Urbšanas nozarē dažādi dubļi (vai urbšanas šķidrumi) ir galvenie materiāli, kas nodrošina vienmērīgu urbšanas procesa norisi. Īpaši sarežģītā ģeoloģiskā vidē urbšanas dubļu atlase un sagatavošana būtiski ietekmē urbšanas darbību efektivitāti, drošību un izmaksu kontroli. tieša ietekme.Hidroksietilceluloze (HEC)ir dabisks celulozes atvasinājums, kam ir nozīmīga loma kā piedeva urbšanas dubļos. Tam ir labas sabiezēšanas, reoloģijas, pretpiesārņojuma īpašības un augstas videi nekaitīgas īpašības, to plaši izmanto urbšanas šķidrumu sistēmās.
1. HEC raksturojums un ķīmiskā struktūra
HEC ir ūdenī šķīstošs, netoksisks un nekaitīgs dabisks polimēru savienojums. Ķīmiski modificētā celuloze savā molekulārajā struktūrā ievada hidroksietilgrupas, tādējādi veidojot spēcīgu sabiezēšanas efektu un šķīdību ūdenī. HEC pielietojums urbšanas šķidrumos galvenokārt ir atkarīgs no hidrofilajām grupām (hidroksilgrupām un hidroksietilgrupām) tā molekulārajā ķēdē. Šīs grupas var veidot labu ūdeņraža saišu tīklu ūdens šķīdumā, piešķirot šķīdumam viskozitāti paaugstinošas īpašības. .
2. HEC galvenā loma urbšanas dubļos
Biezinātāja iedarbība
Viena no nozīmīgākajām HEC funkcijām urbšanas šķidrumos ir kā biezinātājs. HEC augstās viskozitātes īpašības var ievērojami palielināt urbšanas šķidruma viskozitāti, nodrošinot, ka urbšanas šķidrumam ir pietiekama atbalsta jauda, lai palīdzētu pārnēsāt atgriezumus un smilšu daļiņas un transportēt urbšanas gružus no urbuma dibena uz virsmu. Urbšanas šķidruma viskozitātes palielināšana arī palīdz samazināt berzi uz urbšanas caurules iekšējās sienas, tādējādi uzlabojot urbšanas efektivitāti. Turklāt HEC spēcīgās biezināšanas īpašības un stabilā viskozitāte ļauj sasniegt ideālus sabiezēšanas efektus zemās koncentrācijās, efektīvi samazinot urbšanas izmaksas.
Šķidruma zuduma kontroles aģenta loma
Urbšanas procesā svarīgs apsvērums ir urbšanas šķidruma šķidruma zuduma kontrole. Šķidruma zudumu kontrole ir ļoti svarīga, lai saglabātu akas sienas stabilitāti, lai novērstu pārmērīgu dubļu ūdens iekļūšanu veidojumā, izraisot veidojuma sabrukšanu vai akas sienas nestabilitāti. Pateicoties savām labajām hidratācijas īpašībām, HEC var veidot blīvu filtra kūkas slāni uz akas sienas, samazinot ūdens iekļūšanas ātrumu urbšanas šķidrumā veidojumā, tādējādi efektīvi kontrolējot dubļu šķidruma zudumus. Šai filtra kūkai ir ne tikai laba stingrība un izturība, bet tā var arī pielāgoties dažādiem ģeoloģiskiem slāņiem, tādējādi saglabājot akas sienas stabilitāti dziļurbumos un augstas temperatūras vidē.
Reoloģiskie aģenti un plūsmas kontrole
HEC ir arī svarīga loma urbšanas dubļu plūstamības regulēšanā. Urbšanas šķidruma reoloģija attiecas uz tā deformācijas vai plūsmas spēju bīdes sprieguma ietekmē. Jo labāka ir reoloģija, jo ideālāks ir urbšanas šķidrums spiediena pārvadīšanai un atgriezumu pārnēsāšanai urbšanas procesa laikā. HEC var pielāgot urbšanas šķidruma reoloģiskās īpašības, mainot tā viskozitāti un plūstamību, tādējādi uzlabojot dubļu bīdes atšķaidīšanas efektu, ļaujot dubļiem vienmērīgi plūst urbšanas caurulē un uzlabojot dubļu eļļošanas efektu. Īpaši dziļurbumu un horizontālo urbumu urbšanas procesā HEC reoloģiskā pielāgošanās efekts ir īpaši svarīgs.
