HEC no ka wili aila

Hoʻohana nui ʻia ʻo Hydroxyethyl cellulose (HEC) i nā ʻāpana ʻoihana he nui no kāna mau waiwai maikaʻi o ka mānoanoa, hoʻokuʻu, hoʻopuehu a me ka mālama ʻana i ka wai. ʻOi loa i ka ʻaila hinu, ua hoʻohana ʻia ʻo HEC i ka ʻeli ʻana, hoʻopau, hana hana a me nā kaʻina fracturing, ʻoi aku ka nui o ka mānoanoa i ka brine, a me nā noi kikoʻī he nui.

HECnā waiwai i ka hoʻohana ʻana i nā māla aila

(1) Hoʻomanawanui paʻakai:

Loaʻa ka HEC i ka hoʻomanawanui paʻakai no nā electrolytes. No ka mea he mea non-ionic ʻo HEC, ʻaʻole ia e hoʻokaʻawale ʻia i loko o ka wai wai a ʻaʻole e hoʻohua i ke koena o ka ua ma muli o ka nui o ka paʻakai kiʻekiʻe i loko o ka ʻōnaehana, ka hopena o ka hoʻololi ʻana o kona viscosity.

Hoʻopaʻapū ʻo HEC i nā haʻina monovalent a me bivalent electrolyte kiʻekiʻe, aʻo nā mea hoʻohui fiber anionic e like me CMC e hana i ka paʻakai mai kekahi mau ion metala. I ka hoʻohana ʻana i ka ʻaila hinu, ʻaʻole i hoʻopilikia ʻia ʻo HEC e ka paʻakikī o ka wai a me ka paʻakai paʻakai a hiki ke mānoanoa i nā wai kaumaha i loaʻa nā kiʻekiʻe o ka zinc a me nā ion calcium. ʻO ka alumini sulfate wale nō e hiki ke hoʻoheheʻe. Ka hopena mānoanoa o HEC i ka wai hou a me ka NaCl saturated, CaCl2 a me ZnBr2CaBr2 electrolyte kaumaha.

Hāʻawi kēia ʻae ʻana i ka paʻakai i ka HEC i ka manawa e hoʻokani i kahi hana koʻikoʻi ma kēia luawai a me ka hoʻomohala ʻana i waho.

(2) Viscosity a me ka shear rate:

Hoʻoheheʻe ʻia ka HEC i ka wai wela a me ka wai anuanu, e hana ana i ka viscosity a hana i nā plastics hoʻopunipuni. He ʻeleʻele kona hoʻoheheʻe ʻana i ka wai a hana ʻia ka huʻa. ʻAʻole Newtonian ka hopena o ka HEC viscosity medium a me kiʻekiʻe i hoʻohana ʻia i ka māla aila maʻamau, e hōʻike ana i kahi kiʻekiʻe o ka pseudoplastic, a pili ka viscosity e ka shear rate. Ma ka haʻahaʻa shear rate, HEC molecles ua hoʻonohonoho randomly, ka hopena i nā kaulahao me ka viscosity kiʻekiʻe, e hoʻomaikaʻi ai i ka viscosity: ma ke kiʻekiʻe o ka shear rate, lilo nā molekole i ke kuhikuhi me ke kahe kahe, e hōʻemi ana i ke kū'ē i ke kahe, a emi ka viscosity me ka piʻi ʻana o ka nui o ka shear rate.

Ma o ka nui o nā hoʻokolohua, ua hoʻoholo ʻo Union Carbide (UCC) ʻaʻole linear ka ʻano rheological o ka wai wili a hiki ke hōʻike ʻia e ke kānāwai mana:

ʻO ke koʻikoʻi koʻikoʻi = K (ka lōʻihi ʻohi)n

ʻO ka n ka viscosity kūpono o ka hoʻonā ma kahi haʻahaʻa shear rate (1s-1).

Hoʻohālikelike ʻia ʻo N me ka hoʻoheheʻe shear. .

Ma ka ʻenekinia lepo, pono k a me n i ka helu ʻana i ka viscosity wai kūpono ma lalo o nā kūlana downhole. Ua hoʻomohala ka hui i kahi pūʻulu waiwai no k a me n i ka wā i hoʻohana ʻia ai ka HEC(4400cps) ma ke ʻano he ʻāpana lepo wili (papa 2). Pili kēia pākaukau i nā koina a pau o nā haʻina HEC i ka wai hou a me ka wai paʻakai (0.92kg/1 nacL). Mai kēia papa ʻaina, hiki ke ʻike ʻia nā kumukūʻai e pili ana i ka waena (100-200rpm) a me ka haʻahaʻa (15-30rpm).

