Polyanioninen selluloosa (PAC) on vesiliukoinen selluloosajohdannainen, jota käytetään laajalti öljynporauksessa, pääasiassa porausnesteen valmistukseen. Siitä on tullut tärkeä lisäaine porausnestejärjestelmässä sen erinomaisten ominaisuuksien, kuten viskositeetin lisäämisen, nestehäviön vähentämisen, vakauden ja ympäristönsuojelun, ansiosta.
1. Vähennä nestehukkaa
Nestehävikin hallinta on keskeinen toiminto öljynporauksessa. Kun porausneste koskettaa muodostumaa porausprosessin aikana, se voi aiheuttaa mutakakun muodostumista ja suodoksen tunkeutumista muodostukseen, mikä johtaa muodostuman vaurioitumiseen ja vaikuttaa porauksen tehokkuuteen. PAC vähentää tehokkaasti nestehävikkiä ja suodoksen tunkeutumista muodostukseen muodostamalla suojakalvon porausnesteeseen, mikä vähentää muodostuman saastumista. Tämä ominaisuus auttaa parantamaan porausreiän vakautta ja suojaamaan öljy- ja kaasumuodostelmia.
Periaate
PAC liukenee veteen muodostaen kolloidisen liuoksen, jolla on korkea viskositeetti. Kun porausneste koskettaa muodostumaa, PAC-molekyylit voivat muodostaa muodostuman pinnalle tiheän mutakakun nestefaasin tunkeutumisen estämiseksi. Tällä mutakakulla on hyvä joustavuus ja sitkeys, ja se kestää suuria paine-eroja, mikä vähentää tehokkaasti suodatushäviöitä.
2. Lisää porausnesteen viskositeettia
Viskositeetin parantaminen on toinen tärkeä PAC:n tehtävä porausnesteessä. Porausnesteellä on oltava tietty viskositeetti, jotta pistokset kulkeutuvat takaisin kaivon reiän puhtauden ja porauksen vakauden varmistamiseksi. Viskositeettia lisäävänä PAC voi lisätä porausnesteen viskositeettia, parantaa porausnesteen kykyä kuljettaa pistokkaita ja edistää pistosten palautumista ja purkamista.
Periaate
PAC-molekyylit liukenevat porausnesteeseen muodostaen polymeeriketjurakenteen, mikä lisää nesteen sisäistä vastusta. Tämä rakenne voi merkittävästi lisätä porausnesteen näennäistä viskositeettia ja tuottoarvoa sekä parantaa sen kykyä kuljettaa ja ripustaa pistokkaita. Samaan aikaan PAC:n viskositeettia lisäävä vaikutus on edelleen tehokas korkeissa lämpötiloissa ja korkeassa paineessa, ja se soveltuu syvän kaivon poraukseen ja monimutkaisiin geologisiin olosuhteisiin.
3. Paranna porausreiän vakautta
Poran vakaus on asia, joka vaatii erityistä huomiota porauksen aikana. Porausnesteen tulee pystyä stabiloimaan porausreiän seinämä, jotta se ei pääse romahtamaan. PAC:n suodatuksen vähentämisen ja porausnesteen viskositeetin lisäämisen yhteisvaikutukset voivat parantaa tehokkaasti porausreiän vakautta.
Periaate
PAC estää porausnesteen pääsyn muodostukseen muodostamalla kiinteän mutakakkukerroksen kaivon seinämän pintaan. Samanaikaisesti sen viskositeetti voi parantaa kaivon seinämän pinnan tarttuvuutta ja vähentää mikrohalkeamien muodostumista muodostukseen, mikä parantaa kaivon reiän mekaanista vakautta. Lisäksi PAC voi myös parantaa porausnesteen tiksotropiaa siten, että se muodostaa vahvan tukivoiman ollessaan paikallaan ja ylläpitää sopivan juoksevuuden virratessaan, mikä edelleen stabiloi kaivon seinämää.
4. Ympäristönsuojeluominaisuudet
Ympäristönsuojeluvaatimusten parantuessa porausnesteissä käytettävillä kemikaaleilla on oltava hyvät ympäristönsuojeluominaisuudet. PAC on luonnonselluloosasta valmistettu muunneltu tuote, jolla on hyvä biohajoavuus ja alhainen myrkyllisyys ja joka täyttää ympäristönsuojeluvaatimukset.
