A celulosa polianiónica (PAC) é un derivado de celulosa soluble en auga que se usa amplamente na perforación petrolífera, principalmente para a preparación de fluídos de perforación. Converteuse nun aditivo importante no sistema de fluídos de perforación debido ás súas propiedades superiores, como a mellora da viscosidade, a redución da perda de fluídos, a estabilidade e a protección ambiental.
1. Reducir a perda de líquidos
O control da perda de fluídos é unha función clave na perforación de petróleo. Cando o fluído de perforación entra en contacto coa formación durante o proceso de perforación, pode provocar a formación de bolo de lodo e a invasión do filtrado na formación, o que provoca danos na formación e afecta a eficiencia da perforación. O PAC reduce eficazmente a perda de fluídos e a invasión do filtrado na formación formando unha película protectora no fluído de perforación, reducindo así a contaminación da formación. Esta propiedade axuda a mellorar a estabilidade do pozo e protexe as formacións de petróleo e gas.
Principio
O PAC disólvese en auga para formar unha solución coloidal de alta viscosidade. Cando o fluído de perforación entra en contacto coa formación, as moléculas de PAC poden formar unha densa torta de barro na superficie da formación para evitar unha maior penetración da fase líquida. Este bolo de barro ten unha boa flexibilidade e dureza, e pode soportar grandes diferenzas de presión, reducindo así eficazmente a perda de filtración.
2. Aumentar a viscosidade do fluído de perforación
A mellora da viscosidade é outra función importante do PAC no fluído de perforación. O fluído de perforación debe ter unha certa viscosidade para transportar os cortes cara atrás, para garantir a limpeza do pozo e manter a estabilidade da perforación. Como potenciador da viscosidade, PAC pode aumentar a viscosidade do fluído de perforación, mellorar a capacidade do fluído de perforación para transportar cortes e promover o retorno e a descarga de cortes.
Principio
As moléculas de PAC disólvense no fluído de perforación para formar unha estrutura de cadea de polímero, o que aumenta a resistencia interna do fluído. Esta estrutura pode aumentar significativamente a viscosidade aparente e o valor de rendemento do fluído de perforación e mellorar a súa capacidade para transportar e suspender cortes. Ao mesmo tempo, o efecto de mellora da viscosidade do PAC aínda é efectivo en condicións de alta temperatura e alta presión, e é adecuado para perforación de pozos profundos e condicións xeolóxicas complexas.
3. Mellorar a estabilidade do pozo
A estabilidade do pozo é un problema que require especial atención durante a perforación. O fluído de perforación debe ser capaz de estabilizar a parede do pozo para evitar que a parede do pozo colapse. Os efectos combinados de PAC de reducir a filtración e aumentar a viscosidade no fluído de perforación poden mellorar de forma efectiva a estabilidade do pozo.
Principio
O PAC evita que o fluído de perforación entre na formación formando unha capa sólida de bolo de lodo na superficie da parede do pozo. Ao mesmo tempo, a súa viscosidade pode mellorar a adhesión da superficie da parede do pozo e reducir a xeración de microfisuras na formación, mellorando así a estabilidade mecánica do pozo. Ademais, o PAC tamén pode mellorar a tixotropía do fluído de perforación, de xeito que forma unha forte forza de apoio cando está parado, e mantén unha fluidez adecuada cando flúe, estabilizando aínda máis a parede do pozo.
4. Características de protección ambiental
Coa mellora dos requisitos de protección ambiental, os produtos químicos utilizados nos fluídos de perforación deben ter un bo rendemento de protección ambiental. O PAC é un produto modificado de celulosa natural, con boa biodegradabilidade e baixa toxicidade, que cumpre os requisitos de protección ambiental.
Principio
O PAC é un produto modificado químicamente a base de celulosa natural, non contén substancias tóxicas e pode ser degradado por microorganismos no medio natural. En comparación cos polímeros sintéticos, o PAC ten menos impacto no medio ambiente e está máis en liña cos requisitos da perforación verde. Esta característica dálle unha clara vantaxe en áreas ambientalmente sensibles e en perforacións offshore.
5. Resistencia á temperatura e á sal
En ambientes de alta temperatura e alto contido de sal, as arxilas e polímeros tradicionais adoitan ter dificultades para manter a estabilidade dos fluídos de perforación, mentres que o PAC presenta unha boa resistencia á temperatura e á sal e pode manter a eficacia dos fluídos de perforación en ambientes complexos.
Principio
Os grupos aniónicos (como os grupos carboxilo) introdúcense na estrutura molecular do PAC. Estes grupos poden intercambiar ións con ións de sal nun ambiente rico en sal para manter a estabilidade da estrutura molecular. Ao mesmo tempo, PAC ten unha alta estabilidade térmica e non sufrirá unha degradación significativa en condicións de alta temperatura, garantindo a capacidade de control da viscosidade e filtración do fluído de perforación. Polo tanto, o PAC ten excelentes efectos de aplicación en puríns de auga salgada e pozos de alta temperatura.
6. Optimizar a reoloxía do fluído de perforación
A reoloxía refírese ás características de fluxo e deformación dos fluídos de perforación baixo forza cortante. PAC pode axustar a reoloxía dos fluídos de perforación para garantir que teñan unha boa capacidade de carga de rochas e poidan fluír libremente no pozo durante a perforación.
Principio
PAC interactúa con outros compoñentes do fluído de perforación para formar unha estrutura de rede complexa e axustar o valor de rendemento e as características de adelgazamento por cizallamento do fluído de perforación. Este efecto regulador permite que o fluído de perforación mostre unha boa capacidade de transporte de rochas e fluidez durante o proceso de perforación, especialmente en formacións complexas e pozos de alta presión.
7. Análise de casos
En aplicacións prácticas, o PAC é amplamente utilizado en varios sistemas de fluídos de perforación. Por exemplo, nun proxecto de perforación de pozos profundos, utilizouse un fluído de perforación a base de auga que contén PAC. Os resultados mostraron que PAC reduciu significativamente a perda de filtración do fluído de perforación, mellorou a estabilidade do pozo, mellorou a eficiencia da perforación e reduciu a taxa de accidentes de fondo causada pola contaminación da formación. Ao mesmo tempo, PAC tamén funcionou ben na perforación mariña e aínda pode controlar eficazmente o rendemento do fluído de perforación en condicións de alta salinidade e alta temperatura para garantir o bo progreso das operacións de perforación.
A aplicación de celulosa polianiónica na perforación petrolífera reflíctese principalmente nas súas excelentes características de redución da perda de filtración, aumento da viscosidade, mellora da estabilidade do pozo e protección ambiental. A súa aplicación en fluídos de perforación a base de auga e petróleo non só mellora a eficiencia da perforación e reduce as taxas de accidentes no fondo de pozo, senón que tamén é respectuosa co medio ambiente e axuda a alcanzar o obxectivo da perforación verde. En condicións xeolóxicas complexas e ambientes de alta temperatura e alta presión, a resistencia á temperatura e á sal do PAC destaca aínda máis a súa importancia na perforación petrolífera. Polo tanto, a celulosa polianiónica ocupa unha posición indispensable na moderna tecnoloxía de perforación de petróleo.
Hora de publicación: 14-Xun-2024