Ka hoʻohana ʻana o HEC ma ke kahua ʻaila

(1) Ka wai wili

Hoʻohana mau ʻia nā wai hoʻoheheʻe HEC i ka ʻeli pōhaku paʻa a ma nā kūlana kūikawā e like me ke kahe ʻana o ka wai kahe, ka nui o ka poho wai, ke kaomi ʻano ʻole, a me ka hoʻokumu ʻana o ka shale. Maikaʻi nō hoʻi nā hopena noi i ka ʻeli ʻana a me ka ʻeli ʻana i ka lua nui.

Ma muli o kona mānoanoa, hoʻokuʻu a me ka lubrication waiwai, hiki ke hoʻohana ʻia ka HEC i ka ʻeli ʻana i ka lepo e hoʻomaʻalili i ka hao a me ka ʻoki ʻana i nā ʻokiʻoki, a lawe mai i nā mea ʻokiʻoki i ka ʻili, e hoʻomaikaʻi i ka hiki ʻana o ka pōhaku o ka lepo. Ua hoʻohana ʻia ia ma Shengli oilfield ma ke ʻano he borehole e pālahalaha ana a lawe i ka wai me ka hopena kupaianaha a ua hoʻohana ʻia. I loko o ka lua lalo, i ka wā e hālāwai ai me ke kiʻekiʻe o ka shear rate, ma muli o ke ʻano rheological kūʻokoʻa o HEC, hiki i ka viscosity o ka wai wili ke kokoke kokoke i ka viscosity o ka wai. Ma ka lima hoʻokahi, ua hoʻomaikaʻi ʻia ka helu wili, a ʻaʻole maʻalahi ka wela, a ua hoʻolōʻihi ʻia ke ola lawelawe o ka bit. Ma ka ʻaoʻao ʻē aʻe, maʻemaʻe nā puka i wili ʻia a loaʻa ka permeability kiʻekiʻe. ʻOi loa i ka papa pōhaku paʻakikī, ʻike maopopo ʻia kēia hopena, hiki ke mālama i nā mea he nui. .

Manaʻo maʻamau ʻo ka mana e koi ʻia no ke kahe ʻana o ka wai i ka manawa i hāʻawi ʻia e hilinaʻi nui ʻia i ka viscosity o ka wai wili, a me ka hoʻohana ʻana i ka wai hoʻoheheʻe HEC hiki ke hoʻemi nui i ka friction hydrodynamic, no laila e hōʻemi ana i ka pono o ke kaomi ʻana. No laila, hoʻemi ʻia ka naʻau i ka nalowale o ke kahe. Eia kekahi, hiki ke hoʻemi ʻia ka torque hoʻomaka ke hoʻomaka ka pōʻai ma hope o ka pani ʻana.

Ua hoʻohana ʻia ka solution potassium chloride a HEC ma ke ʻano he wai wili e hoʻomaikaʻi i ke kūpaʻa o ka luawai. Mālama ʻia ka hoʻokumu ʻole ʻia i kahi kūlana paʻa e hōʻoluʻolu i nā koi casing. Hoʻomaikaʻi hou ka wai wili i ka hiki ke lawe pōhaku a hoʻopaʻa i ka hoʻolaha ʻana o nā ʻoki.

Hiki i ka HEC ke hoʻomaikaʻi i ka hoʻopili ʻana i ka hopena electrolyte. ʻO ka wai paʻakai i loaʻa nā ion sodium, nā iona calcium, nā ion chloride a me nā ion bromine e ʻike pinepine ʻia i loko o ka wai wili koʻikoʻi. Hoʻopili ʻia kēia wai hoʻoheheʻe me HEC, hiki ke mālama i ka solubility gel a me ka hiki ke hoʻokiʻekiʻe viscosity maikaʻi i loko o ke ʻano o ka paʻakai paʻakai a me ke kaumaha o nā lima kanaka. Hiki iā ia ke pale i ka pōʻino i ka wahi hana a hoʻonui i ka helu wili a me ka hana ʻaila.

