Polianionska celuloza (PAC) je derivat celuloze topiv u vodi koji se široko koristi u bušenju nafte, uglavnom za pripremu tekućine za bušenje. Postao je važan aditiv u sustavu tekućine za bušenje zbog svojih vrhunskih svojstava, kao što su povećanje viskoznosti, smanjenje gubitka tekućine, stabilnost i zaštita okoliša.
1. Smanjite gubitak tekućine
Kontrola gubitka tekućine ključna je funkcija u bušenju nafte. Kada tekućina za bušenje dođe u kontakt s formacijom tijekom procesa bušenja, može uzrokovati stvaranje isplačne pogače i prodor filtrata u formaciju, što rezultira oštećenjem formacije i utječe na učinkovitost bušenja. PAC učinkovito smanjuje gubitak tekućine i prodor filtrata u formaciju stvaranjem zaštitnog filma u tekućini za bušenje, čime se smanjuje zagađenje formacije. Ovo svojstvo pomaže u poboljšanju stabilnosti bušotine i zaštiti naftnih i plinskih formacija.
Načelo
PAC se otapa u vodi i stvara koloidnu otopinu visoke viskoznosti. Kada tekućina za bušenje dođe u kontakt s formacijom, molekule PAC-a mogu formirati gusti kolač od isplake na površini formacije kako bi se spriječilo daljnje prodiranje tekuće faze. Ovaj blatni kolač ima dobru fleksibilnost i žilavost i može izdržati velike razlike tlaka, čime se učinkovito smanjuje gubitak filtracije.
2. Povećajte viskoznost tekućine za bušenje
Povećanje viskoznosti još je jedna važna funkcija PAC-a u tekućini za bušenje. Tekućina za bušenje mora imati određenu viskoznost za vraćanje krhotina natrag, kako bi se osigurala čistoća bušotine i održala stabilnost bušenja. Kao pojačivač viskoznosti, PAC može povećati viskoznost tekućine za bušenje, poboljšati sposobnost tekućine za bušenje da nosi krhotine i pospješiti vraćanje i ispuštanje krhotina.
Načelo
Molekule PAC otapaju se u tekućini za bušenje i tvore polimernu lančanu strukturu, što povećava unutarnji otpor tekućine. Ova struktura može značajno povećati prividnu viskoznost i vrijednost prinosa tekućine za bušenje, te poboljšati njezinu sposobnost nošenja i suspendiranja krhotina. U isto vrijeme, učinak povećanja viskoznosti PAC-a i dalje je učinkovit u uvjetima visoke temperature i visokog tlaka, te je pogodan za bušenje dubokih bušotina i složene geološke uvjete.
3. Poboljšati stabilnost bušotine
Stabilnost bušotine je pitanje koje zahtijeva posebnu pozornost tijekom bušenja. Tekućina za bušenje mora biti u stanju stabilizirati stijenku bušotine kako bi se spriječilo urušavanje stijenke bušotine. Kombinirani učinci PAC-a smanjenja filtracije i povećanja viskoznosti u tekućini za bušenje mogu učinkovito povećati stabilnost bušotine.
Načelo
PAC sprječava ulazak tekućine za bušenje u formaciju formiranjem čvrstog sloja isplake na površini stijenke bušotine. U isto vrijeme, njegova viskoznost može poboljšati prianjanje površine stijenke bušotine i smanjiti stvaranje mikropukotina u formaciji, čime se poboljšava mehanička stabilnost bušotine. Osim toga, PAC također može poboljšati tiksotropiju tekućine za bušenje, tako da stvara jaku potpornu silu kada miruje i održava odgovarajuću fluidnost kada teče, dodatno stabilizirajući stijenku bušotine.
4. Karakteristike zaštite okoliša
S poboljšanjem zahtjeva za zaštitu okoliša, kemikalije koje se koriste u tekućinama za bušenje moraju imati dobru učinkovitost zaštite okoliša. PAC je modificirani proizvod prirodne celuloze, dobre biorazgradljivosti i niske toksičnosti, koji zadovoljava zahtjeve zaštite okoliša.
