A fúróiparban a különféle iszapok (vagy fúrófolyadékok) kulcsfontosságú anyagok a fúrási folyamat zökkenőmentes lefolyásának biztosításához. Különösen összetett geológiai környezetben a fúrási iszap kiválasztása és előkészítése jelentős hatással van a fúrási műveletek hatékonyságára, biztonságára és költségkontrolljára. közvetlen hatás.Hidroxi-etil-cellulóz (HEC)természetes cellulóz származék, amely jelentős szerepet játszik a fúrási iszap adalékanyagaként. Jó sűrítő, reológiai, szennyeződésgátló tulajdonságokkal rendelkezik, és magas környezetbarát, széles körben használják fúrófolyadék-rendszerekben.
1. A HEC jellemzői és kémiai szerkezete
A HEC egy vízben oldódó, nem mérgező és ártalmatlan természetes polimer vegyület. A kémiailag módosított cellulóz hidroxi-etil-csoportokat visz be a molekulaszerkezetébe, így erős sűrítő hatást és vízoldhatóságot alakít ki. A HEC fúrófolyadékokban való alkalmazása főként a molekulaláncában található hidrofil csoportokon (hidroxil- és hidroxietilcsoportokon) alapul. Ezek a csoportok vizes oldatban jó hidrogénkötési hálózatot alkothatnak, ami viszkozitásnövelő tulajdonságokat ad az oldatnak. .
2. A HEC fő szerepe a fúrási iszapban
Sűrítő hatású
A HEC egyik legjelentősebb funkciója a fúrófolyadékokban, mint sűrítő. A HEC magas viszkozitási jellemzői jelentősen megnövelhetik a fúrófolyadék viszkozitását, biztosítva, hogy a fúrófolyadék elegendő tartókapacitással rendelkezzen a vágások és homokszemcsék szállításához, valamint a fúrási törmeléknek a kút aljáról a felszínre szállításához. A fúrófolyadék viszkozitásának növelése segít csökkenteni a súrlódást a fúrócső belső falán, ezáltal javítja a fúrás hatékonyságát. Ezen túlmenően a HEC erős sűrítő tulajdonságai és stabil viszkozitása lehetővé teszi, hogy ideális sűrítő hatást érjen el alacsony koncentrációban, hatékonyan csökkentve a fúrási költségeket.
A folyadékveszteséget szabályozó szer szerepe
A fúrási folyamat során fontos szempont a fúrófolyadék folyadékveszteségének szabályozása. A folyadékveszteség szabályozása kulcsfontosságú a kút falának stabilitásának megőrzéséhez, hogy megakadályozzák az iszapvíz túlzott behatolását a formációba, ami a formáció összeomlását vagy a kútfal instabilitását okozza. Jó hidratációs tulajdonságainak köszönhetően a HEC sűrű szűrőpogácsa réteget képezhet a kút falán, csökkentve a fúrófolyadékban lévő víz behatolási sebességét a képződménybe, ezáltal hatékonyan szabályozva az iszap folyadékveszteségét. Ez a szűrőpogácsa nemcsak jó szívóssággal és szilárdsággal rendelkezik, hanem alkalmazkodni tud a különböző geológiai rétegekhez, ezáltal megőrzi a kút falának stabilitását mély kutakban és magas hőmérsékletű környezetben.
Reológiai szerek és áramlásszabályozás
A HEC fontos szerepet játszik a fúrási iszap folyékonyságának szabályozásában is. A fúrófolyadék reológiája a nyírófeszültség hatására bekövetkező deformálódásra vagy áramlási képességére vonatkozik. Minél jobb a reológia, annál ideálisabb a fúrófolyadék a nyomás átvitelére és a vágások szállítására a fúrási folyamat során. A HEC módosíthatja a fúrófolyadék reológiai tulajdonságait a viszkozitásának és folyékonyságának megváltoztatásával, ezáltal javítva az iszap nyírási hígító hatását, lehetővé téve az iszap zökkenőmentes áramlását a fúrócsőben és javítva az iszap kenőhatását. Különösen a mélyfúrások és a vízszintes kutak fúrásainál különösen fontos a HEC reológiai beállító hatása.