Uzlabota urbumu tīrīšana
HEC sabiezošais efekts ne tikai veicina urbšanas dūņu spēju pārnēsāt un apturēt urbšanas atgriezumus, bet arī palīdz uzlabot urbuma tīrību. Urbšanas procesā urbumā tiks saražots liels daudzums spraudeņu. Ja dubļi nevar efektīvi veikt šos izcirtņus, tie var uzkrāties urbuma apakšā un veidot apakšējo caurumu nogulsnes, tādējādi palielinot urbja pretestību un ietekmējot urbšanas gaitu. Pateicoties efektīvām sabiezēšanas īpašībām, HEC var palīdzēt dubļiem efektīvāk suspendēt un transportēt urbuma atgriezumus, tādējādi nodrošinot urbuma tīrību un novēršot nogulumu uzkrāšanos.
Pretpiesārņojuma efekts
Urbšanas procesā dubļi bieži tiek piesārņoti ar dažādiem minerāliem un veidošanās šķidrumiem, izraisot dubļu bojājumus. Vēl viena būtiska priekšrocība ir HEC pretpiesārņojuma īpašības. HEC ir stabils dažādos pH apstākļos, un tam piemīt spēcīga prettraucējumu spēja daudzvērtīgiem joniem, piemēram, kalcijs un magnijs, kas ļauj tam saglabāt stabilu viskozitāti un sabiezēšanas efektu veidojumos, kas satur minerālvielas, tādējādi samazinot Tas samazina urbšanas šķidruma atteices risku piesārņota vide.
Videi draudzīgs un bioloģiski noārdāms
KopšHECir dabisks polimēru materiāls, tam ir laba bionoārdīšanās spēja un videi draudzīgums. Pakāpeniski pieaugošo vides aizsardzības prasību kontekstā HEC bioloģiskās noārdīšanās īpašības padara to par nozīmīgu videi draudzīgu urbšanas šķidrumu sistēmu sastāvdaļu. HEC lietošanas laikā neradīs būtisku vides piesārņojumu, un pēc degradācijas tam nebūs negatīvas ietekmes uz augsni un gruntsūdeņiem. Tāpēc tā ir augstas kvalitātes videi draudzīga piedeva.
3. Izaicinājumi un nākotnes attīstība HEC lietojumos
Lai gan HEC ir dažādas priekšrocības urbšanas dubļos, tā veiktspēja ekstremālos urbšanas apstākļos, piemēram, augstā temperatūrā un spiedienā, ir vēl vairāk jāuzlabo. Piemēram, HEC var tikt pakļauts termiskai degradācijai augstās temperatūrās, izraisot dubļu viskozitātes zaudēšanu un sabiezēšanas efektu. Tāpēc, lai darbotos sarežģītākā un ekstrēmākā urbšanas vidē, pēdējos gados pētījumi ir sākuši koncentrēties uz HEC modifikāciju, lai uzlabotu tā stabilitāti augstā temperatūrā un augsta spiediena izturību. Piemēram, HEC molekulārajā ķēdē ieviešot šķērssaistīšanas aģentus, augstas temperatūras pretestības grupas un citas ķīmiskās modifikācijas metodes, HEC veiktspēju ekstremālos apstākļos var uzlabot un pielāgot prasīgākas ģeoloģiskās vides vajadzībām.
Kā svarīgai urbšanas dūņu sastāvdaļai HEC ir svarīga loma urbšanas tehnikā, pateicoties tā sabiezēšanas, pretfiltrācijas, reoloģiskās regulēšanas, pretpiesārņojuma un videi draudzīguma īpašībām. Nākotnē, palielinoties urbšanas dziļumam un sarežģītībai, palielināsies arī HEC veiktspējas prasības. Optimizējot un pārveidojot HEC, tā pielietojuma joma urbšanas šķidrumos tiks vēl vairāk paplašināta, lai atbilstu stingrākas urbšanas vides vajadzībām. .
Izlikšanas laiks: 14. novembris 2024