તેલ ડ્રિલિંગ માટે HEC

હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝ (HEC) નો ઉપયોગ ઘણા ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રોમાં તેના જાડું થવું, સસ્પેન્શન, વિખેરવું અને પાણીની જાળવણીના ઉત્તમ ગુણધર્મો માટે થાય છે. ખાસ કરીને ઓઇલ ફિલ્ડમાં, HEC નો ઉપયોગ ડ્રિલિંગ, કમ્પ્લીશન, વર્કઓવર અને ફ્રેક્ચરિંગ પ્રક્રિયાઓમાં થાય છે, મુખ્યત્વે ખારામાં ઘટ્ટ કરનાર તરીકે, અને અન્ય ઘણી વિશિષ્ટ એપ્લિકેશનોમાં.

HECતેલ ક્ષેત્રોના ઉપયોગ માટે ગુણધર્મો

(1) મીઠું સહનશીલતા:

HEC ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ માટે ઉત્તમ મીઠું સહિષ્ણુતા ધરાવે છે. HEC બિન-આયનીય સામગ્રી હોવાથી, તે પાણીના માધ્યમમાં આયનીકરણ કરવામાં આવશે નહીં અને સિસ્ટમમાં ક્ષારની ઉચ્ચ સાંદ્રતાની હાજરીને કારણે વરસાદના અવશેષો ઉત્પન્ન કરશે નહીં, પરિણામે તેની સ્નિગ્ધતામાં ફેરફાર થશે.

HEC ઘણા ઉચ્ચ સાંદ્રતાના મોનોવેલેન્ટ અને બાયવેલેન્ટ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સોલ્યુશનને જાડું બનાવે છે, જ્યારે CMC જેવા એનિઓનિક ફાઇબર લિંકર્સ કેટલાક ધાતુના આયનોમાંથી સૉલ્ટિંગ ઉત્પન્ન કરે છે. ઓઇલફિલ્ડ એપ્લિકેશન્સમાં, HEC પાણીની કઠિનતા અને મીઠાની સાંદ્રતાથી સંપૂર્ણપણે અપ્રભાવિત નથી અને તે ઝીંક અને કેલ્શિયમ આયનોની ઊંચી સાંદ્રતા ધરાવતા ભારે પ્રવાહીને પણ ઘટ્ટ કરી શકે છે. ફક્ત એલ્યુમિનિયમ સલ્ફેટ તેને અવક્ષેપિત કરી શકે છે. તાજા પાણી અને સંતૃપ્ત NaCl, CaCl2 અને ZnBr2CaBr2 હેવી ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં HEC ની જાડી અસર.

આ મીઠું સહિષ્ણુતા HEC ને આ કૂવા અને ઓફશોર ક્ષેત્રના વિકાસ બંનેમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવવાની તક આપે છે.

(2) સ્નિગ્ધતા અને દબાણ દર:

પાણીમાં દ્રાવ્ય HEC ગરમ અને ઠંડા બંને પાણીમાં ઓગળી જાય છે, સ્નિગ્ધતા ઉત્પન્ન કરે છે અને નકલી પ્લાસ્ટિક બનાવે છે. તેનું જલીય દ્રાવણ સપાટી પર સક્રિય છે અને ફીણ બનાવે છે. સામાન્ય ઓઇલ ફિલ્ડમાં વપરાતા મધ્યમ અને ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા HEC નું સોલ્યુશન નોન-ન્યુટોનિયન છે, જે ઉચ્ચ ડિગ્રી સ્યુડોપ્લાસ્ટિક દર્શાવે છે અને સ્નિગ્ધતા શીયર રેટથી પ્રભાવિત થાય છે. નીચા શીયર રેટ પર, HEC પરમાણુઓ અવ્યવસ્થિત રીતે ગોઠવાય છે, પરિણામે ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા સાથે સાંકળમાં ગૂંચવણો થાય છે, જે સ્નિગ્ધતામાં સુધારો કરે છે: ઉચ્ચ શીયર રેટ પર, અણુઓ પ્રવાહની દિશા સાથે લક્ષી બને છે, પ્રવાહનો પ્રતિકાર ઘટાડે છે, અને શીયર રેટના વધારા સાથે સ્નિગ્ધતા ઘટે છે.

