Hidroksietilceluloze (HEC) ir svarīgs ūdenī šķīstošs polimērs, kam ir būtiska nozīme naftas urbšanā. Kā celulozes atvasinājumu ar unikālām fizikālām un ķīmiskām īpašībām HEC plaši izmanto naftas atradņu urbšanas un naftas ieguves projektos.
1. Hidroksietilcelulozes (HEC) pamatīpašības
Hidroksietilceluloze (HEC) ir nejonu ūdenī šķīstošs polimēru savienojums, ko iegūst, ķīmiski modificējot dabisko celulozi. Ievadot hidroksietilgrupas celulozes molekulārajā struktūrā, HEC ir spēcīga hidrofilitāte, tāpēc to var izšķīdināt ūdenī, veidojot koloidālu šķīdumu ar noteiktu viskozitāti. HEC ir stabila molekulārā struktūra, spēcīga karstumizturība, relatīvi inertas ķīmiskās īpašības, un tas nav toksisks, bez smaržas un tam ir laba bioloģiskā saderība. Šīs īpašības padara HEC par ideālu ķīmisku piedevu naftas urbšanā.
2. HEC mehānisms naftas urbšanā
2.1 Urbšanas šķidruma viskozitātes regulēšana
Eļļas urbšanas laikā urbšanas šķidrums (pazīstams arī kā urbšanas dūņas) ir vitāli svarīgs funkcionāls šķidrums, ko galvenokārt izmanto, lai atdzesētu un ieeļļotu urbi, pārnēsātu atgriezumus, stabilizētu akas sienu un novērstu izpūšanu. HEC kā biezinātājs un reoloģijas modifikators var uzlabot tā darba efektu, pielāgojot urbšanas šķidruma viskozitāti un reoloģiskās īpašības. Pēc tam, kad HEC izšķīst urbšanas šķidrumā, tas veido trīsdimensiju tīkla struktūru, kas ievērojami uzlabo urbšanas šķidruma viskozitāti, tādējādi uzlabojot urbšanas šķidruma smilšu nestspēju, nodrošinot, ka atgriezumus var vienmērīgi izcelt no urbšanas šķidruma. urbuma dibenu un novērš urbuma aizsprostojumu.
2.2. Akas sienas stabilitāte un akas sabrukšanas novēršana
Akas sienas stabilitāte ir ļoti kritisks jautājums urbšanas inženierijā. Pazemes slāņu struktūras sarežģītības un urbšanas laikā radītās spiediena starpības dēļ urbuma siena bieži ir pakļauta sabrukšanai vai nestabilitātei. HEC izmantošana urbšanas šķidrumā var efektīvi uzlabot urbšanas šķidruma filtrēšanas kontroles spēju, samazināt urbšanas šķidruma filtrēšanas zudumus līdz veidojumam un pēc tam veidot blīvu dubļu kūku, efektīvi aizbāzt urbuma sienas mikroplaisas un novērst akas siena kļūst nestabila. Šim efektam ir liela nozīme urbuma sienas integritātes saglabāšanā un urbuma sabrukšanas novēršanā, īpaši veidojumos ar spēcīgu caurlaidību.
2.3 Zemas cietās fāzes sistēma un vides priekšrocības
Tradicionālajai urbšanas šķidruma sistēmai parasti tiek pievienots liels daudzums cieto daļiņu, lai uzlabotu urbšanas šķidruma viskozitāti un stabilitāti. Tomēr šādas cietās daļiņas ir pakļautas urbšanas iekārtu nodilumam un var izraisīt rezervuāru piesārņojumu turpmākajā naftas urbumu ražošanā. Kā efektīvs biezinātājs HEC var uzturēt ideālu urbšanas šķidruma viskozitāti un reoloģiskās īpašības zema cietvielu satura apstākļos, samazināt aprīkojuma nodilumu un samazināt rezervuāra bojājumus. Turklāt HEC ir laba bioloģiskā noārdīšanās spēja, un tas neradīs ilgstošu vides piesārņojumu. Tāpēc, ņemot vērā arvien stingrākas vides aizsardzības prasības, HEC izmantošanas priekšrocības ir acīmredzamākas.
3. HEC priekšrocības naftas urbšanā
3.1 Laba šķīdība ūdenī un sabiezēšanas efekts
HEC kā ūdenī šķīstošam polimērmateriālam ir laba šķīdība dažādos ūdens kvalitātes apstākļos (piemēram, saldūdens, sālsūdens utt.). Tas ļauj HEC izmantot dažādās sarežģītās ģeoloģiskās vidēs, īpaši vidēs ar augstu sāļumu, un joprojām var saglabāt labu sabiezēšanas veiktspēju. Tās sabiezēšanas efekts ir ievērojams, kas var efektīvi uzlabot urbšanas šķidrumu reoloģiskās īpašības, samazināt spraudeņu nogulsnēšanās problēmu un uzlabot urbšanas efektivitāti.
