HEC לקידוח שמן

תאית הידרוקסיאתיל (HEC) נמצאת בשימוש נרחב במגזרים תעשייתיים רבים על תכונותיו המצוינות של עיבוי, מתלה, פיזור ושמירת מים. במיוחד בתחום השמן, HEC שימש בתהליכי קידוח, השלמה, עבודה ושבר, בעיקר כעבה במי מלח, וביישומים ספציפיים רבים אחרים.

HECמאפיינים לשימוש בשדות נפט

(1) סובלנות מלח:

ל- HEC סובלנות מלח מעולה לאלקטרוליטים. מכיוון ש- HEC הוא חומר שאינו יוני, הוא לא יינן במדיום מים ולא יפיק שאריות משקעים בגלל נוכחות של ריכוז גבוה של מלחים במערכת, וכתוצאה מכך שינוי צמיגותו.

HEC מעבה הרבה ריכוז גבוה רב -חד -משמעי ופתרונות אלקטרוליטים דו -ערכיים, ואילו קישורי סיבים אניוניים כמו CMC מייצרים מלחים מתוך כמה יוני מתכת. ביישומי שדה נפט, HEC אינה מושפעת לחלוטין על ידי קשיות המים וריכוז המלח ויכולה אפילו לעבות נוזלים כבדים המכילים ריכוזים גבוהים של יוני אבץ וסידן. רק אלומיניום סולפט יכול לזרז אותו. השפעת עיבוי של HEC במים מתוקים ו- NaCl רווי, CACL2 ו- ZnBR2CABR2 אלקטרוליט כבד.

סובלנות מלח זו מעניקה ל- HEC את האפשרות למלא תפקיד חשוב הן בפיתוח שדה זה והן בחוף הים.

(2) צמיגות וקצב גזירה:

HEC מסיס במים מתמוסס במים חמים וקרים כאחד, ומייצר צמיגות ויוצר פלסטיק מזויף. הפיתרון המימי שלו פעיל לפני השטח ונוטה ליצור קצף. הפיתרון של HEC בצמיגות בינונית וגבוהה המשמש בשדה נפט כללי אינו ניוטוני, ומראה דרגה גבוהה של פסאודופלסטית, והצמיגות מושפעת מקצב הגזירה. בקצב גזירה נמוך, מולקולות HEC מסודרות באופן אקראי, וכתוצאה מכך סבכי שרשרת עם צמיגות גבוהה, מה שמשפר את הצמיגות: בקצב גזירה גבוה, מולקולות מתכוונות לכיוון זרימה, צמצום ההתנגדות לזרימה, וצמיגות יורדת עם עליית קצב הגזירה.

באמצעות מספר גדול של ניסויים, יוניון קרביד (UCC) הגיע למסקנה כי ההתנהגות הריאולוגית של נוזל הקידוח אינה לינארית ויכולה לבטא על ידי חוק הכוח:

לחץ גזירה = K (קצב גזירה) n

איפה, N הוא הצמיגות היעילה של הפיתרון בקצב גזירה נמוך (1S-1).

N הוא ביחס הפוך לדילול הגזירה. ו

בהנדסת בוץ, K ו- N מועילים בעת חישוב צמיגות נוזלים אפקטיבית בתנאי חור למטה. החברה פיתחה מערך ערכים עבור K ו- N כאשר HEC (4400 סמ"ס) שימש כרכיב בוץ קידוח (טבלה 2). טבלה זו חלה על כל ריכוזי פתרונות HEC במי טריים ומלח (0.92 ק"ג/1 NaCl). מטבלה זו ניתן למצוא את הערכים המתאימים למדיום (100-200 סל"ד) ושיעורי גזירה נמוכים (15-30 סל"ד).

יישום HEC בשדה נפט

(1) נוזל קידוח

נוזלי קידוח נוספים ב- HEC משמשים בדרך כלל בקידוחי סלע קשיחים ובמצבים מיוחדים כמו בקרת אובדן מים, אובדן מים מוגזם, לחץ לא תקין ותצורות פצלים לא אחידות. תוצאות היישום טובות גם בקידוחים ובקידוחי חור גדולים.

