Hýdroxýetýlsellulósa (HEC) er mikilvæg vatnsleysanleg fjölliða sem gegnir mikilvægu hlutverki við olíuboranir. Sem sellulósaafleiða með einstaka eðlis- og efnafræðilega eiginleika er HEC mikið notað í olíuborunar- og olíuframleiðsluverkefnum.
1. Grunneiginleikar hýdroxýetýlsellulósa (HEC)
Hýdroxýetýl sellulósa (HEC) er ójónískt vatnsleysanlegt fjölliða efnasamband sem fæst með efnafræðilegri breytingu á náttúrulegum sellulósa. Með því að setja hýdroxýetýlhópa inn í sameindabyggingu sellulósa hefur HEC sterka vatnssækni, svo það er hægt að leysa það upp í vatni til að mynda kvoðulausn með ákveðinni seigju. HEC hefur stöðuga sameindabyggingu, sterka hitaþol, tiltölulega óvirka efnafræðilega eiginleika, er eitrað, lyktarlaust og hefur góða lífsamrýmanleika. Þessir eiginleikar gera HEC að kjörnu efnaaukefni við olíuboranir.
2. Mechanism of HEC í olíuborun
2.1 Stjórnun á seigju borvökva
Við olíuborun er borvökvi (einnig þekktur sem borleðja) mikilvægur virkur vökvi, aðallega notaður til að kæla og smyrja borann, bera afskurð, koma á stöðugleika í brunnveggnum og koma í veg fyrir útblástur. HEC, sem þykkingarefni og gigtarbreytiefni, getur bætt verkunaráhrif þess með því að stilla seigju og rheological eiginleika borvökva. Eftir að HEC leysist upp í borvökvanum myndar það þrívítt netkerfi, sem bætir verulega seigju borvökvans og eykur þar með sandburðargetu borvökvans og tryggir að hægt sé að koma afskurðinum vel út úr borvökvanum. botn holunnar og koma í veg fyrir stíflu holunnar.
2.2 Stöðugleiki brunnveggs og forvarnir gegn hruni brunns
Stöðugleiki brunnveggs er mjög mikilvægt atriði í borverkfræði. Vegna þess hversu flókið jarðlagsbyggingin er og þrýstingsmunurinn sem myndast við borun er brunnveggurinn oft viðkvæmur fyrir hruni eða óstöðugleika. Notkun HEC í borvökva getur á áhrifaríkan hátt bætt síunarstýringargetu borvökva, dregið úr síunartapi borvökva í myndunina og síðan myndað þétta drulluköku, í raun stíflað örsprungur brunnveggsins og komið í veg fyrir að brunnveggur frá því að verða óstöðugur. Þessi áhrif hafa mikla þýðingu til að viðhalda heilleika brunnveggsins og koma í veg fyrir brunahrun, sérstaklega í myndunum með sterka gegndræpi.
2.3 Lágt fastfasakerfi og umhverfislegir kostir
Miklu magni af föstum ögnum er venjulega bætt við hefðbundið borvökvakerfi til að bæta seigju og stöðugleika borvökvans. Hins vegar eru slíkar fastar agnir hætt við að slitast á borbúnaði og geta valdið lónmengun í síðari olíulindavinnslu. Sem skilvirkt þykkingarefni getur HEC viðhaldið fullkominni seigju og rheological eiginleika borvökvans við aðstæður með lágt fast efni, dregið úr sliti á búnaði og dregið úr skemmdum á lóninu. Að auki hefur HEC gott niðurbrjótanlegt líf og mun ekki valda varanlega mengun í umhverfinu. Þess vegna, með sífellt strangari umhverfisverndarkröfum í dag, eru umsóknarkostir HEC augljósari.
3. Kostir HEC við olíuboranir
3.1 Gott vatnsleysni og þykknandi áhrif
HEC, sem vatnsleysanlegt fjölliða efni, hefur góða leysni við mismunandi vatnsgæðaskilyrði (eins og ferskvatn, saltvatn osfrv.). Þetta gerir kleift að nota HEC í margs konar flóknu jarðfræðilegu umhverfi, sérstaklega í umhverfi með mikilli seltu, og getur samt haldið góðum þykknunarafköstum. Þykknunaráhrif þess eru umtalsverð, sem getur í raun bætt rheological eiginleika borvökva, dregið úr vandamálum við útfellingu græðlinga og bætt skilvirkni borunar.