મોટી સંખ્યામાં પ્રયોગો દ્વારા, યુનિયન કાર્બાઇડ (યુસીસી) એ તારણ કાઢ્યું કે ડ્રિલિંગ પ્રવાહીનું રેયોલોજિકલ વર્તન બિનરેખીય છે અને પાવર લો દ્વારા વ્યક્ત કરી શકાય છે:

શીયર સ્ટ્રેસ = K (શીયર રેટ)n

જ્યાં, n એ નીચા શીયર રેટ (1s-1) પર સોલ્યુશનની અસરકારક સ્નિગ્ધતા છે.

N શીયર મંદન માટે વિપરિત પ્રમાણસર છે. .

મડ એન્જિનિયરિંગમાં, ડાઉનહોલની સ્થિતિમાં અસરકારક પ્રવાહી સ્નિગ્ધતાની ગણતરી કરતી વખતે k અને n ઉપયોગી છે. કંપનીએ k અને n માટે મૂલ્યોનો સમૂહ વિકસાવ્યો છે જ્યારે HEC(4400cps)નો ઉપયોગ ડ્રિલિંગ મડ કમ્પોનન્ટ (કોષ્ટક 2) તરીકે થતો હતો. આ કોષ્ટક તાજા અને ખારા પાણીમાં (0.92kg/1 nacL) HEC સોલ્યુશનની તમામ સાંદ્રતાને લાગુ પડે છે. આ કોષ્ટકમાંથી, મધ્યમ (100-200rpm) અને નીચા (15-30rpm) શીયર રેટને અનુરૂપ મૂલ્યો શોધી શકાય છે.

તેલ ક્ષેત્રમાં HEC ની અરજી

(1) ડ્રિલિંગ પ્રવાહી

HEC ઉમેરાયેલ ડ્રિલિંગ પ્રવાહીનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે હાર્ડ રોક ડ્રિલિંગમાં અને ખાસ પરિસ્થિતિઓમાં થાય છે જેમ કે ફરતા પાણીના નુકશાન નિયંત્રણ, વધુ પડતા પાણીની ખોટ, અસામાન્ય દબાણ અને અસમાન શેલ રચના. એપ્લિકેશન પરિણામો ડ્રિલિંગ અને મોટા છિદ્ર ડ્રિલિંગમાં પણ સારા છે.

તેના જાડું થવું, સસ્પેન્શન અને લ્યુબ્રિકેશન ગુણધર્મોને લીધે, HEC નો ઉપયોગ ડ્રિલિંગ મડમાં આયર્ન અને ડ્રિલિંગ કટીંગ્સને ઠંડુ કરવા માટે કરી શકાય છે, અને કાદવની ખડકોની વહન ક્ષમતામાં સુધારો કરીને કટીંગ જંતુઓને સપાટી પર લાવી શકાય છે. તે શેંગલી ઓઇલફિલ્ડમાં બોરહોલ ફેલાવવા અને વહન કરવા માટે નોંધપાત્ર અસર સાથે પ્રવાહી તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે અને વ્યવહારમાં મૂકવામાં આવ્યું છે. ડાઉનહોલમાં, જ્યારે ખૂબ ઊંચા શીયર રેટનો સામનો કરવો પડે છે, ત્યારે HEC ના અનોખા રેયોલોજિકલ વર્તનને કારણે, ડ્રિલિંગ પ્રવાહીની સ્નિગ્ધતા સ્થાનિક રીતે પાણીની સ્નિગ્ધતાની નજીક હોઈ શકે છે. એક તરફ, ડ્રિલિંગ દરમાં સુધારો થયો છે, અને બીટને ગરમ કરવું સરળ નથી, અને બીટની સેવા જીવન લાંબી છે. બીજી બાજુ, ડ્રિલ્ડ છિદ્રો સ્વચ્છ છે અને ઉચ્ચ અભેદ્યતા ધરાવે છે. ખાસ કરીને હાર્ડ રોક સ્ટ્રક્ચરમાં, આ અસર ખૂબ જ સ્પષ્ટ છે, ઘણી બધી સામગ્રી બચાવી શકે છે. .

સામાન્ય રીતે એવું માનવામાં આવે છે કે આપેલ દરે ડ્રિલિંગ પ્રવાહી પરિભ્રમણ માટે જરૂરી શક્તિ મોટાભાગે ડ્રિલિંગ પ્રવાહીની સ્નિગ્ધતા પર આધારિત છે, અને HEC ડ્રિલિંગ પ્રવાહીનો ઉપયોગ હાઇડ્રોડાયનેમિક ઘર્ષણને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકે છે, આમ પંપ દબાણની જરૂરિયાત ઘટાડે છે. આમ, પરિભ્રમણના નુકશાન પ્રત્યેની સંવેદનશીલતા પણ ઓછી થાય છે. વધુમાં, શટડાઉન પછી ચક્ર ફરી શરૂ થાય ત્યારે પ્રારંભિક ટોર્ક ઘટાડી શકાય છે.