Periaate
PAC on kemiallisesti muunneltu tuote, joka perustuu luonnolliseen selluloosaan, ei sisällä myrkyllisiä aineita ja mikro-organismit voivat hajottaa sitä luonnollisessa ympäristössä. Synteettisiin polymeereihin verrattuna PAC:lla on vähemmän ympäristövaikutuksia ja se vastaa paremmin vihreän porauksen vaatimuksia. Tämä ominaisuus antaa sille selkeän edun ympäristön kannalta herkillä alueilla ja offshore-porauksessa.
5. Lämpötilan ja suolan kestävyys
Korkeissa lämpötiloissa ja runsaasti suolaa sisältävissä ympäristöissä perinteisillä savella ja polymeereillä on usein vaikeuksia ylläpitää porausnesteiden vakautta, kun taas PAC:lla on hyvä lämpötilan ja suolan kestävyys ja se voi ylläpitää porausnesteiden tehokkuutta monimutkaisissa ympäristöissä.
Periaate
Anioniset ryhmät (kuten karboksyyliryhmät) lisätään PAC:n molekyylirakenteeseen. Nämä ryhmät voivat vaihtaa ioneja suola-ionien kanssa runsaasti suolaa sisältävässä ympäristössä ylläpitääkseen molekyylirakenteen stabiiliutta. Samanaikaisesti PAC:lla on korkea lämpöstabiilisuus, eikä se hajoa merkittävästi korkeissa lämpötiloissa, mikä varmistaa porausnesteen viskositeetin ja suodatuskyvyn. Siksi PAC:lla on erinomaiset käyttövaikutukset suolavesilietteisiin ja korkean lämpötilan kaivoihin.
6. Optimoi porausnesteen reologia
Reologialla tarkoitetaan porausnesteiden virtaus- ja muodonmuutosominaisuuksia leikkausvoiman alaisena. PAC voi säätää porausnesteiden reologiaa varmistaakseen, että niillä on hyvä kiven kantavuus ja ne voivat virrata vapaasti porauksen aikana.
Periaate
PAC on vuorovaikutuksessa muiden porausnesteen komponenttien kanssa muodostaen monimutkaisen verkkorakenteen ja säätämällä porausnesteen myötöarvoa ja leikkausohennusominaisuuksia. Tämä säätelevä vaikutus mahdollistaa porausnesteen hyvän kiven kantokyvyn ja juoksevuuden porausprosessin aikana, erityisesti monimutkaisissa muodostelmissa ja korkeapaineisissa kaivoissa.
7. Tapausanalyysi
Käytännön sovelluksissa PAC:ta käytetään laajasti erilaisissa porausnestejärjestelmissä. Esimerkiksi syväporausprojektissa käytettiin PAC:tä sisältävää vesipohjaista porausnestettä. Tulokset osoittivat, että PAC vähensi merkittävästi porausnesteen suodatushäviöitä, paransi porausreiän vakautta, paransi porauksen tehokkuutta ja vähensi muodostumien saastumisen aiheuttamaa porausreiän onnettomuuksia. Samaan aikaan PAC suoriutui hyvin myös meriporauksessa, ja se voi silti tehokkaasti ohjata porausnesteen suorituskykyä korkean suolapitoisuuden ja korkean lämpötilan olosuhteissa varmistaakseen porauksen sujuvan etenemisen.
Polyanionisen selluloosan käyttö öljynporauksessa näkyy pääasiassa sen erinomaisissa ominaisuuksissa, jotka vähentävät suodatushäviöitä, lisäävät viskositeettia, parantavat porausreiän vakautta ja ympäristönsuojelua. Sen käyttö vesipohjaisissa ja öljypohjaisissa porausnesteissä ei ainoastaan paranna porauksen tehokkuutta ja vähentää porausreikien onnettomuuksia, vaan se on myös ympäristöystävällinen ja auttaa saavuttamaan vihreän porauksen tavoitteen. Monimutkaisissa geologisissa olosuhteissa sekä korkeissa lämpötiloissa ja korkeapaineisissa ympäristöissä PAC:n lämpötilan ja suolan kestävyys korostaa entisestään sen merkitystä öljynporauksessa. Siksi polyanionisella selluloosalla on korvaamaton asema nykyaikaisessa öljynporaustekniikassa.
Postitusaika: 14.6.2024