Hidroksietil celuloza (HEC) važan je polimer topiv u vodi koji ima vitalnu ulogu u bušenju nafte. Kao derivat celuloze s jedinstvenim fizičkim i kemijskim svojstvima, HEC se široko koristi u projektima bušenja naftnih polja i proizvodnje nafte.
1. Osnovna svojstva hidroksietil celuloze (HEC)
Hidroksietil celuloza (HEC) je neionski polimerni spoj topiv u vodi dobiven kemijskom modifikacijom prirodne celuloze. Uvođenjem hidroksietilnih skupina u molekularnu strukturu celuloze, HEC ima jaku hidrofilnost, pa se može otopiti u vodi i formirati koloidnu otopinu određene viskoznosti. HEC ima stabilnu molekularnu strukturu, jaku otpornost na toplinu, relativno inertna kemijska svojstva, netoksičan je, bez mirisa i ima dobru biokompatibilnost. Ove karakteristike čine HEC idealnim kemijskim dodatkom u naftnim bušotinama.
2. Mehanizam HEC-a kod bušenja nafte
2.1 Regulacija viskoznosti tekućine za bušenje
Tijekom bušenja nafte, tekućina za bušenje (također poznata kao isplaka za bušenje) vitalna je funkcionalna tekućina, koja se uglavnom koristi za hlađenje i podmazivanje svrdla, nošenje krhotina, stabilizaciju stijenke bušotine i sprječavanje eksplozija. HEC, kao zgušnjivač i modifikator reologije, može poboljšati svoj radni učinak podešavanjem viskoznosti i reoloških svojstava tekućine za bušenje. Nakon što se HEC otopi u tekućini za bušenje, formira trodimenzionalnu mrežnu strukturu, koja značajno poboljšava viskoznost tekućine za bušenje, čime se povećava kapacitet nosivosti pijeska u tekućini za bušenje, osiguravajući da se krhotine mogu glatko izvaditi iz bušotine. dno bušotine i sprječavanje začepljenja bušotine.
2.2 Stabilnost stijenke bunara i sprječavanje urušavanja bunara
Stabilnost stijenke bunara vrlo je kritično pitanje u inženjerstvu bušenja. Zbog složenosti strukture podzemnog sloja i razlike tlakova koja nastaje tijekom bušenja, stijenka bušotine često je sklona kolapsu ili nestabilnosti. Korištenje HEC-a u tekućini za bušenje može učinkovito poboljšati sposobnost kontrole filtracije tekućine za bušenje, smanjiti gubitak filtracije tekućine za bušenje u formaciji, a zatim formirati gusti kolač od isplake, učinkovito začepiti mikropukotine stijenke bušotine i spriječiti kako zid bunara ne bi postao nestabilan. Ovaj učinak je od velike važnosti za očuvanje cjelovitosti stijenke bušotine i sprječavanje urušavanja bušotine, posebno u formacijama s jakom propusnošću.
2.3 Sustav s niskim udjelom čvrste faze i ekološke prednosti
Tradicionalnom sustavu tekućine za bušenje obično se dodaje velika količina krutih čestica kako bi se poboljšala viskoznost i stabilnost tekućine za bušenje. Međutim, takve krute čestice sklone su trošenju opreme za bušenje i mogu uzrokovati onečišćenje ležišta u kasnijoj proizvodnji naftnih bušotina. Kao učinkovit zgušnjivač, HEC može održavati idealnu viskoznost i reološka svojstva tekućine za bušenje u uvjetima niskog sadržaja krutine, smanjiti trošenje opreme i smanjiti oštećenje ležišta. Osim toga, HEC ima dobru biorazgradivost i neće uzrokovati trajno onečišćenje okoliša. Stoga, uz sve strože zahtjeve zaštite okoliša danas, prednosti primjene HEC-a su očitije.
3. Prednosti HEC-a u bušenju nafte
3.1 Dobra topljivost u vodi i učinak zgušnjavanja
HEC, kao polimerni materijal topiv u vodi, ima dobru topljivost u različitim uvjetima kvalitete vode (kao što su slatka voda, slana voda itd.). To omogućuje upotrebu HEC-a u različitim složenim geološkim okruženjima, posebno u okruženjima s visokim salinitetom, i još uvijek može održati dobre performanse zgušnjavanja. Njegov učinak zgušnjavanja je značajan, što može učinkovito poboljšati reološka svojstva tekućine za bušenje, smanjiti problem taloženja krhotina i poboljšati učinkovitost bušenja.