HEC ના પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ સોલ્યુશનનો ઉપયોગ વેલબોરની સ્થિરતા સુધારવા માટે ડ્રિલિંગ પ્રવાહી તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો. કેસીંગની આવશ્યકતાઓને સરળ બનાવવા માટે અસમાન રચનાને સ્થિર સ્થિતિમાં રાખવામાં આવે છે. ડ્રિલિંગ પ્રવાહી ખડકોની વહન ક્ષમતામાં વધુ સુધારો કરે છે અને કટીંગ્સના પ્રસારને મર્યાદિત કરે છે.

HEC ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સોલ્યુશનમાં પણ સંલગ્નતા સુધારી શકે છે. સોડિયમ આયનો, કેલ્શિયમ આયનો, ક્લોરાઇડ આયનો અને બ્રોમિન આયનો ધરાવતું ખારું પાણી ઘણીવાર સંવેદનશીલ ડ્રિલિંગ પ્રવાહીમાં જોવા મળે છે. આ ડ્રિલિંગ પ્રવાહીને HEC સાથે ઘટ્ટ કરવામાં આવે છે, જે જેલ દ્રાવ્યતા અને સારી સ્નિગ્ધતા લિફ્ટિંગ ક્ષમતાને મીઠાની સાંદ્રતા અને માનવ હાથના વજનની શ્રેણીમાં રાખી શકે છે. તે ઉત્પાદક ક્ષેત્રને નુકસાન અટકાવી શકે છે અને ડ્રિલિંગ દર અને તેલના ઉત્પાદનમાં વધારો કરી શકે છે.

HEC નો ઉપયોગ કરવાથી સામાન્ય કાદવના પ્રવાહી નુકશાનની કામગીરીમાં પણ ઘણો સુધારો થઈ શકે છે. કાદવની સ્થિરતામાં મોટા પ્રમાણમાં સુધારો. પાણીની ખોટ ઘટાડવા અને જેલની મજબૂતાઈ વધાર્યા વિના સ્નિગ્ધતા વધારવા માટે બિન-વિખેરાઈ શકે તેવા ખારા બેન્ટોનાઈટ સ્લરીમાં ઉમેરણ તરીકે HEC ઉમેરી શકાય છે. તે જ સમયે, ડ્રિલિંગ કાદવમાં HEC લાગુ કરવાથી માટીના વિખેરાઈને દૂર કરી શકાય છે અને કૂવો તૂટી પડતો અટકાવી શકાય છે. ડિહાઇડ્રેશન કાર્યક્ષમતા બોરહોલની દિવાલ પર માટીના શેલના હાઇડ્રેશન દરને ધીમો પાડે છે, અને બોરહોલની દિવાલના ખડક પર HEC ની લાંબી સાંકળની આવરણની અસર ખડકની રચનાને મજબૂત બનાવે છે અને તેને હાઇડ્રેટેડ અને સ્પેલિંગ કરવામાં મુશ્કેલ બનાવે છે, પરિણામે પતન થાય છે. ઉચ્ચ અભેદ્યતા રચનાઓમાં, કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ, પસંદ કરેલ હાઇડ્રોકાર્બન રેઝિન અથવા પાણીમાં દ્રાવ્ય મીઠાના દાણા જેવા જળ-નુકસાન ઉમેરણો અસરકારક હોઇ શકે છે, પરંતુ આત્યંતિક પરિસ્થિતિઓમાં, પાણી-નુકસાન નિવારણ ઉકેલની ઊંચી સાંદ્રતા (એટલે ​​​​કે, દ્રાવણના દરેક બેરલમાં) ઉપયોગ કરી શકાય છે

HEC 1.3-3.2kg) પ્રોડક્શન ઝોનમાં પાણીના નુકસાનને રોકવા માટે.

સારી સારવાર માટે અને ઉચ્ચ દબાણ (200 વાતાવરણીય દબાણ) અને તાપમાન માપન માટે ડ્રિલિંગ મડમાં HEC નો ઉપયોગ બિન-આથો ન શકાય તેવા રક્ષણાત્મક જેલ તરીકે પણ થઈ શકે છે.

