Hidroksietilceliuliozė (HEC) yra svarbus vandenyje tirpus polimeras, kuris atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį gręžiant naftą. Kaip celiuliozės darinys, turintis unikalių fizinių ir cheminių savybių, HEC plačiai naudojamas naftos telkinių gręžimo ir naftos gavybos projektuose.
1. Pagrindinės hidroksietilceliuliozės (HEC) savybės
Hidroksietilceliuliozė (HEC) yra nejoninis vandenyje tirpus polimerinis junginys, gaunamas chemiškai modifikuojant natūralią celiuliozę. Įvedant hidroksietilo grupes į celiuliozės molekulinę struktūrą, HEC turi stiprų hidrofiliškumą, todėl gali būti ištirpintas vandenyje, kad susidarytų tam tikro klampumo koloidinis tirpalas. HEC turi stabilią molekulinę struktūrą, stiprų atsparumą karščiui, santykinai inertiškas chemines savybes, yra netoksiškas, bekvapis ir turi gerą biologinį suderinamumą. Dėl šių savybių HEC yra idealus cheminis priedas naftos gręžiniuose.
2. HEC mechanizmas naftos gręžiniuose
2.1 Gręžimo skysčio klampumo reguliavimas
Gręžiant naftą gręžimo skystis (taip pat žinomas kaip gręžimo purvas) yra gyvybiškai svarbus funkcinis skystis, daugiausia naudojamas grąžtui vėsinti ir sutepti, atpjautoms dalims pernešti, gręžinio sienelei stabilizuoti ir išvengti prapūtimo. HEC, kaip tirštiklis ir reologijos modifikatorius, gali pagerinti savo darbinį poveikį, reguliuodamas gręžimo skysčio klampumą ir reologines savybes. Po to, kai HEC ištirpsta gręžimo skystyje, jis suformuoja trimatę tinklo struktūrą, kuri žymiai pagerina gręžimo skysčio klampumą, taip padidindama gręžimo skysčio smėlį pernešdama, užtikrindama, kad nuopjovos būtų sklandžiai ištrauktos iš gręžimo skysčio. šulinio dugną ir užkirsti kelią gręžinio užsikimšimui.
2.2 Šulinio sienelės stabilumas ir šulinio griūties prevencija
Gręžimo inžinerijoje labai svarbus gręžinio sienos stabilumas. Dėl sudėtingos požeminio sluoksnio struktūros ir slėgio skirtumo, susidariusio gręžimo metu, šulinio sienelė dažnai linkusi įgriūti arba nestabili. HEC naudojimas gręžimo skystyje gali veiksmingai pagerinti gręžimo skysčio filtravimo valdymo galimybes, sumažinti gręžimo skysčio filtravimo nuostolius iki formacijos, tada suformuoti tankų purvo pyragą, veiksmingai užkimšti šulinio sienelės mikro įtrūkimus ir užkirsti kelią šulinio siena netaps nestabili. Šis poveikis yra labai svarbus norint išlaikyti gręžinio sienelės vientisumą ir užkirsti kelią šulinio griūtims, ypač dariniuose, turinčiuose didelį pralaidumą.
2.3 Žemos kietosios fazės sistema ir aplinkosauginiai pranašumai
Į tradicinę gręžimo skysčių sistemą paprastai įpilama daug kietųjų dalelių, siekiant pagerinti gręžimo skysčio klampumą ir stabilumą. Tačiau tokios kietosios dalelės yra linkusios susidėvėti gręžimo įranga ir gali užteršti rezervuarą vėliau gaminant naftos gręžinius. Kaip efektyvus tirštiklis, HEC gali išlaikyti idealų gręžimo skysčio klampumą ir reologines savybes esant mažam kietųjų medžiagų kiekiui, sumažinti įrangos susidėvėjimą ir sumažinti rezervuaro pažeidimą. Be to, HEC gerai biologiškai skaidosi ir nesukels ilgalaikės aplinkos taršos. Todėl, atsižvelgiant į šiandien vis griežtesnius aplinkos apsaugos reikalavimus, HEC taikymo pranašumai yra akivaizdesni.
3. HEC pranašumai gręžiant naftą
3.1 Geras tirpumas vandenyje ir tirštinamasis poveikis
HEC, kaip vandenyje tirpi polimerinė medžiaga, gerai tirpsta skirtingomis vandens kokybės sąlygomis (pvz., gėlame vandenyje, sūriame vandenyje ir kt.). Tai leidžia HEC naudoti įvairiose sudėtingose geologinėse aplinkose, ypač didelio druskingumo aplinkoje, ir vis tiek gali išlaikyti geras tirštinimo savybes. Jo tirštinamasis poveikis yra reikšmingas, o tai gali veiksmingai pagerinti gręžimo skysčių reologines savybes, sumažinti auginių nusėdimo problemą ir pagerinti gręžimo efektyvumą.
