Selulosa Polianionik (PAC) adalah turunan selulosa yang larut dalam air yang banyak digunakan dalam pengeboran minyak, terutama untuk pembuatan cairan pengeboran. Ini telah menjadi bahan tambahan penting dalam sistem fluida pengeboran karena sifat-sifatnya yang unggul, seperti peningkatan viskositas, pengurangan kehilangan cairan, stabilitas dan perlindungan lingkungan.
1. Mengurangi kehilangan cairan
Pengendalian kehilangan cairan adalah fungsi utama dalam pengeboran minyak. Ketika fluida pengeboran bersentuhan dengan formasi selama proses pengeboran, hal ini dapat menyebabkan pembentukan kue lumpur dan invasi filtrat ke dalam formasi, yang mengakibatkan kerusakan formasi dan mempengaruhi efisiensi pengeboran. PAC secara efektif mengurangi kehilangan cairan dan invasi filtrat ke dalam formasi dengan membentuk lapisan pelindung dalam cairan pengeboran, sehingga mengurangi polusi formasi. Properti ini membantu meningkatkan stabilitas lubang sumur dan melindungi formasi minyak dan gas.
Prinsip
PAC larut dalam air membentuk larutan koloid dengan viskositas tinggi. Ketika fluida pengeboran bersentuhan dengan formasi, molekul PAC dapat membentuk kue lumpur padat pada permukaan formasi untuk mencegah penetrasi fase cair lebih lanjut. Kue lumpur ini memiliki fleksibilitas dan ketangguhan yang baik, serta dapat menahan perbedaan tekanan yang besar, sehingga secara efektif mengurangi kehilangan filtrasi.
2. Meningkatkan viskositas cairan pengeboran
Peningkatan viskositas adalah fungsi penting lainnya dari PAC dalam cairan pengeboran. Cairan pengeboran perlu memiliki kekentalan tertentu untuk membawa kembali serbuk bor, sehingga dapat menjamin kebersihan lubang sumur dan menjaga stabilitas pengeboran. Sebagai penambah viskositas, PAC dapat meningkatkan viskositas cairan pengeboran, meningkatkan kemampuan cairan pengeboran untuk membawa serbuk gergaji, dan mendorong pengembalian dan pembuangan serbuk gergaji.
Prinsip
Molekul PAC larut dalam cairan pengeboran untuk membentuk struktur rantai polimer, yang meningkatkan resistensi internal cairan. Struktur ini dapat secara signifikan meningkatkan viskositas dan nilai hasil cairan pengeboran, serta meningkatkan kemampuannya untuk membawa dan menangguhkan serbuk gergaji. Pada saat yang sama, efek peningkatan viskositas PAC masih efektif pada suhu tinggi dan kondisi tekanan tinggi, serta cocok untuk pengeboran sumur dalam dan kondisi geologi yang kompleks.
3. Meningkatkan stabilitas lubang sumur
Stabilitas sumur bor merupakan permasalahan yang memerlukan perhatian khusus pada saat pengeboran. Fluida pemboran harus mampu menstabilkan dinding lubang sumur agar dinding lubang sumur tidak roboh. Efek gabungan PAC dalam mengurangi filtrasi dan meningkatkan viskositas cairan pengeboran dapat secara efektif meningkatkan stabilitas lubang sumur.
Prinsip
PAC mencegah fluida pemboran memasuki formasi dengan membentuk lapisan kue lumpur padat pada permukaan dinding sumur. Pada saat yang sama, viskositasnya dapat meningkatkan daya rekat permukaan dinding sumur dan mengurangi pembentukan retakan mikro dalam formasi, sehingga meningkatkan stabilitas mekanis lubang sumur. Selain itu, PAC juga dapat meningkatkan tiksotropi fluida pengeboran, sehingga membentuk gaya pendukung yang kuat ketika diam, dan mempertahankan fluiditas yang sesuai ketika mengalir, sehingga semakin menstabilkan dinding sumur.
4. Karakteristik perlindungan lingkungan
Dengan meningkatnya persyaratan perlindungan lingkungan, bahan kimia yang digunakan dalam cairan pengeboran harus memiliki kinerja perlindungan lingkungan yang baik. PAC adalah produk modifikasi dari selulosa alami, dengan kemampuan terurai secara hayati yang baik dan toksisitas rendah, sehingga memenuhi persyaratan perlindungan lingkungan.