בגלל עיבויו, מתלה ושימון תכונותיו, ניתן להשתמש ב- HEC בקידוח בוץ לקירור ברזל וקידוח ייחורי, ולהביא מזיקים לחיתוך על פני השטח, תוך שיפור יכולת הנשיאה של הסלע של הבוץ. הוא שימש בשדה השמן של שנגלי כמתפשט נוזלים ומובילים נוזלים עם השפעה מדהימה והופעל בפועל. בחור התחתון, כאשר הם נתקלים בקצב גזירה גבוה מאוד, בגלל ההתנהגות הריאולוגית הייחודית של HEC, צמיגות נוזל הקידוח יכולה להיות קרובה באופן מקומי לצמיגות המים. מצד אחד, שיפור קצב הקידוח, והקטע לא קל להתחמם, וחיי השירות של הסיביות ממושכים. מצד שני, החורים שנקדחו נקיים ובעלי חדירות גבוהה. במיוחד במבנה הסלע הקשיח, השפעה זו ברורה מאוד, יכולה לחסוך הרבה חומרים. ו

בדרך כלל מאמינים כי הכוח הנדרש לריחת נוזל קידוח בקצב נתון תלוי במידה רבה בצמיגות נוזל הקידוח, והשימוש בנוזל קידוח HEC יכול להפחית משמעותית את החיכוך ההידרודינמי, ובכך להפחית את הצורך בלחץ משאבה. לפיכך, גם הרגישות לאובדן זרימת הדם מופחתת. בנוסף, ניתן להפחית את מומנט ההתחלה כאשר המחזור מתחדש לאחר הכיבוי.

תמיסת האשלגן כלוריד של HEC שימשה כנוזל קידוח לשיפור היציבות של Bellbore. התצורה הלא אחידה מוחזקת במצב יציב כדי להקל על דרישות המארז. נוזל הקידוח משפר עוד יותר את יכולת הנשיאה של הסלע ומגביל דיפוזיה של ייחורים.

HEC יכול לשפר את ההדבקה גם בתמיסת אלקטרוליט. לרוב נתקלים מי מלח המכילים יוני נתרן, יוני סידן, יוני כלוריד ויוני ברום בנוזל הקידוח הרגיש. נוזל קידוח זה מעובה ב- HEC, שיכול לשמור על מסיסות ג'ל ויכולת הרמת צמיגות טובה בטווח ריכוז המלח ושקלול זרועות אנושיות. זה יכול למנוע נזק לאזור הייצור ולהגדיל את קצב הקידוחים וייצור הנפט.

שימוש ב- HEC יכול גם לשפר מאוד את ביצועי אובדן הנוזלים של בוץ כללי. משפרים מאוד את יציבות הבוץ. ניתן להוסיף HEC כתוסף לשפלת בנטוניט מלוחים שאינם מפוזרים כדי להפחית את אובדן המים ולהגביר את הצמיגות מבלי להגביר את חוזק הג'ל. במקביל, יישום HEC על קידוח בוץ יכול להסיר את פיזור החימר ולמנוע קריסת באר. יעילות ההתייבשות מאטה את קצב ההידרציה של פצלי בוץ על קיר הקידוח, ואת השפעת הכיסוי של שרשרת ארוכה של HEC על סלע קיר הקידוח מחזק את מבנה הסלע ומקשה על התייבשות ולבלבול, וכתוצאה מכך התמוטטות. בתצורות חדירות גבוהות, תוספים לירידה במים כמו סידן פחמתי, שרפים פחמימניים נבחרים או גרגרי מלח מסיסים במים עשויים להיות יעילים, אך בתנאים קיצוניים, ריכוז גבוה של תמיסת תיקון לירידה במים (כלומר, בכל חבית תמיסה) ניתן להשתמש

HEC 1.3-3.2 ק"ג) למניעת אובדן מים עמוק באזור הייצור.

HEC יכול לשמש גם כג'ל מגן שאינו ניתן להמסה בוץ קידוח לטיפול היטב וללחץ גבוה (200 לחץ אטמוספרי) ומדידת טמפרטורה.

היתרון בשימוש ב- HEC הוא שתהליכי קידוח והשלמה יכולים להשתמש באותו בוץ, להפחית את התלות במפזרים אחרים, דילולים ווויסות pH, טיפול בנוזל ואחסון נוחים מאוד.