HEC નો ઉપયોગ કરવાનો ફાયદો એ છે કે ડ્રિલિંગ અને પૂર્ણ કરવાની પ્રક્રિયાઓ સમાન કાદવનો ઉપયોગ કરી શકે છે, અન્ય વિખેરનારાઓ, મંદન અને PH રેગ્યુલેટર પર નિર્ભરતા ઘટાડી શકે છે, લિક્વિડ હેન્ડલિંગ અને સ્ટોરેજ ખૂબ અનુકૂળ છે.

(2.) ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહી:

ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહીમાં, HEC સ્નિગ્ધતાને ઉપાડી શકે છે, અને HEC પોતે તેલના સ્તર પર કોઈ અસર કરતું નથી, ફ્રેક્ચર ગ્લુમને અવરોધિત કરશે નહીં, સારી રીતે ફ્રેક્ચર કરી શકે છે. તે પાણી આધારિત ક્રેકીંગ પ્રવાહી જેવી જ લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે, જેમ કે મજબૂત રેતી સસ્પેન્શન ક્ષમતા અને નાના ઘર્ષણ પ્રતિકાર. 0.1-2% પાણી-આલ્કોહોલ મિશ્રણ, HEC અને પોટેશિયમ, સોડિયમ અને સીસા જેવા અન્ય આયોડાઇઝ્ડ ક્ષાર દ્વારા ઘટ્ટ કરવામાં આવ્યું હતું, તેને અસ્થિભંગ માટે ઉચ્ચ દબાણ પર તેલના કૂવામાં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવ્યું હતું, અને પ્રવાહ 48 કલાકની અંદર પુનઃસ્થાપિત કરવામાં આવ્યો હતો. HEC સાથે બનેલા પાણી-આધારિત ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહીમાં લિક્વિફેક્શન પછી વર્ચ્યુઅલ રીતે કોઈ અવશેષ હોતું નથી, ખાસ કરીને ઓછી અભેદ્યતા ધરાવતી રચનાઓમાં કે જે અવશેષોમાંથી કાઢી શકાતી નથી. આલ્કલાઇન પરિસ્થિતિઓમાં, કોમ્પ્લેક્સ મેંગેનીઝ ક્લોરાઇડ, કોપર ક્લોરાઇડ, કોપર નાઈટ્રેટ, કોપર સલ્ફેટ અને ડાયક્રોમેટ સોલ્યુશન્સ સાથે રચાય છે, અને ખાસ કરીને ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહી વહન કરનાર પ્રોપન્ટ માટે વપરાય છે. HEC નો ઉપયોગ ઊંચા ડાઉનહોલ તાપમાનને કારણે સ્નિગ્ધતાના નુકસાનને ટાળી શકે છે, ઓઇલ ઝોનને ફ્રેક્ચર કરે છે, અને હજુ પણ 371 C કરતાં વધુ વેલ્સમાં સારા પરિણામો પ્રાપ્ત કરી શકે છે. ડાઉનહોલની સ્થિતિમાં, HEC સડવું અને બગડવું સરળ નથી, અને અવશેષો ઓછા છે, તેથી તે મૂળભૂત રીતે તેલના માર્ગને અવરોધશે નહીં, જેના પરિણામે ભૂગર્ભ પ્રદૂષણ થશે. કામગીરીની દ્રષ્ટિએ, તે ફ્રેક્ચરિંગમાં સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા ગુંદર કરતાં ઘણું સારું છે, જેમ કે ફીલ્ડ એલિટ. ફિલિપ્સ પેટ્રોલિયમે પણ સેલ્યુલોઝ ઇથર્સ જેમ કે કાર્બોક્સિમિથિલ સેલ્યુલોઝ, કાર્બોક્સિમિથિલ હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝ, હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝ, હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ સેલ્યુલોઝ અને મિથાઇલ સેલ્યુલોઝની રચનાની તુલના કરી અને નક્કી કર્યું કે HEC શ્રેષ્ઠ ઉકેલ છે.

