시추 산업에서 다양한 진흙(또는 시추 유체)은 시추 공정의 원활한 진행을 보장하는 핵심 재료입니다. 특히 복잡한 지질 환경에서 시추 이수의 선택과 준비는 시추 작업의 효율성, 안전성 및 비용 관리에 중요한 영향을 미칩니다. 직접적인 영향.하이드록시에틸셀룰로오스(HEC)굴착 머드의 첨가제로서 중요한 역할을 하는 천연 셀룰로오스 유도체입니다. 이는 농축성, 유변학, 오염 방지 특성이 우수하고 환경적으로 안전하며 시추 유체 시스템에 널리 사용됩니다.
1. HEC의 특성 및 화학구조
HEC는 수용성, 무독성, 무해한 천연 고분자 화합물입니다. 화학적으로 변형된 셀룰로오스는 분자 구조에 하이드록시에틸 그룹을 도입하여 강력한 증점 효과와 수용성을 형성합니다. 굴착 유체에 HEC를 적용하는 것은 주로 분자 사슬의 친수성 그룹(하이드록실 및 하이드록시에틸 그룹)에 의존합니다. 이들 그룹은 수용액에서 우수한 수소 결합 네트워크를 형성하여 용액 점도 증가 특성을 제공할 수 있습니다. .
2. 드릴링 머드에서 HEC의 주요 역할
증점제 효과
굴착 유체에서 HEC의 가장 중요한 기능 중 하나는 증점제입니다. HEC의 높은 점도 특성은 굴착 유체의 점도를 크게 증가시켜 굴착 유체가 절단물과 모래 입자를 운반하고 굴착 잔해물을 유정 바닥에서 표면으로 운반하는 데 도움이 되는 충분한 지지 용량을 갖도록 보장합니다. 드릴링 유체의 점도를 높이면 드릴링 튜브 내벽의 마찰이 줄어들어 드릴링 효율성이 향상됩니다. 또한 HEC의 강력한 증점 특성과 안정적인 점도 덕분에 낮은 농도에서도 이상적인 증점 효과를 얻을 수 있어 드릴링 비용을 효과적으로 절감할 수 있습니다.
체액 손실 조절제의 역할
드릴링 과정에서 드릴링 유체의 유체 손실을 제어하는 것은 중요한 고려 사항입니다. 유체 손실 제어는 우물 벽의 안정성을 유지하여 진흙 물이 지층에 과도하게 침투하여 지층 붕괴 또는 우물 벽 불안정을 유발하는 것을 방지하는 데 중요합니다. 우수한 수화 특성으로 인해 HEC는 우물 벽에 필터 케이크의 조밀한 층을 형성하여 굴착 유체의 물이 지층으로 침투하는 속도를 줄여 머드의 유체 손실을 효과적으로 제어할 수 있습니다. 이 필터 케이크는 인성과 강도가 우수할 뿐만 아니라 다양한 지질층에 적응할 수 있어 깊은 우물과 고온 환경에서 우물 벽의 안정성을 유지할 수 있습니다.
유변학적 제제 및 흐름 제어
HEC는 또한 굴착 이수의 유동성을 조절하는 데 중요한 역할을 합니다. 굴착 유체의 유변학은 전단 응력의 작용에 따른 변형 또는 유동 능력을 나타냅니다. 유변성이 좋을수록 드릴링 유체는 드릴링 과정에서 압력을 전달하고 절단물을 운반하는 데 더 이상적입니다. HEC는 점도와 유동성을 변경하여 시추 유체의 유변학적 특성을 조정할 수 있으며, 이를 통해 머드의 전단 희석 효과를 향상시켜 머드가 드릴 파이프 내에서 원활하게 흐르도록 하고 머드의 윤활 효과를 향상시킬 수 있습니다. 특히 깊은 우물과 수평 우물의 굴착 공정에서는 HEC의 유변학적 조정 효과가 특히 중요합니다.
강화된 유정 청소
HEC의 농축 효과는 드릴 절단물을 운반하고 정지시키는 드릴링 머드의 능력에 기여할 뿐만 아니라 유정의 청결도를 향상시키는 데에도 도움이 됩니다. 드릴링 과정에서 유정에서 대량의 절단물이 생성됩니다. 이러한 절단이 진흙에 의해 효과적으로 수행될 수 없는 경우 우물 바닥에 축적되어 바닥 구멍 퇴적물을 형성하여 드릴 비트 저항을 증가시키고 드릴링 진행에 영향을 미칠 수 있습니다. 효율적인 농축 특성으로 인해 HEC는 진흙이 드릴 절단물을 보다 효과적으로 부유하고 운반하는 데 도움을 주어 유정의 청결을 보장하고 퇴적물의 축적을 방지할 수 있습니다.
오염방지 효과
시추 과정에서 진흙은 종종 다양한 미네랄과 지층 유체에 의해 오염되어 진흙 파손을 유발합니다. HEC의 오염 방지 특성은 또 다른 주요 장점입니다. HEC는 다양한 pH 조건에서 안정적이며 칼슘, 마그네슘과 같은 다가 이온에 대한 강력한 항교란 능력을 가지고 있어 미네랄이 포함된 지층에서 안정적인 점도 및 농축 효과를 유지할 수 있어 굴착 유체 고장의 위험을 줄입니다. 오염된 환경.
환경 친화적이고 생분해성
부터HEC천연 고분자 소재로 생분해성과 환경친화성이 우수합니다. 환경 보호 요구 사항이 점차 증가하는 상황에서 HEC의 생분해성 특성은 HEC를 환경 친화적인 굴착 유체 시스템의 중요한 구성 요소로 만듭니다. HEC는 사용 중에 심각한 환경 오염을 일으키지 않으며, 분해 후에도 토양과 지하수에 악영향을 미치지 않습니다. 따라서 고품질의 친환경 첨가제입니다.
3. HEC 애플리케이션의 과제와 향후 개발
HEC는 굴착 이수에 다양한 장점을 갖고 있지만, 고온, 고압 등 극한 굴착 조건에서의 성능은 더욱 향상될 필요가 있습니다. 예를 들어, HEC는 고온에서 열 분해를 겪어 진흙의 점도가 떨어지고 두꺼워지는 효과가 발생할 수 있습니다. 따라서 보다 복잡하고 극한의 드릴링 환경에서 기능하기 위해 최근 몇 년간의 연구에서는 고온 안정성과 고압 저항을 향상시키기 위해 HEC를 수정하는 데 중점을 두기 시작했습니다. 예를 들어 HEC 분자 사슬에 가교제, 고온 내성 그룹 및 기타 화학적 변형 방법을 도입함으로써 극한 조건에서 HEC의 성능을 향상시키고 보다 까다로운 지질 환경의 요구에 맞게 조정할 수 있습니다.
시추 이수의 중요한 구성 요소인 HEC는 농축, 여과 방지, 유변학적 조정, 오염 방지 및 환경 친화성 특성으로 인해 시추 엔지니어링에서 중요한 역할을 합니다. 앞으로는 드릴링 깊이와 복잡성이 증가함에 따라 HEC에 대한 성능 요구 사항도 높아질 것입니다. HEC를 최적화하고 수정함으로써 굴착 유체의 적용 범위가 더욱 확대되어 보다 엄격한 굴착 환경의 요구 사항을 충족할 수 있습니다. .
게시 시간: 2024년 11월 14일