ʻO ka hoʻohana ʻana i ka HEC hiki ke hoʻomaikaʻi nui i ka hana hoʻoheheʻe wai o ka lepo maʻamau. Hoʻomaikaʻi nui i ke kūpaʻa o ka ʻala. Hiki ke hoʻohui ʻia ka HEC ma ke ʻano he mea hoʻohui i ka slurry saline bentonite non-dispersible e hōʻemi i ka nalowale o ka wai a hoʻonui i ka viscosity me ka hoʻonui ʻole ʻana i ka ikaika gel. I ka manawa like, hiki i ka hoʻohana ʻana i ka HEC i ka ʻeli ʻana i ka lepo ke wehe i ka lūlū ʻana o ka pālolo a pale i ka hāʻule maikaʻi. ʻO ka maikaʻi o ka wai maloʻo e hoʻolohi i ka hydration rate o ka lepo ma luna o ka pā lua, a ʻo ka hopena uhi o ke kaulahao lōʻihi o HEC ma ka pōhaku pā lua e hoʻoikaika i ka hale pōhaku a paʻakikī i ka hoʻomaʻemaʻe ʻana a me ka spalling, ka hopena i ka hina. I loko o nā hoʻokumu permeability kiʻekiʻe, hiki ke hoʻohana ʻia nā mea hoʻohui wai e like me ka calcium carbonate, nā resina hydrocarbon i koho ʻia a i ʻole nā ​​​​paakai paʻakai hiki ke hoʻoheheʻe ʻia i ka wai, akā i nā kūlana koʻikoʻi, kahi kiʻekiʻe kiʻekiʻe o ka wai-poho hoʻoponopono wai (ʻo ia hoʻi, i kēlā me kēia barela o ka hopena) hiki ke hoʻohana

HEC 1.3-3.2kg) no ka pale ʻana i ka nalo ʻana o ka wai i loko o ka ʻāpana hana.

Hiki ke hoʻohana ʻia ʻo HEC ma ke ʻano he gel pale pale ʻole i ka ʻeli ʻana i ka lepo no ka mālama maikaʻi ʻana a no ke kaomi kiʻekiʻe (200 lewa hau) a me ke ana wela.

ʻO ka pōmaikaʻi o ka hoʻohana ʻana iā HEC ʻo ia ka hoʻohana ʻana i nā kaʻina hana wili a me ka hoʻopau ʻana i ka lepo like, e hōʻemi i ka hilinaʻi ʻana i nā dispersants ʻē aʻe, nā mea hoʻoheheʻe a me nā mea hoʻoponopono PH, ʻoi aku ka maʻalahi o ka mālama ʻana i ka wai a me ka mālama ʻana.

(2.) ʻO ka wai haʻihaʻi:

I ka wai haʻihaʻi, hiki i ka HEC ke hāpai i ka viscosity, a ʻaʻohe hopena o HEC ponoʻī i ka ʻaila ʻaila, ʻaʻole e ālai i ka glume haʻihaʻi, hiki ke haki maikaʻi. Loaʻa iā ia nā hiʻohiʻona like e like me ka wai hoʻoheheʻe wai, e like me ka hiki ke hoʻokuʻu i ke one ikaika a me ke kūpaʻa liʻiliʻi. ʻO ka 0.1-2% wai-ʻona waiʻona, mānoanoa e HEC a me nā paʻakai iodized ʻē aʻe e like me ka potassium, sodium a me ke alakaʻi, ua hoʻokomo ʻia i loko o ka luawai aila ma ke kaomi kiʻekiʻe no ka haki ʻana, a ua hoʻihoʻi ʻia ke kahe i loko o 48 mau hola. ʻAʻohe ʻokoʻa ma hope o ka hoʻoheheʻe ʻia ʻana o ka wai i hana ʻia me HEC, ʻoi aku hoʻi i nā hana me ka haʻahaʻa haʻahaʻa i hiki ʻole ke hoʻokahe ʻia i ke koena. Ma lalo o nā kūlana alkaline, ua hoʻokumu ʻia ka paʻakikī me ka manganese chloride, copper chloride, copper nitrate, copper sulfate a me dichromate solutions, a ua hoʻohana kūikawā ʻia no ka proppant e lawe ana i nā wai haki. Hiki i ka hoʻohana ʻana i ka HEC ke pale i ka nalowale o ka viscosity ma muli o ke kiʻekiʻe o ka downhole wela, ka haki ʻana i ka ʻaila ʻaila, a loaʻa mau i nā hopena maikaʻi ma Wells kiʻekiʻe ma mua o 371 C. I nā kūlana downhole, ʻaʻole maʻalahi ka pala a me ka deteriorate ʻo HEC, a haʻahaʻa ke koena. no laila, ʻaʻole ia e ālai i ke ala ʻaila, e hopena i ka pollution ma lalo o ka honua. Ma ke ʻano o ka hana, ʻoi aku ka maikaʻi ma mua o ke kāpili maʻamau i hoʻohana ʻia i ka haʻihaʻi, e like me ke kahua elite. Ua hoʻohālikelike ʻo Phillips Petroleum i ke ʻano o ka cellulose ethers e like me carboxymethyl cellulose, carboxymethyl hydroxyethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose a me methyl cellulose, a ua hoʻoholo ʻo HEC ka hopena maikaʻi loa.