ચીનમાં ડાકિંગ ઓઇલફિલ્ડમાં 0.6% બેઝ ફ્લુઇડ HEC સાંદ્રતા અને કોપર સલ્ફેટ ક્રોસલિંકિંગ એજન્ટ સાથે ફ્રેક્ચરિંગ ફ્લુઇડનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યા પછી, એવું તારણ કાઢવામાં આવ્યું છે કે અન્ય કુદરતી એડહેસન્સની સરખામણીમાં, ફ્રેક્ચરિંગ ફ્લુઇડમાં HEC નો ઉપયોગ "(1) ના ફાયદા ધરાવે છે. આધાર પ્રવાહી તૈયાર કર્યા પછી સડવું સરળ નથી, અને લાંબા સમય સુધી મૂકી શકાય છે; (2) અવશેષો ઓછા છે. અને બાદમાં HEC માટે વિદેશમાં તેલના કૂવા ફ્રેક્ચરિંગમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવા માટેની ચાવી છે.

(3.) પૂર્ણતા અને વર્કઓવર:

HEC નું લો-સોલિડ પૂર્ણતા પ્રવાહી કાદવના કણોને જળાશયની નજીક આવતા જ જળાશયની જગ્યાને અવરોધિત કરતા અટકાવે છે. જળ-હાનિના ગુણો જળાશયની ઉત્પાદક ક્ષમતાને સુનિશ્ચિત કરવા માટે કાદવમાંથી મોટા પ્રમાણમાં પાણીને જળાશયમાં પ્રવેશતા અટકાવે છે.

HEC મડ ડ્રેગ ઘટાડે છે, જે પંપનું દબાણ ઘટાડે છે અને પાવર વપરાશ ઘટાડે છે. તેની ઉત્તમ મીઠાની દ્રાવ્યતા એ પણ સુનિશ્ચિત કરે છે કે તેલના કુવાઓને એસિડાઇઝ કરતી વખતે વરસાદ પડતો નથી.

પૂર્ણતા અને હસ્તક્ષેપ કામગીરીમાં, HEC ની સ્નિગ્ધતાનો ઉપયોગ કાંકરીને સ્થાનાંતરિત કરવા માટે થાય છે. કાર્યકારી પ્રવાહીના બેરલ દીઠ 0.5-1kg HEC ઉમેરવાથી બોરહોલમાંથી કાંકરી અને કાંકરી વહન થઈ શકે છે, પરિણામે રેડિયલ અને રેખાંશ કાંકરી વિતરણ ડાઉનહોલ વધુ સારું બને છે. પોલિમરનું અનુગામી નિરાકરણ વર્કઓવર અને પૂર્ણતા પ્રવાહીને દૂર કરવાની પ્રક્રિયાને મોટા પ્રમાણમાં સરળ બનાવે છે. દુર્લભ પ્રસંગોએ, ડ્રિલિંગ અને વર્કઓવર અને ફરતા પ્રવાહીના નુકશાન દરમિયાન કાદવને વેલહેડ પર પાછા આવવાથી રોકવા માટે ડાઉનહોલની સ્થિતિમાં સુધારાત્મક પગલાંની જરૂર પડે છે. આ કિસ્સામાં, પાણીના ડાઉનહોલના બેરલ દીઠ 1.3-3.2 કિગ્રા HEC ઝડપથી ઇન્જેક્ટ કરવા માટે ઉચ્ચ સાંદ્રતાવાળા HEC સોલ્યુશનનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. વધુમાં, આત્યંતિક કિસ્સાઓમાં, લગભગ 23kg HEC ડીઝલના દરેક બેરલમાં મૂકી શકાય છે અને શાફ્ટને નીચે પમ્પ કરી શકાય છે, તેને ધીમે ધીમે હાઇડ્રેટ કરી શકાય છે કારણ કે તે છિદ્રમાં ખડકના પાણી સાથે ભળે છે.

0. 68 કિગ્રા HEC પ્રતિ બેરલની સાંદ્રતામાં 500 મિલિડર્સી સોલ્યુશન સાથે સંતૃપ્ત રેતીના કોરોની અભેદ્યતા હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ સાથે એસિડિફિકેશન દ્વારા 90% થી વધુ પુનઃસ્થાપિત કરી શકાય છે. વધુમાં, કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ ધરાવતું HEC પૂર્ણતા પ્રવાહી, જે 136ppm અનફિલ્ટર નક્કર પુખ્ત દરિયાઈ પાણીમાંથી બનાવવામાં આવ્યું હતું, ફિલ્ટર કેકને એસિડ દ્વારા ફિલ્ટર તત્વની સપાટી પરથી દૂર કર્યા પછી મૂળ સીપેજ દરના 98% પુનઃપ્રાપ્ત થયું.