3.2 Izvrsna otpornost na temperaturu i sol
U dubokom i ultra-dubokom bušenju bušotina, temperatura i tlak formacije su visoki, a tekućina za bušenje lako podliježe utjecaju visoke temperature i visokog tlaka i gubi svoje izvorne performanse. HEC ima stabilnu molekularnu strukturu i može zadržati svoju viskoznost i reološka svojstva pri visokim temperaturama i pritiscima. Osim toga, u okruženjima formacija s visokim salinitetom, HEC još uvijek može održati dobar učinak zgušnjavanja kako bi spriječio kondenzaciju ili destabilizaciju tekućine za bušenje zbog ionske interferencije. Stoga HEC ima izvrsnu otpornost na temperaturu i sol u složenim geološkim uvjetima i naširoko se koristi u dubokim bušotinama i teškim projektima bušenja.
3.3 Učinkovito podmazivanje
Problemi s trenjem tijekom bušenja također su važan faktor koji utječe na učinkovitost bušenja. Kao jedno od maziva u tekućini za bušenje, HEC može značajno smanjiti koeficijent trenja između alata za bušenje i stijenki bušotine, smanjiti trošenje opreme i produžiti vijek trajanja alata za bušenje. Ova značajka je posebno istaknuta u horizontalnim bušotinama, kosim bušotinama i drugim vrstama bušotina, što pomaže smanjiti pojavu kvarova u bušotini i poboljšati ukupnu učinkovitost rada.
4. Praktična primjena i mjere opreza HEC-a
4.1 Način doziranja i kontrola koncentracije
Metoda doziranja HEC-a izravno utječe na njegovu disperziju i učinak otapanja u tekućini za bušenje. Obično se HEC treba postupno dodavati u tekućinu za bušenje pod uvjetima miješanja kako bi se osiguralo da se može ravnomjerno otopiti i izbjegla aglomeracija. U isto vrijeme, upotrebnu koncentraciju HEC-a treba razumno kontrolirati prema uvjetima formacije, zahtjevima performansi tekućine za bušenje, itd. Previsoka koncentracija može uzrokovati da tekućina za bušenje bude previše viskozna i utjecati na fluidnost; dok preniska koncentracija možda neće moći u potpunosti ispoljiti svoj učinak zgušnjavanja i podmazivanja. Stoga, kada koristite HEC, treba ga optimizirati i prilagoditi prema stvarnim uvjetima.
4.2 Kompatibilnost s drugim aditivima
U stvarnim sustavima tekućine za bušenje obično se dodaju različiti kemijski dodaci za postizanje različitih funkcija. Stoga je kompatibilnost između HEC-a i drugih aditiva također faktor koji treba uzeti u obzir. HEC pokazuje dobru kompatibilnost s mnogim uobičajenim aditivima tekućine za bušenje kao što su sredstva za smanjenje gubitka tekućine, maziva, stabilizatori itd., ali pod određenim uvjetima, neki aditivi mogu utjecati na učinak zgušnjavanja ili topljivost HEC-a. Stoga je pri izradi formule potrebno sveobuhvatno razmotriti interakciju između različitih aditiva kako bi se osigurala stabilnost i dosljednost učinka tekućine za bušenje.
4.3 Zaštita okoliša i obrada otpadnih tekućina
Uz sve strože propise o zaštiti okoliša, ekološka prihvatljivost tekućina za bušenje postupno je dobila pozornost. Kao materijal s dobrom biorazgradljivošću, korištenje HEC-a može učinkovito smanjiti onečišćenje okoliša tekućinama za bušenje. Međutim, nakon dovršetka bušenja, otpadne tekućine koje sadrže HEC potrebno je pravilno obraditi kako bi se izbjegli štetni učinci na okolni okoliš. U procesu obrade otpadnih tekućina treba usvojiti znanstvene metode obrade kao što su oporaba i razgradnja otpadnih tekućina u kombinaciji s lokalnim propisima o zaštiti okoliša i tehničkim zahtjevima kako bi se osiguralo da je utjecaj na okoliš minimiziran.
Hidroksietil celuloza (HEC) igra važnu ulogu u bušenju nafte. Sa svojom izvrsnom topljivošću u vodi, zgušnjavanjem, otpornošću na temperaturu i sol te učinkom podmazivanja, pruža pouzdano rješenje za poboljšanje učinkovitosti tekućina za bušenje. U složenim geološkim uvjetima i teškim radnim okruženjima, primjena HEC-a može učinkovito poboljšati učinkovitost bušenja, smanjiti trošenje opreme i osigurati stabilnost bušotine. Sa stalnim napretkom tehnologije naftne industrije, izgledi za primjenu HEC-a u bušenju nafte bit će sve širi.
Vrijeme objave: 20. rujna 2024