettämisen viskositeetin ja sakeutumisvaikutukset. Siksi, jotta voidaan toimia monimutkaisemmissa ja äärimmäisissä porausympäristöissä, viime vuosien tutkimus on alkanut keskittyä HEC: n modifiointiin sen korkean lämpötilan stabiilisuuden ja korkean paineenkestävyyden parantamiseksi. Esimerkiksi ottamalla käyttöön silloittuvia aineita, korkean lämpötilan resistenssiryhmiä ja muita kemiallisten modifikaatiomenetelmiä HEC-molekyyliketjuun, HEC: n suorituskykyä äärimmäisissä olosuhteissa voidaan parantaa ja mukauttaa vaativien geologisten ympäristöjen tarpeisiin.
Porausmudan tärkeänä osana HEC: llä on tärkeä rooli poraustekniikassa sen sakeutumisen, suodatuksen estämisen, reologisen sopeutumisen, saastumisen ja ympäristön ystävällisyyden ominaisuuksien vuoksi. Tulevaisuudessa poraussyvyyden ja monimutkaisuuden lisääntyessä myös HEC: n suorituskykyvaatimukset kasvavat. Optimoimalla ja muokkaamalla HEC: tä, sen levitysalue porausnesteissä laajennetaan edelleen tiukempien porausympäristöjen tarpeisiin. .
Viestin aika: marraskuu-14-2024