Načelo
PAC je kemijski modificiran proizvod na bazi prirodne celuloze, ne sadrži otrovne tvari, a mikroorganizmi ga mogu razgraditi u prirodnom okruženju. U usporedbi sa sintetičkim polimerima, PAC ima manji utjecaj na okoliš i više je u skladu sa zahtjevima zelenog bušenja. Ova karakteristika mu daje jasnu prednost u ekološki osjetljivim područjima i bušenju na moru.
5. Otpornost na temperaturu i sol
U okruženjima s visokom temperaturom i visokim udjelom soli, tradicionalne gline i polimeri često imaju poteškoća u održavanju stabilnosti tekućina za bušenje, dok PAC pokazuje dobru otpornost na temperaturu i sol te može održati učinkovitost tekućina za bušenje u složenim okruženjima.
Načelo
Anionske skupine (kao što su karboksilne skupine) uvode se u molekularnu strukturu PAC-a. Ove skupine mogu izmjenjivati ione s ionima soli u okruženju s visokim udjelom soli kako bi održale stabilnost molekularne strukture. U isto vrijeme, PAC ima visoku toplinsku stabilnost i neće biti podvrgnut značajnoj degradaciji u uvjetima visoke temperature, osiguravajući sposobnost kontrole viskoznosti i filtracije tekućine za bušenje. Stoga PAC ima izvrsne učinke primjene u kašama slane vode i visokotemperaturnim bunarima.
6. Optimizirajte reologiju tekućine za bušenje
Reologija se odnosi na karakteristike protoka i deformacije fluida za bušenje pod djelovanjem sile smicanja. PAC može prilagoditi reologiju tekućina za bušenje kako bi osigurao da imaju dobar kapacitet nosivosti stijene i mogu slobodno teći u bušotini tijekom bušenja.
Načelo
PAC stupa u interakciju s drugim komponentama u tekućini za bušenje kako bi formirao složenu mrežnu strukturu i prilagodio vrijednost popuštanja i karakteristike razrjeđivanja smicanja tekućine za bušenje. Ovaj regulirajući učinak omogućuje tekućini za bušenje da pokaže dobru nosivost stijene i fluidnost tijekom procesa bušenja, posebno u složenim formacijama i visokotlačnim bušotinama.
7. Analiza slučaja
U praktičnim primjenama, PAC se široko koristi u raznim sustavima tekućine za bušenje. Na primjer, u projektu bušenja duboke bušotine korištena je tekućina za bušenje na bazi vode koja sadrži PAC. Rezultati su pokazali da je PAC značajno smanjio gubitak filtracije tekućine za bušenje, povećao stabilnost bušotine, poboljšao učinkovitost bušenja i smanjio stopu nesreća u bušotini uzrokovanu onečišćenjem formacije. U isto vrijeme, PAC se također dobro pokazao u pomorskom bušenju i još uvijek može učinkovito kontrolirati performanse tekućine za bušenje u uvjetima visokog saliniteta i visoke temperature kako bi se osiguralo glatko napredovanje operacija bušenja.
Primjena polianionske celuloze u bušenju nafte uglavnom se ogleda u njezinim izvrsnim karakteristikama smanjenja gubitaka filtracije, povećanja viskoznosti, poboljšanja stabilnosti bušotine i zaštite okoliša. Njegova primjena u tekućinama za bušenje na bazi vode i ulja ne samo da poboljšava učinkovitost bušenja i smanjuje stope nesreća u bušotini, već je i ekološki prihvatljiva i pomaže u postizanju cilja zelenog bušenja. Pod složenim geološkim uvjetima i okruženjima visoke temperature i visokog tlaka, PAC-ova otpornost na temperaturu i sol dodatno naglašava njegovu važnost u bušenju nafte. Stoga polianionska celuloza zauzima nezamjenjivo mjesto u suvremenoj tehnologiji bušenja nafte.
Vrijeme objave: 14. lipnja 2024