ХЕЦ за дупчење нафта

Хидроксиетил целулоза (HEC) е широко користен во многу индустриски сектори поради одличните својства на згуснување, суспензија, дисперзија и задржување на водата. Особено во нафтено поле, HEC се користи во процесите на дупчење, завршување, преработка и фрактура, главно како згуснувач во саламура и во многу други специфични апликации.

ХЕЦсвојства за користење на нафтените полиња

(1) Толеранција на сол:

HEC има одлична толеранција на сол за електролити. Бидејќи HEC е нејонски материјал, тој нема да се јонизира во воден медиум и нема да произведе остаток од врнежите поради присуството на висока концентрација на соли во системот, што резултира со промена на неговата вискозност.

HEC згуснува многу раствори на едновалентни и бивалентни електролити со висока концентрација, додека поврзувачите на анјонските влакна како што е CMC произведуваат солење од некои метални јони. Во примената на нафтените полиња, HEC е целосно незасегнат од тврдоста на водата и концентрацијата на сол и може дури и да ги згусне тешките течности кои содржат високи концентрации на јони на цинк и калциум. Само алуминиум сулфат може да го таложи. Ефект на згуснување на HEC во свежа вода и заситени NaCl, CaCl2 и ZnBr2CaBr2 тешки електролит.

Оваа толеранција на сол му дава можност на ХЕЦ да игра важна улога и во овој бунар и во развојот на офшор поле.

(2) Вискозитет и стапка на смолкнување:

HEC растворлив во вода се раствора и во топла и во ладна вода, создавајќи вискозитет и формирајќи лажна пластика. Неговиот воден раствор е површински активен и има тенденција да формира пени. Растворот на HEC со среден и висок вискозитет што се користи во општо нафтено поле е не-Њутн, покажувајќи висок степен на псевдопластика, а вискозноста е под влијание на брзината на смолкнување. При ниска стапка на смолкнување, HEC молекулите се случајно распоредени, што резултира со заплеткување на синџирот со висок вискозитет, што ја подобрува вискозноста: при висока стапка на смолкнување, молекулите стануваат ориентирани со насоката на протокот, намалувајќи ја отпорноста на протокот, а вискозноста се намалува со зголемувањето на брзината на смолкнување.

Преку голем број експерименти, Union Carbide (UCC) заклучи дека реолошкото однесување на течноста за дупчење е нелинеарно и може да се изрази со закон за моќност:

Напрегање на смолкнување = K (стапка на смолкнување)n

Каде, n е ефективната вискозност на растворот при мала стапка на смолкнување (1s-1).

N е обратно пропорционален на разредувањето на смолкнување. .

Во инженерството на кал, k и n се корисни при пресметување на ефективната вискозност на течноста во услови на дупка. Компанијата разви збир на вредности за k и n кога HEC(4400cps) се користеше како компонента на калта за дупчење (табела 2). Оваа табела се однесува на сите концентрации на HEC раствори во свежа и солена вода (0,92kg/1 nacL). Од оваа табела може да се најдат вредностите што одговараат на средните (100-200 вртежи во минута) и ниските (15-30 вртежи во минута) стапки на смолкнување.

Примена на HEC во нафтено поле

(1) Течност за дупчење

Течностите за дупчење додадени HEC најчесто се користат при дупчење на тврди карпи и во посебни ситуации како што се контрола на загубата на вода во циркулирачка вода, прекумерна загуба на вода, абнормален притисок и нерамни формации од шкрилци. Резултатите од апликацијата се добри и при дупчење и дупчење големи дупки.

Поради неговите својства на згуснување, суспензија и подмачкување, HEC може да се користи во калта за дупчење за ладење на железо и дупчење сечи и да ги извади штетниците за сечење на површината, подобрувајќи ја капацитетот за носење карпи на калта. Се користи во нафтеното поле Шенгли како дупнатина за ширење и носење течност со извонреден ефект и е спроведена во пракса. Во дупката, кога се среќаваме со многу висока стапка на смолкнување, поради уникатното реолошко однесување на HEC, вискозноста на течноста за дупчење може да биде локално блиску до вискозноста на водата. Од една страна, стапката на дупчење е подобрена, а битот не се загрева лесно, а работниот век на битот е продолжен. Од друга страна, дупчените дупки се чисти и имаат висока пропустливост. Особено во структурата на тврди карпи, овој ефект е многу очигледен, може да заштеди многу материјали. .

Општо се верува дека моќноста потребна за циркулација на течноста за дупчење со дадена брзина во голема мера зависи од вискозноста на течноста за дупчење, а употребата на течност за дупчење HEC може значително да го намали хидродинамичкото триење, со што се намалува потребата за притисок на пумпата. Така, чувствителноста на губење на циркулацијата исто така се намалува. Дополнително, почетниот вртежен момент може да се намали кога циклусот ќе продолжи по исклучувањето.

Растворот на калиум хлорид на HEC се користеше како течност за дупчење за да се подобри стабилноста на бунарот. Нерамномерната формација се одржува во стабилна состојба за да се олеснат барањата на куќиштето. Течноста за дупчење дополнително го подобрува капацитетот за носење карпи и ја ограничува дифузијата на сечињата.

HEC може да ја подобри адхезијата дури и во раствор на електролит. Солената вода која содржи јони на натриум, јони на калциум, јони на хлорид и јони на бром често се среќава во осетливата течност за дупчење. Оваа течност за дупчење е задебелена со HEC, што може да ја задржи растворливоста на гелот и добрата способност за подигнување на вискозноста во опсегот на концентрацијата на сол и тежината на човечките раце. Може да спречи оштетување на производната зона и да ја зголеми стапката на дупчење и производството на нафта.