3.2 Framúrskarandi hita- og saltþol
Í djúpum og ofurdjúpum holuborunum er myndunarhitastig og þrýstingur hátt og borvökvinn verður auðveldlega fyrir áhrifum af háum hita og háþrýstingi og missir upprunalega afköst. HEC hefur stöðuga sameindabyggingu og getur viðhaldið seigju sinni og rheological eiginleika við háan hita og þrýsting. Að auki, í umhverfi með mikla seltumyndun, getur HEC enn viðhaldið góðum þykknunaráhrifum til að koma í veg fyrir að borvökvinn þéttist eða óstöðugleiki vegna jónatruflana. Þess vegna hefur HEC framúrskarandi hita- og saltþol við flóknar jarðfræðilegar aðstæður og er mikið notað í djúpum holum og erfiðum borunarverkefnum.
3.3 Skilvirk smurárangur
Núningsvandamál við borun eru einnig mikilvægur þáttur sem hefur áhrif á skilvirkni borunar. Sem eitt af smurefnum í borvökva getur HEC dregið verulega úr núningsstuðlinum milli borverkfæra og holuveggja, dregið úr sliti á búnaði og lengt endingartíma borverkfæra. Þessi eiginleiki er sérstaklega áberandi í láréttum holum, hallandi holum og öðrum holutegundum, sem hjálpar til við að draga úr tilviki bilana niðri í holu og bæta heildarhagkvæmni í rekstri.
4. Hagnýt notkun og varúðarráðstafanir HEC
4.1 Skammtaaðferð og þéttnistjórnun
Skammtaaðferð HEC hefur bein áhrif á dreifingar- og upplausnaráhrif þess í borvökva. Venjulega ætti að bæta HEC smám saman við borvökvann við hræringarskilyrði til að tryggja að hægt sé að leysa hann upp jafnt og þétt og forðast þéttingu. Á sama tíma þarf að stjórna notkunarþéttni HEC á sanngjarnan hátt í samræmi við myndunaraðstæður, kröfur um frammistöðu borvökva osfrv. Of hár styrkur getur valdið því að borvökvinn er of seigfljótandi og haft áhrif á vökva; á meðan of lágur styrkur getur hugsanlega ekki beitt þykknunar- og smurningaráhrifum sínum að fullu. Þess vegna, þegar HEC er notað, ætti það að vera fínstillt og stillt í samræmi við raunverulegar aðstæður.
4.2 Samhæfni við önnur aukefni
Í raunverulegum borvökvakerfum er ýmsum efnaaukefnum venjulega bætt við til að ná fram mismunandi aðgerðum. Þess vegna er samhæfni milli HEC og annarra aukefna einnig þáttur sem þarf að hafa í huga. HEC sýnir góða samhæfni við mörg algeng borvökvaaukefni eins og vökvatapsminnkara, smurefni, sveiflujöfnunarefni o.s.frv., en við ákveðnar aðstæður geta sum aukefni haft áhrif á þykknunaráhrif eða leysni HEC. Þess vegna, þegar formúlan er hönnuð, er nauðsynlegt að ítarlega íhuga samspil ýmissa aukefna til að tryggja stöðugleika og samkvæmni í frammistöðu borvökva.
4.3 Umhverfisvernd og meðhöndlun úrgangsvökva
Með sífellt strangari umhverfisverndarreglum hefur umhverfisvænni borvökva smám saman fengið athygli. Sem efni með góða niðurbrjótanleika getur notkun HEC í raun dregið úr mengun borvökva í umhverfið. Hins vegar, eftir að borun er lokið, þarf samt að meðhöndla úrgangsvökva sem innihalda HEC á réttan hátt til að forðast skaðleg áhrif á umhverfið í kring. Í ferlinu við meðhöndlun úrgangsvökva ætti að samþykkja vísindalegar aðferðir eins og endurheimt úrgangsvökva og niðurbrot ásamt staðbundnum umhverfisverndarreglugerðum og tæknilegum kröfum til að tryggja að áhrif á umhverfið séu sem minnst.
Hýdroxýetýl sellulósa (HEC) gegnir mikilvægu hlutverki við olíuboranir. Með framúrskarandi vatnsleysni, þykknun, hita- og saltþol og smuráhrif, veitir það áreiðanlega lausn til að bæta afköst borvökva. Við flóknar jarðfræðilegar aðstæður og erfiðar rekstrarumhverfi getur notkun HEC á áhrifaríkan hátt bætt skilvirkni borunar, dregið úr sliti á búnaði og tryggt stöðugleika borholunnar. Með stöðugri framþróun olíuiðnaðartækni verða umsóknarhorfur HEC við olíuboranir víðtækari.
Birtingartími: 20. september 2024