HEC untuk pengeboran minyak

Hydroxyethyl cellulose (HEC) banyak digunakan di banyak sektor industri untuk sifat -sifat penebalan, suspensi, dispersi, dan retensi air yang sangat baik. Terutama di ladang minyak, HEC telah digunakan dalam proses pengeboran, penyelesaian, workover dan fraktur, terutama sebagai pengental air garam, dan dalam banyak aplikasi spesifik lainnya.

HECsifat untuk penggunaan ladang minyak

(1) Toleransi garam:

HEC memiliki toleransi garam yang sangat baik untuk elektrolit. Karena HEC adalah bahan non-ionik, itu tidak akan terionisasi dalam media air dan tidak akan menghasilkan residu curah hujan karena adanya konsentrasi garam tinggi dalam sistem, yang mengakibatkan perubahan viskositasnya.

HEC mengental banyak monovalen konsentrasi tinggi dan larutan elektrolit bivalen, sementara penghubung serat anionik seperti CMC menghasilkan pengasahan dari beberapa ion logam. Dalam aplikasi ladang minyak, HEC sama sekali tidak terpengaruh oleh kekerasan air dan konsentrasi garam dan bahkan dapat menebal cairan berat yang mengandung ion seng dan kalsium konsentrasi tinggi. Hanya aluminium sulfat yang dapat mengendapkannya. Efek penebalan HEC dalam air tawar dan elektrolit berat NaCl, CaCl2 dan ZnBr2Cabr2.

Toleransi garam ini memberi HEC kesempatan untuk memainkan peran penting dalam pengembangan lapangan sumur dan lepas pantai ini.

(2) Viskositas dan laju geser:

HEC yang larut dalam air larut dalam air panas dan dingin, menghasilkan viskositas dan membentuk plastik palsu. Larutan airnya aktif di permukaan dan cenderung membentuk busa. Solusi HEC viskositas menengah dan tinggi yang digunakan dalam ladang minyak umum adalah non-Newtonian, menunjukkan tingkat pseudoplastik yang tinggi, dan viskositasnya dipengaruhi oleh laju geser. Pada laju geser rendah, molekul HEC diatur secara acak, menghasilkan kusut rantai dengan viskositas tinggi, yang meningkatkan viskositas: pada laju geser tinggi, molekul menjadi berorientasi dengan arah aliran, mengurangi resistensi aliran, dan viskositas berkurang dengan peningkatan laju geser.

Melalui sejumlah besar percobaan, Union carbide (UCC) menyimpulkan bahwa perilaku reologi cairan pengeboran adalah nonlinier dan dapat diekspresikan dengan hukum kekuasaan:

Stres geser = k (laju geser) n

Di mana, n adalah viskositas efektif dari larutan pada laju geser rendah (1S-1).

N berbanding terbalik dengan pengenceran geser. .

Dalam rekayasa lumpur, k dan n berguna saat menghitung viskositas fluida yang efektif dalam kondisi downhole. Perusahaan telah mengembangkan serangkaian nilai untuk k dan n ketika HEC (4400cps) digunakan sebagai komponen lumpur pengeboran (Tabel 2). Tabel ini berlaku untuk semua konsentrasi larutan HEC dalam air segar dan asin (0,92kg/1 NaCl). Dari tabel ini, nilai yang sesuai dengan laju geser medium (100-200rpm) dan rendah (15-30rpm) dapat ditemukan.

Penerapan HEC di Lapangan Minyak

(1) Cairan pengeboran

Cairan pengeboran HEC yang ditambahkan umumnya digunakan dalam pengeboran batu keras dan dalam situasi khusus seperti kontrol kehilangan air yang bersirkulasi, kehilangan air yang berlebihan, tekanan abnormal, dan formasi serpih yang tidak merata. Hasil aplikasi juga bagus dalam pengeboran dan pengeboran lubang besar.