Ma hope o ka hoʻohana ʻia ʻana o ka wai haʻihaʻi me ka 0.6% base fluid HEC a me ka copper sulfate crosslinking agent ma Daqing oilfield ma Kina, ua manaʻo ʻia ʻo ka hoʻohālikelike ʻia me nā adhesions kūlohelohe ʻē aʻe, ʻo ka hoʻohana ʻana i ka HEC i ka wai fracturing i nā pono o "(1) ka ʻAʻole hiki ke popopo ka wai kumu ma hope o ka hoʻomākaukau ʻana, a hiki ke waiho ʻia no ka manawa lōʻihi; (2) haʻahaʻa ke koena. A ʻo ka hope ke kī no ka HEC e hoʻohana nui ʻia i ka ʻai ʻana o ka luawai ma waho.

(3.) Hoʻopau a me ka hana:

ʻO ka wai hoʻopau haʻahaʻa haʻahaʻa o HEC e pale aku i nā ʻāpana lepo mai ke keʻakeʻa ʻana i ka lumi waihona i kona hoʻokokoke ʻana i ka waihona. ʻAʻole hoʻi nā waiwai i hoʻoheheʻe ʻia i ka wai i ka nui o ka wai mai ke komo ʻana i loko o ka waihona mai ka lepo e hōʻoia i ka hiki ke hoʻohua o ka waihona.

Hoʻemi ʻo HEC i ka huki lepo, ka mea e hoʻohaʻahaʻa i ke kaomi ʻana a hoʻemi i ka hoʻohana ʻana i ka mana. ʻO kona hoʻoheheʻe paʻakai maikaʻi loa e hōʻoiaʻiʻo ʻaʻohe ua i ka wā e hoʻoheheʻe ai i ka wai ʻaila.

I ka hoʻopau ʻana a me ka hana ʻana, hoʻohana ʻia ka viscosity o HEC e hoʻoili i ka ʻiliʻili. ʻO ka hoʻohui ʻana i ka 0.5-1kg HEC i kēlā me kēia barela o ka wai hana e hiki ke lawe i ka ʻiliʻili a me ka ʻiliʻili mai ka luawai, e loaʻa ai ka maikaʻi o ka radial a me ka longitudinal gravel distribution downhole. ʻO ka wehe ʻana o ka polymer maʻalahi loa i ke kaʻina hana o ka wehe ʻana i ka workover a me ka wai hoʻopau. I nā manawa kakaikahi, pono nā kūlana downhole i ka hana hoʻoponopono e pale i ka lepo mai ka hoʻi ʻana i ke poʻo punawai i ka wā wili a me ka hana ʻana a me ke kahe ʻana o ka wai. I kēia hihia, hiki ke hoʻohana i kahi hopena HEC kiʻekiʻe e hoʻokomo koke i ka 1.3-3.2kg o HEC i kēlā me kēia pahu o ka wai i lalo. Eia kekahi, ma nā hihia koʻikoʻi, hiki ke hoʻokomo ʻia ma kahi o 23kg o HEC i loko o kēlā me kēia barela o ka diesel a hoʻoheheʻe ʻia i lalo o ke kumu, e hoʻomaʻemaʻe mālie iā ia i ka hui ʻana me ka wai pōhaku i loko o ka lua.

Hiki ke hoʻihoʻi ʻia ka permeability o nā koina one me 500 millidarcy solution ma kahi ʻano o 0. 68 kg HEC i kēlā me kēia barela hiki ke hoʻihoʻi ʻia i ʻoi aku ma mua o 90% e ka acidification me ka waika hydrochloric. Eia kekahi, ʻo ka wai hoʻopiha HEC i loaʻa ka calcium carbonate, i hana ʻia mai ka 136ppm o ka wai kai paʻa paʻa ʻole i kānana ʻia, ua hoʻihoʻi hou ʻia ka 98% o ka helu seepage mua ma hope o ka wehe ʻia ʻana o ka keke kānana mai ka ʻili o ka mea kānana e ka waikawa.