(2.) שבר נוזל:

בנוזל השבר, HEC יכול להרים את הצמיגות, ו- HEC עצמה אין השפעה על שכבת השמן, לא תחסום את שבר שבר, יכולה להתפרק היטב. יש לו גם את אותם מאפיינים כמו נוזל פיצוח על בסיס מים, כמו יכולת השעיית חול חזק ועמידות לחיכוך קטן. תערובת אלכוהול המים של 0.1-2%, המעובה על ידי HEC ומלחים מיודדים אחרים כמו אשלגן, נתרן ועופרת, הוזרקה לבאר השמן בלחץ גבוה לשבר, והזרימה שוחזרה תוך 48 שעות. נוזלי שבר על בסיס מים שנעשו עם HEC אין כמעט שאריות לאחר נזילות, במיוחד בתצורות עם חדירות נמוכה שלא ניתן לנקוט בשאריות. בתנאים אלקליין, המתחם נוצר עם כלוריד מנגן, כלוריד נחושת, חנקת נחושת, סולפט נחושת ודיכרומט, והוא משמש במיוחד לניצול נוזלי שבר. השימוש ב- HEC יכול להימנע מאובדן צמיגות כתוצאה מטמפרטורות גבוהות של חור, שבר את אזור השמן ועדיין להשיג תוצאות טובות לבארות גבוהות מ- 371 C. בתנאי חור, HEC לא קל להירקב ולהידרדר, והשאריות נמוכות, נמוכות, נמוכות, והשאריות נמוכות, נמוכות, נמוכות, נמוכות, נמוכות, נמוכות, נמוכות נמוכות, נמוכות נמוכות, נמוכות נמוכות, נמוכות נמוכות, ונמוכות נמוכות נמוכות, כך שהוא בעצם לא יחסום את נתיב הנפט, וכתוצאה מכך זיהום תת קרקעי. מבחינת הביצועים, זה הרבה יותר טוב מהדבק הנפוץ בשבר, כמו Field Elite. פיליפס נפט השווה גם את ההרכב של אתרי תאית כמו קרבוקסימתיל תאית, קרבוקסימתיל הידרוקסיאתיל תאית, תאית הידרוקסיאתיל, תאית הידרוקסיפרופיל ותאי מתיל, והחליטה כי ה- HEC הוא הפיתרון הטוב ביותר.

לאחר נוזל השבר עם ריכוז HEC של נוזל בסיס 0.6% וחומר צולב גופרת נחושת, נעשה שימוש בשדה השמן של DAQing בסין, ניתן למסקנה כי בהשוואה להדבקות טבעיות אחרות, השימוש ב- HEC בשבר נוזל יש את היתרונות של "(1). נוזל בסיס לא קל להירקב לאחר הכנתו, וניתן למקם אותו למשך זמן רב יותר; (2) השאריות נמוכות. והאחרון הוא המפתח עבור HEC לשימוש נרחב בשבר שבר בחו"ל.

(3.) השלמה ועבודה:

נוזל ההשלמה הנמוך של HEC מונע מחלקיקי בוץ לחסום את שטח המאגר כשהוא מתקרב למאגר. מאפייני אובדן המים מונעים גם כניסה של מים גדולים להיכנס למאגר מהבוץ כדי להבטיח את יכולתו היצרנית של המאגר.

HEC מקטין את גרירת הבוץ, המפחית את הלחץ משאבה ומפחית את צריכת החשמל. מסיסות המלח המצוינת שלה מבטיחה גם כי אין משקעים בעת חמצת בארות שמן.

בפעולות השלמה והתערבות, צמיגות HEC משמשת להעברת חצץ. הוספת 0.5-1 ק"ג HEC לכל חבית נוזל עבודה יכולה לשאת חצץ וחצץ מהקידוח, וכתוצאה מכך חלוקת החצץ הרדיאלית והארוכית טובה יותר. ההסרה שלאחר מכן של הפולימר מפשטת מאוד את תהליך הסרת נוזל העבודה ונוזל ההשלמה. בהזדמנויות נדירות, תנאי חור מטה דורשים פעולה מתקנת כדי למנוע את החזרת הבוץ לראש הבאר במהלך קידוח ועבודה והפצת אובדן נוזלים. במקרה זה, ניתן להשתמש בפתרון HEC בריכוז גבוה כדי להזרים במהירות 1.3-3.2 ק"ג HEC לכל חבית מים במורד מים. בנוסף, במקרים קיצוניים, ניתן להכניס כ- 23 ק"ג של HEC לכל חבית דיזל ולשאוב במורד הפיר, לחות אותו לאט לאט כשהוא מתערבב עם מי סלע בחור.

ניתן לשחזר את החדירות של ליבות חול רוויות בתמיסה של 500 מילידרארצי בריכוז של 0. 68 ק"ג HEC לכל חבית ליותר מ- 90% באמצעות חומצה עם חומצה הידרוכלורית. בנוסף, נוזל ההשלמה של HEC המכיל סידן פחמתי, שנוצר מ- 136ppm של מי ים למבוגרים מוצקים לא מסוננים, התאושש 98% מקצב החלחול המקורי לאחר הוצאת עוגת המסנן מעל פני אלמנט המסנן באמצעות חומצה.