3.2 Lieliska temperatūras un sāls izturība
Dziļu un īpaši dziļu urbumu urbšanā veidošanās temperatūra un spiediens ir augsts, un urbšanas šķidrumu viegli ietekmē augsta temperatūra un augsts spiediens, un tas zaudē savu sākotnējo veiktspēju. HEC ir stabila molekulārā struktūra, un tas var saglabāt savu viskozitāti un reoloģiskās īpašības augstā temperatūrā un spiedienā. Turklāt augsta sāļuma veidošanās vidēs HEC joprojām var saglabāt labu sabiezēšanas efektu, lai novērstu urbšanas šķidruma kondensāciju vai destabilizāciju jonu traucējumu dēļ. Tāpēc HEC ir lieliska temperatūras un sāls izturība sarežģītos ģeoloģiskos apstākļos, un to plaši izmanto dziļurbumos un sarežģītos urbšanas projektos.
3.3. Efektīva eļļošanas veiktspēja
Berzes problēmas urbšanas laikā ir arī svarīgs faktors, kas ietekmē urbšanas efektivitāti. Kā viena no smērvielām urbšanas šķidrumā HEC var ievērojami samazināt berzes koeficientu starp urbšanas instrumentiem un aku sienām, samazināt aprīkojuma nodilumu un pagarināt urbšanas instrumentu kalpošanas laiku. Šī īpašība ir īpaši pamanāma horizontālajās akās, slīpajās akās un citos urbumu veidos, kas palīdz samazināt urbumu bojājumu rašanos un uzlabot kopējo darbības efektivitāti.
4. HEC praktiskā pielietošana un piesardzības pasākumi
4.1. Dozēšanas metode un koncentrācijas kontrole
HEC dozēšanas metode tieši ietekmē tā izkliedes un šķīdināšanas efektu urbšanas šķidrumā. Parasti HEC pakāpeniski jāpievieno urbšanas šķidrumam maisīšanas apstākļos, lai nodrošinātu to vienmērīgu izšķīšanu un izvairītos no aglomerācijas. Tajā pašā laikā HEC lietošanas koncentrācija ir saprātīgi jākontrolē atbilstoši veidošanās apstākļiem, urbšanas šķidruma veiktspējas prasībām utt. Pārāk augsta koncentrācija var izraisīt urbšanas šķidruma pārāk viskozu veidošanos un ietekmēt plūstamību; savukārt pārāk zema koncentrācija var nespēt pilnībā īstenot tās sabiezēšanas un eļļošanas efektu. Tāpēc, izmantojot HEC, tas ir jāoptimizē un jāpielāgo atbilstoši faktiskajiem apstākļiem.
4.2 Saderība ar citām piedevām
Faktiskās urbšanas šķidruma sistēmās parasti tiek pievienotas dažādas ķīmiskas piedevas, lai sasniegtu dažādas funkcijas. Tāpēc arī HEC un citu piedevu savietojamība ir faktors, kas jāņem vērā. HEC uzrāda labu savietojamību ar daudzām izplatītām urbšanas šķidruma piedevām, piemēram, šķidruma zudumu samazinātājiem, smērvielām, stabilizatoriem utt., taču noteiktos apstākļos dažas piedevas var ietekmēt HEC sabiezēšanas efektu vai šķīdību. Tāpēc, izstrādājot formulu, ir vispusīgi jāapsver dažādu piedevu mijiedarbība, lai nodrošinātu urbšanas šķidruma veiktspējas stabilitāti un konsekvenci.
4.3. Vides aizsardzība un atkritumu šķidrumu apstrāde
Līdz ar arvien stingrākiem vides aizsardzības noteikumiem pamazām uzmanība tiek pievērsta urbšanas šķidrumu videi draudzīgumam. Kā materiāls ar labu bioloģisko noārdīšanos, HEC izmantošana var efektīvi samazināt urbšanas šķidrumu piesārņojumu vidē. Tomēr pēc urbšanas pabeigšanas HEC saturošie atkritumi joprojām ir pienācīgi jāapstrādā, lai izvairītos no negatīvas ietekmes uz apkārtējo vidi. Atkritumu šķidrumu apstrādes procesā ir jāpieņem zinātniskas apstrādes metodes, piemēram, atkritumu šķidruma reģenerācija un degradācija, apvienojumā ar vietējiem vides aizsardzības noteikumiem un tehniskajām prasībām, lai nodrošinātu, ka ietekme uz vidi tiek samazināta līdz minimumam.
Hidroksietilcelulozei (HEC) ir svarīga loma naftas urbšanā. Pateicoties lieliskajai šķīdībai ūdenī, sabiezēšanai, temperatūras un sāls izturībai un eļļošanas efektam, tas nodrošina uzticamu risinājumu urbšanas šķidrumu veiktspējas uzlabošanai. Sarežģītos ģeoloģiskos apstākļos un skarbos darbības apstākļos HEC izmantošana var efektīvi uzlabot urbšanas efektivitāti, samazināt aprīkojuma nodilumu un nodrošināt urbuma stabilitāti. Nepārtraukti pilnveidojoties naftas rūpniecības tehnoloģijām, HEC izmantošanas iespējas naftas urbšanā būs plašākas.
Publicēšanas laiks: 20. septembris 2024