3.2 Puikus atsparumas temperatūrai ir druskai
Gręžiant gilius ir ypač gilius gręžinius, formavimo temperatūra ir slėgis yra aukšti, o gręžimo skystis lengvai paveikiamas aukštos temperatūros ir aukšto slėgio ir praranda savo pirmines savybes. HEC turi stabilią molekulinę struktūrą ir gali išlaikyti savo klampumą bei reologines savybes esant aukštai temperatūrai ir slėgiui. Be to, aplinkoje, kurioje susidaro didelis druskingumas, HEC vis tiek gali išlaikyti gerą tirštinimo efektą, kad gręžimo skystis nesikondensuotų arba destabilizuotųsi dėl jonų trukdžių. Todėl HEC turi puikų atsparumą temperatūrai ir druskai sudėtingomis geologinėmis sąlygomis ir yra plačiai naudojamas giliuose gręžiniuose ir sudėtinguose gręžimo projektuose.
3.3 Efektyvus tepimas
Trinties problemos gręžimo metu taip pat yra svarbus veiksnys, turintis įtakos gręžimo efektyvumui. Kaip vienas iš gręžimo skysčio tepalų, HEC gali žymiai sumažinti trinties koeficientą tarp gręžimo įrankių ir šulinių sienelių, sumažinti įrangos susidėvėjimą ir pailginti gręžimo įrankių tarnavimo laiką. Ši savybė ypač ryški horizontaliuose, nuožulniuose šuliniuose ir kitų tipų šuliniuose, o tai padeda sumažinti gręžinių gedimų atsiradimą ir pagerinti bendrą eksploatavimo efektyvumą.
4. Praktinis HEC taikymas ir atsargumo priemonės
4.1 Dozavimo būdas ir koncentracijos kontrolė
HEC dozavimo metodas tiesiogiai veikia jo sklaidos ir tirpinimo poveikį gręžimo skystyje. Paprastai HEC reikia palaipsniui įpilti į gręžimo skystį maišant, kad jis būtų tolygiai ištirpęs ir išvengta aglomeracijos. Tuo pačiu metu HEC naudojimo koncentracija turi būti pagrįstai kontroliuojama atsižvelgiant į susidarymo sąlygas, gręžimo skysčio našumo reikalavimus ir kt. Dėl per didelės koncentracijos gręžimo skystis gali būti per klampus ir turėti įtakos sklandumui; o per maža koncentracija gali nesugebėti visiškai išnaudoti tirštinimo ir tepimo efektų. Todėl, naudojant HEC, jis turėtų būti optimizuotas ir koreguojamas pagal faktines sąlygas.
4.2 Suderinamumas su kitais priedais
Faktinėse gręžimo skysčių sistemose paprastai pridedama įvairių cheminių priedų, kad būtų galima atlikti skirtingas funkcijas. Todėl HEC ir kitų priedų suderinamumas taip pat yra veiksnys, į kurį reikia atsižvelgti. HEC gerai suderinamas su daugeliu įprastų gręžimo skysčių priedų, tokių kaip skysčių nuostolių mažinimo priemonės, tepalai, stabilizatoriai ir kt., tačiau tam tikromis sąlygomis kai kurie priedai gali paveikti HEC tirštinimo poveikį arba tirpumą. Todėl, kuriant formulę, būtina visapusiškai atsižvelgti į įvairių priedų sąveiką, kad būtų užtikrintas gręžimo skysčio veikimo stabilumas ir nuoseklumas.
4.3 Aplinkos apsauga ir atliekų tvarkymas
Vis griežtėjant aplinkos apsaugos reikalavimams, gręžimo skysčių ekologiškumas pamažu susilaukė dėmesio. Kaip medžiaga, pasižyminti geru biologiniu skaidymu, HEC naudojimas gali veiksmingai sumažinti gręžimo skysčių taršą į aplinką. Tačiau pasibaigus gręžimui, atliekų, kuriose yra HEC, dar reikia tinkamai apdoroti, kad būtų išvengta neigiamo poveikio supančiai aplinkai. Atliekų skysčių apdorojimo procese turėtų būti taikomi moksliniai apdorojimo metodai, tokie kaip atliekų skysčių regeneravimas ir skaidymas, kartu su vietinėmis aplinkos apsaugos taisyklėmis ir techniniais reikalavimais, siekiant užtikrinti, kad poveikis aplinkai būtų kuo mažesnis.
Hidroksietilceliuliozė (HEC) vaidina svarbų vaidmenį gręžiant naftą. Dėl puikaus tirpumo vandenyje, tirštėjimo, atsparumo temperatūrai ir druskai bei tepimo efekto jis yra patikimas sprendimas gerinant gręžimo skysčių našumą. Esant sudėtingoms geologinėms sąlygoms ir atšiaurioms darbo aplinkoms, HEC taikymas gali veiksmingai pagerinti gręžimo efektyvumą, sumažinti įrangos susidėvėjimą ir užtikrinti gręžinio stabilumą. Nuolat tobulėjant naftos pramonės technologijoms, HEC taikymo perspektyvos naftos gręžiniuose bus platesnės.
Paskelbimo laikas: 2024-09-20