Karena sifat penebalan, suspensi, dan pelumasannya, HEC dapat digunakan dalam lumpur pengeboran untuk dingin dan stek pengeboran, dan membawa hama pemotongan ke permukaan, meningkatkan daya dukung batuan lumpur. Ini telah digunakan di ladang minyak shengli sebagai lubang bor menyebar dan membawa cairan dengan efek luar biasa dan telah dipraktikkan. Di lubang downhole, ketika menghadapi laju geser yang sangat tinggi, karena perilaku reologis HEC yang unik, viskositas cairan pengeboran dapat secara lokal dekat dengan viskositas air. Di satu sisi, laju pengeboran ditingkatkan, dan bitnya tidak mudah dipanaskan, dan masa pakai bit diperpanjang. Di sisi lain, lubang yang dibor bersih dan memiliki permeabilitas tinggi. Terutama dalam struktur batu keras, efek ini sangat jelas, dapat menghemat banyak bahan. .

Secara umum diyakini bahwa daya yang diperlukan untuk sirkulasi cairan pengeboran pada tingkat tertentu sebagian besar tergantung pada viskositas cairan pengeboran, dan penggunaan cairan pengeboran HEC dapat secara signifikan mengurangi gesekan hidrodinamik, sehingga mengurangi kebutuhan akan tekanan pompa. Dengan demikian, sensitivitas terhadap hilangnya sirkulasi juga berkurang. Selain itu, torsi awal dapat dikurangi ketika siklus dilanjutkan setelah shutdown.

Larutan Kalium Klorida HEC digunakan sebagai cairan pengeboran untuk meningkatkan stabilitas sumur bor. Formasi yang tidak merata diadakan dalam keadaan stabil untuk memudahkan persyaratan casing. Cairan pengeboran selanjutnya meningkatkan kapasitas pengangkut batu dan membatasi difusi stek.

HEC dapat meningkatkan adhesi bahkan dalam larutan elektrolit. Air salin yang mengandung ion natrium, ion kalsium, ion klorida dan ion brom sering ditemui dalam cairan pengeboran sensitif. Cairan pengeboran ini ditebang dengan HEC, yang dapat menjaga kelarutan gel dan kemampuan pengangkatan viskositas yang baik dalam kisaran konsentrasi garam dan pembobotan lengan manusia. Ini dapat mencegah kerusakan pada zona penghasil dan meningkatkan laju pengeboran dan produksi minyak.

Menggunakan HEC juga dapat sangat meningkatkan kinerja kerugian cairan lumpur umum. Sangat meningkatkan stabilitas lumpur. HEC dapat ditambahkan sebagai aditif ke bubur bentonit saline non-dispersibel untuk mengurangi kehilangan air dan meningkatkan viskositas tanpa meningkatkan kekuatan gel. Pada saat yang sama, menerapkan HEC ke lumpur pengeboran dapat menghilangkan dispersi tanah liat dan mencegah runtuhnya sumur. Efisiensi dehidrasi memperlambat laju hidrasi serpihan lumpur di dinding lubang bor, dan efek penutup rantai panjang HEC pada batuan dinding bor memperkuat struktur batuan dan membuatnya sulit untuk dihidrasi dan spalling, mengakibatkan keruntuhan. Dalam formasi permeabilitas tinggi, aditif penurunan air seperti kalsium karbonat, resin hidrokarbon yang dipilih atau butiran garam yang larut dalam air mungkin efektif, tetapi dalam kondisi ekstrem, konsentrasi tinggi larutan remediasi penurunan air (yaitu, dalam setiap laras larutan) dapat digunakan

HEC 1.3-3.2kg) untuk mencegah kehilangan air jauh ke dalam zona produksi.

HEC juga dapat digunakan sebagai gel pelindung yang tidak dapat dijalankan dalam lumpur pengeboran untuk perawatan sumur dan untuk tekanan tinggi (200 tekanan atmosfer) dan pengukuran suhu.

Keuntungan menggunakan HEC adalah bahwa proses pengeboran dan penyelesaian dapat menggunakan lumpur yang sama, mengurangi ketergantungan pada dispersan lain, pengenceran dan regulator pH, penanganan dan penyimpanan cair sangat nyaman.