Fokozott kúttisztítás
A HEC sűrítő hatása nemcsak a fúróiszap azon képességéhez járul hozzá, hogy hordja és felfüggeszti a fúróvágást, hanem segít a fúrás tisztaságának javításában is. A fúrási folyamat során nagy mennyiségű metszet keletkezik a fúrásban. Ha ezeket a kivágásokat az iszap nem tudja hatékonyan elvégezni, felhalmozódhatnak a kút alján, és fenéklyuk üledékeket képezhetnek, ezáltal növelve a fúrószár ellenállását és befolyásolva a fúrás előrehaladását. Hatékony sűrítő tulajdonságainak köszönhetően a HEC segítheti a fúróvágások iszapfelfüggesztését és hatékonyabb szállítását, ezzel biztosítva a kútfúrás tisztaságát és megakadályozva az üledék felhalmozódását.
Szennyezés elleni hatás
A fúrási folyamat során az iszap gyakran szennyeződik különböző ásványi anyagokkal és képződményfolyadékokkal, ami iszapkárosodást okoz. A HEC szennyezésgátló tulajdonságai egy másik jelentős előny. A HEC stabil különböző pH-körülmények között, és erősen zavarja a többértékű ionokat, például a kalciumot és a magnéziumot, ami lehetővé teszi, hogy stabil viszkozitást és sűrítő hatást tartson fenn ásványi anyagokat tartalmazó képződményekben, ezáltal csökkentve. Ez csökkenti a fúrófolyadék meghibásodásának kockázatát szennyezett környezet.
Környezetbarát és biológiailag lebomló
MivelHECtermészetes polimer anyag, jó biológiai lebonthatósággal és környezetbarát. A fokozatosan növekvő környezetvédelmi követelmények mellett a HEC biológiai lebonthatósági jellemzői a környezetbarát fúrófolyadék-rendszerek fontos elemévé teszik. A HEC nem okoz jelentős környezetszennyezést a használat során, és a lebomlás után nincs káros hatása a talajra és a talajvízre. Ezért kiváló minőségű környezetbarát adalékanyag.
3. Kihívások és jövőbeli fejlesztések a HEC alkalmazásokban
Bár a HEC-nek számos előnye van a fúrási iszapban, teljesítményét extrém fúrási körülmények között, például magas hőmérsékleten és nyomáson tovább kell javítani. Például a HEC magas hőmérsékleten hőbomláson mehet keresztül, aminek következtében az iszap elveszti viszkozitását és sűrűsödik. Ezért a bonyolultabb és extrémebb fúrási környezetekben való működés érdekében az elmúlt években a kutatások a HEC módosítására összpontosítottak, hogy javítsák annak magas hőmérsékleti stabilitását és nagy nyomásállóságát. Például a térhálósító szerek, a magas hőmérsékletnek ellenálló csoportok és egyéb kémiai módosítási módszerek bevezetésével a HEC molekulaláncba a HEC extrém körülmények közötti teljesítménye javítható és az igényesebb geológiai környezet igényeihez igazítható.
A fúróiszap fontos összetevőjeként a HEC fontos szerepet játszik a fúrástechnikában, sűrítő, szűrésgátló, reológiai beállítási, szennyezésgátló és környezetbarát tulajdonságai miatt. A jövőben a fúrási mélység és a bonyolultság növekedésével a HEC teljesítménykövetelményei is növekedni fognak. A HEC optimalizálásával és módosításával a fúrófolyadékok alkalmazási köre tovább bővül, hogy megfeleljen a szigorúbb fúrási környezetek igényeinek. .
Feladás időpontja: 2024. november 14