Prinsip
PAC merupakan produk modifikasi kimia berbahan dasar selulosa alami, tidak mengandung zat beracun, dan dapat terdegradasi oleh mikroorganisme di lingkungan alam. Dibandingkan dengan polimer sintetik, PAC memiliki dampak yang lebih kecil terhadap lingkungan dan lebih sesuai dengan persyaratan pengeboran ramah lingkungan. Karakteristik ini memberikan keuntungan yang jelas di area sensitif lingkungan dan pengeboran lepas pantai.
5. Tahan suhu dan garam
Dalam lingkungan bersuhu tinggi dan garam tinggi, tanah liat dan polimer tradisional sering kali mengalami kesulitan dalam menjaga stabilitas cairan pengeboran, sementara PAC menunjukkan ketahanan suhu dan garam yang baik serta dapat menjaga efektivitas cairan pengeboran di lingkungan yang kompleks.
Prinsip
Gugus anionik (seperti gugus karboksil) dimasukkan ke dalam struktur molekul PAC. Gugus ini dapat bertukar ion dengan ion garam di lingkungan yang tinggi garam untuk menjaga stabilitas struktur molekul. Pada saat yang sama, PAC memiliki stabilitas termal yang tinggi dan tidak akan mengalami degradasi yang signifikan dalam kondisi suhu tinggi, sehingga memastikan kemampuan kontrol viskositas dan filtrasi cairan pengeboran. Oleh karena itu, PAC memiliki efek aplikasi yang sangat baik pada bubur air asin dan sumur bersuhu tinggi.
6. Optimalkan reologi fluida pengeboran
Reologi mengacu pada karakteristik aliran dan deformasi cairan pengeboran di bawah gaya geser. PAC dapat mengatur reologi fluida pemboran untuk memastikan bahwa fluida tersebut mempunyai daya dukung batuan yang baik dan dapat mengalir bebas di dalam lubang sumur selama pemboran.
Prinsip
PAC berinteraksi dengan komponen lain dalam fluida pemboran untuk membentuk struktur jaringan yang kompleks dan menyesuaikan nilai luluh dan karakteristik penipisan geser fluida pemboran. Efek pengaturan ini memungkinkan fluida pengeboran menunjukkan daya dukung dan fluiditas batuan yang baik selama proses pengeboran, terutama pada formasi kompleks dan sumur bertekanan tinggi.
7. Analisis kasus
Dalam aplikasi praktisnya, PAC banyak digunakan dalam berbagai sistem fluida pengeboran. Misalnya, dalam proyek pengeboran sumur dalam, digunakan cairan pengeboran berbasis air yang mengandung PAC. Hasilnya menunjukkan bahwa PAC secara signifikan mengurangi kehilangan filtrasi cairan pengeboran, meningkatkan stabilitas lubang sumur, meningkatkan efisiensi pengeboran, dan mengurangi tingkat kecelakaan lubang bawah yang disebabkan oleh polusi formasi. Pada saat yang sama, PAC juga berkinerja baik dalam pengeboran laut, dan masih dapat secara efektif mengontrol kinerja cairan pengeboran dalam kondisi salinitas tinggi dan suhu tinggi untuk memastikan kelancaran operasi pengeboran.
Penerapan selulosa polianionik dalam pengeboran minyak terutama tercermin dalam karakteristiknya yang sangat baik dalam mengurangi kehilangan filtrasi, meningkatkan viskositas, meningkatkan stabilitas lubang sumur, dan perlindungan lingkungan. Penerapannya pada cairan pengeboran berbahan dasar air dan minyak tidak hanya meningkatkan efisiensi pengeboran dan mengurangi tingkat kecelakaan di lubang bawah, namun juga ramah lingkungan dan membantu mencapai tujuan pengeboran ramah lingkungan. Di bawah kondisi geologi yang kompleks dan lingkungan bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi, suhu dan ketahanan garam PAC semakin menyoroti pentingnya hal ini dalam pengeboran minyak. Oleh karena itu, selulosa polianionik menempati posisi yang sangat diperlukan dalam teknologi pengeboran minyak modern.
Waktu posting: 14 Juni 2024