(2.) Cairan Retak:

Dalam cairan rekah, HEC dapat mengangkat viskositas, dan HEC sendiri tidak memiliki efek pada lapisan minyak, tidak akan menghalangi gulungan fraktur, dapat patah dengan baik. Ini juga memiliki karakteristik yang sama dengan cairan retak berbasis air, seperti kemampuan suspensi pasir yang kuat dan ketahanan gesekan kecil. Campuran alkohol air 0,1-2%, ditebang oleh HEC dan garam beryodium lainnya seperti kalium, natrium dan timbal, disuntikkan ke sumur minyak pada tekanan tinggi untuk rekah, dan aliran dipulihkan dalam waktu 48 jam. Cairan rekah berbasis air yang dibuat dengan HEC hampir tidak ada residu setelah pencairan, terutama dalam formasi dengan permeabilitas rendah yang tidak dapat dikeringkan residu. Dalam kondisi alkali, kompleks ini dibentuk dengan mangan klorida, tembaga klorida, tembaga nitrat, tembaga sulfat dan larutan dikromat, dan secara khusus digunakan untuk membawa cairan fraktur. Penggunaan HEC dapat menghindari kehilangan viskositas karena suhu downhole yang tinggi, memecah zona oli, dan masih mencapai hasil yang baik di sumur yang lebih tinggi dari 371 C. Dalam kondisi downhole, HEC tidak mudah dibusuk dan memburuk, dan residu rendah, rendah, rendah Jadi pada dasarnya tidak akan memblokir jalur minyak, menghasilkan polusi bawah tanah. Dalam hal kinerja, jauh lebih baik daripada lem yang umum digunakan dalam patah, seperti elite lapangan. Phillips Petroleum juga membandingkan komposisi eter selulosa seperti karboksimetil selulosa, karboksimetil hidroksietil selulosa, hidroksietil selulosa, hidroksipil selulosa dan metil selulosa, dan memutuskan bahwa HEC adalah solusi terbaik.

Setelah cairan fraktur dengan 0,6% cairan dasar konsentrasi HEC dan zat pengikat silang tembaga digunakan di ladang minyak DAQing di Cina, disimpulkan bahwa dibandingkan dengan adhesi alami lainnya, penggunaan HEC dalam cairan fraktur memiliki keunggulan “(1) the the Cairan dasar tidak mudah dibusuk setelah disiapkan, dan dapat ditempatkan untuk waktu yang lebih lama; (2) Residu rendah. Dan yang terakhir adalah kunci untuk HEC yang akan banyak digunakan dalam sumur minyak retak di luar negeri.

(3.) Penyelesaian dan Workover:

Cairan penyelesaian rendah HEC-solid mencegah partikel lumpur menghalangi ruang reservoir saat mendekati reservoir. Sifat penurunan air juga mencegah air dalam jumlah besar memasuki reservoir dari lumpur untuk memastikan kapasitas produktif reservoir.

HEC mengurangi hambatan lumpur, yang menurunkan tekanan pompa dan mengurangi konsumsi daya. Kelarutan garamnya yang sangat baik juga memastikan bahwa tidak ada presipitasi saat mengasamkan sumur minyak.

Dalam operasi penyelesaian dan intervensi, viskositas HEC digunakan untuk mentransfer kerikil. Menambahkan 0,5-1kg HEC per barel cairan yang bekerja dapat membawa kerikil dan kerikil dari lubang bor, menghasilkan distribusi kerikil radial dan longitudinal yang lebih baik. Penghapusan polimer selanjutnya sangat menyederhanakan proses menghilangkan cairan workover dan penyelesaian. Pada kesempatan yang jarang, kondisi downhole memerlukan tindakan korektif untuk mencegah lumpur kembali ke kepala sumur selama pengeboran dan workover dan beredar kehilangan cairan. Dalam hal ini, solusi HEC konsentrasi tinggi dapat digunakan untuk dengan cepat menyuntikkan 1,3-3,2kg HEC per barel air downhole. Selain itu, dalam kasus ekstrem, sekitar 23kg HEC dapat dimasukkan ke dalam setiap barel diesel dan dipompa ke bawah poros, perlahan melembabkannya karena bercampur dengan air batu di lubang.

Permeabilitas inti pasir jenuh dengan larutan 500 millidarcy pada konsentrasi 0. 68 kg HEC per barel dapat dikembalikan hingga lebih dari 90% dengan pengasaman dengan asam klorida. Selain itu, cairan penyelesaian HEC yang mengandung kalsium karbonat, yang terbuat dari 136ppm air laut dewasa padat tanpa filter, pulih 98% dari laju rembesan asli setelah kue filter dikeluarkan dari permukaan elemen filter dengan asam.