Користењето на HEC, исто така, може значително да ги подобри перформансите на загубата на течности кај општата кал. Во голема мера ја подобрува стабилноста на калта. HEC може да се додаде како додаток на недисперзивна солена бентонитска кашеста маса за да се намали загубата на вода и да се зголеми вискозноста без да се зголеми јачината на гелот. Во исто време, примената на HEC на калта за дупчење може да ја отстрани дисперзијата на глината и да спречи колапс на бунарот. Ефикасноста на дехидрација ја забавува стапката на хидратација на калливите шкрилци на ѕидот на дупнатината, а ефектот на покривање на долгиот синџир на HEC на карпата на ѕидот на дупнатината ја зајакнува структурата на карпата и го отежнува хидрирањето и распарчувањето, што резултира со колапс. Во формации со висока пропустливост, адитиви со загуба на вода, како што се калциум карбонат, избрани јаглеводородни смоли или зрна растворливи во вода сол може да бидат ефективни, но во екстремни услови, висока концентрација на раствор за санација на загубата на вода (т.е. во секое буре раствор) може да се користи

HEC 1.3-3.2kg) за да се спречи загубата на вода длабоко во производната зона.

HEC може да се користи и како неферментирачки заштитен гел во калта за дупчење за третман на бунари и за висок притисок (200 атмосферски притисок) и мерење на температурата.

Предноста на користењето на HEC е што процесите на дупчење и завршување можат да ја користат истата кал, да ја намалат зависноста од други дисперзанти, разредувачи и PH регулатори, ракувањето и складирањето на течноста се многу погодни.

(2.) Течност за фрактура:

Во течноста за фрактура, HEC може да ја подигне вискозноста, а самиот HEC нема ефект врз маслениот слој, нема да го блокира лепак за фрактура, може добро да се скрши. Исто така, ги има истите карактеристики како течноста за пукање на база на вода, како што се способноста за силна суспензија од песок и мала отпорност на триење. Мешавината од 0,1-2% вода-алкохол, задебелена со HEC и други јодизирани соли како што се калиум, натриум и олово, била инјектирана во нафтениот бунар под висок притисок заради фрактура, а протокот бил обновен во рок од 48 часа. Течностите за фрактура на база на вода направени со HEC практично немаат остаток по втечнување, особено во формации со мала пропустливост што не може да се исцеди од остатоци. Во алкални услови, комплексот се формира со раствори од манган хлорид, бакар хлорид, бакар нитрат, бакар сулфат и дихромат, и специјално се користи за течности за фрактура што носат потпори. Употребата на HEC може да го избегне губењето на вискозноста поради високите температури на долната дупка, фрактурата на зоната на маслото, а сепак да постигне добри резултати во бунари повисоки од 371 C. Во услови на дупка, HEC не е лесно да скапува и да се влошува, а остатокот е низок, така што во основа нема да го блокира патот на нафтата, што ќе резултира со подземно загадување. Во однос на перформансите, тој е многу подобар од најчесто користениот лепак при фрактура, како што е теренската елита. Phillips Petroleum исто така го спореди составот на целулозните етери како што се карбоксиметил целулоза, карбоксиметил хидроксиетил целулоза, хидроксиетил целулоза, хидроксипропил целулоза и метил целулоза и одлучи дека HEC е најдоброто решение.

Откако течноста за фрактура со 0,6% базна течност HEC концентрација и средство за вкрстено поврзување на бакар сулфат во нафтено поле Дакинг во Кина, се заклучи дека во споредба со другите природни адхезии, употребата на HEC во течноста за фрактура ги има предностите на „(1) основната течност не е лесно да изгние откако ќе се подготви и може да се става подолго време; (2) остатокот е низок. А второто е клучот за ХЕЦ да биде широко користен при фрактура на нафтени бунари во странство.

(3.) Завршување и преработка:

Течноста за завршување со ниска цврстина на HEC ги спречува честичките од кал да го блокираат просторот на резервоарот додека се приближува до резервоарот. Својствата за загуба на вода, исто така, спречуваат големи количини на вода да влезат во резервоарот од калта за да се обезбеди продуктивен капацитет на резервоарот.

HEC го намалува отпорот на калта, што го намалува притисокот на пумпата и ја намалува потрошувачката на енергија. Неговата одлична растворливост во сол, исто така, гарантира дека нема врнежи при закиселување на маслото Велс.

Во операциите за завршување и интервенција, вискозноста на HEC се користи за пренос на чакал. Додавањето 0,5-1 kg HEC по барел работна течност може да носи чакал и чакал од дупнатината, што резултира со подобра радијална и надолжна дистрибуција на чакал до дупката. Последователното отстранување на полимерот во голема мера го поедноставува процесот на отстранување на преработката и течноста за завршување. Во ретки прилики, условите на долната дупка бараат корективни мерки за да се спречи враќањето на калта во отворот на бунарот за време на дупчењето и преработката и губењето на течноста во циркулацијата. Во овој случај, растворот на HEC со висока концентрација може да се користи за брзо инјектирање на 1,3-3,2 кг HEC по барел вода до дупка. Дополнително, во екстремни случаи, околу 23 кг HEC може да се стават во секое буре дизел и да се испумпува низ вратилото, полека хидрирајќи го додека се меша со камената вода во дупката.

Пропустливоста на песочните јадра заситени со раствор од 500 милидарци во концентрација од 0, 68 kg HEC по барел може да се врати на повеќе од 90% со закиселување со хлороводородна киселина. Дополнително, течноста за комплетирање на HEC која содржи калциум карбонат, која беше направена од 136 ppm нефилтрирана цврста морска вода за возрасни, поврати 98% од првобитната стапка на истекување откако филтерската торта беше отстранета од површината на елементот на филтерот со киселина.