HEC untuk Penggerudian Minyak

Hydroxyethyl cellulose (HEC) digunakan secara meluas dalam banyak sektor perindustrian untuk sifat penebalan, penggantungan, penyebaran dan pengekalan air yang sangat baik. Terutamanya dalam medan minyak, HEC telah digunakan dalam penggerudian, penyiapan, kerja-kerja dan proses patah, terutamanya sebagai pemekat dalam air garam, dan dalam banyak aplikasi khusus lain.

HEChartanah kepada penggunaan medan minyak

(1) Toleransi garam:

HEC mempunyai toleransi garam yang sangat baik untuk elektrolit. Oleh kerana HEC adalah bahan bukan ionik, ia tidak akan terion dalam medium air dan tidak akan menghasilkan sisa pemendakan kerana kehadiran kepekatan garam yang tinggi dalam sistem, mengakibatkan perubahan kelikatannya.

HEC memekatkan banyak larutan elektrolit monovalen dan bivalen berkepekatan tinggi, manakala penyambung gentian anionik seperti CMC menghasilkan pengasinan daripada beberapa ion logam. Dalam aplikasi medan minyak, HEC sama sekali tidak terjejas oleh kekerasan air dan kepekatan garam malah boleh memekatkan cecair berat yang mengandungi kepekatan tinggi ion zink dan kalsium. Hanya aluminium sulfat boleh memendakannya. Kesan penebalan HEC dalam air tawar dan elektrolit berat NaCl, CaCl2 dan ZnBr2CaBr2 tepu.

Toleransi garam ini memberi peluang kepada HEC untuk memainkan peranan penting dalam pembangunan lapangan telaga dan luar pesisir ini.

(2) Kelikatan dan kadar ricih:

HEC larut air larut dalam air panas dan sejuk, menghasilkan kelikatan dan membentuk plastik palsu. Larutan berairnya aktif permukaan dan cenderung membentuk buih. Penyelesaian HEC kelikatan sederhana dan tinggi yang digunakan dalam medan minyak am adalah bukan Newtonian, menunjukkan tahap pseudoplastik yang tinggi, dan kelikatan dipengaruhi oleh kadar ricih. Pada kadar ricih yang rendah, molekul HEC disusun secara rawak, mengakibatkan kusut rantai dengan kelikatan yang tinggi, yang meningkatkan kelikatan: pada kadar ricih yang tinggi, molekul menjadi berorientasikan arah aliran, mengurangkan rintangan kepada aliran, dan kelikatan berkurangan dengan peningkatan kadar ricih.

Melalui sejumlah besar eksperimen, Union Carbide (UCC) menyimpulkan bahawa kelakuan reologi bendalir penggerudian adalah tidak linear dan boleh dinyatakan oleh undang-undang kuasa:

Tegasan ricih = K (kadar ricih)n

Di mana, n ialah kelikatan berkesan larutan pada kadar ricih yang rendah (1s-1).

N adalah berkadar songsang dengan pencairan ricih. .

Dalam kejuruteraan lumpur, k dan n berguna apabila mengira kelikatan bendalir berkesan di bawah keadaan lubang bawah. Syarikat telah membangunkan satu set nilai untuk k dan n apabila HEC(4400cps) digunakan sebagai komponen lumpur penggerudian (jadual 2). Jadual ini digunakan untuk semua kepekatan larutan HEC dalam air tawar dan air masin (0.92kg/1 nacL). Daripada jadual ini, nilai yang sepadan dengan kadar ricih sederhana (100-200rpm) dan rendah (15-30rpm) boleh didapati.

Penggunaan HEC dalam medan minyak

(1) Cecair penggerudian

Cecair penggerudian tambahan HEC biasanya digunakan dalam penggerudian batu keras dan dalam situasi khas seperti kawalan kehilangan air yang beredar, kehilangan air yang berlebihan, tekanan yang tidak normal, dan pembentukan syal yang tidak sekata. Keputusan permohonan juga baik dalam penggerudian dan penggerudian lubang besar.

Oleh kerana sifat penebalan, penggantungan dan pelincirannya, HEC boleh digunakan dalam lumpur penggerudian untuk menyejukkan besi dan keratan penggerudian, dan membawa perosak pemotong ke permukaan, meningkatkan kapasiti tampung batu lumpur. Ia telah digunakan di medan minyak Shengli sebagai lubang gerudi merebak dan membawa bendalir dengan kesan yang luar biasa dan telah diamalkan. Di dalam lubang bawah, apabila menghadapi kadar ricih yang sangat tinggi, disebabkan oleh tingkah laku reologi HEC yang unik, kelikatan bendalir penggerudian boleh hampir secara tempatan dengan kelikatan air. Di satu pihak, kadar penggerudian bertambah baik, dan bit tidak mudah dipanaskan, dan hayat perkhidmatan bit itu berpanjangan. Sebaliknya, lubang yang digerudi adalah bersih dan mempunyai kebolehtelapan yang tinggi. Terutama dalam struktur batu keras, kesan ini sangat jelas, boleh menjimatkan banyak bahan. .

Secara amnya dipercayai bahawa kuasa yang diperlukan untuk pengedaran cecair penggerudian pada kadar tertentu adalah sebahagian besarnya bergantung kepada kelikatan cecair penggerudian, dan penggunaan cecair penggerudian HEC dapat mengurangkan geseran hidrodinamik dengan ketara, sekali gus mengurangkan keperluan untuk tekanan pam. Oleh itu, sensitiviti kepada kehilangan peredaran juga berkurangan. Di samping itu, tork permulaan boleh dikurangkan apabila kitaran disambung semula selepas penutupan.

Larutan kalium klorida HEC digunakan sebagai cecair penggerudian untuk meningkatkan kestabilan lubang telaga. Pembentukan yang tidak sekata disimpan dalam keadaan stabil untuk memudahkan keperluan selongsong. Cecair penggerudian meningkatkan lagi kapasiti tampung batu dan mengehadkan penyebaran keratan.

HEC boleh meningkatkan lekatan walaupun dalam larutan elektrolit. Air masin yang mengandungi ion natrium, ion kalsium, ion klorida dan ion bromin sering ditemui dalam cecair penggerudian yang sensitif. Cecair penggerudian ini dipekatkan dengan HEC, yang boleh mengekalkan keterlarutan gel dan keupayaan mengangkat kelikatan yang baik dalam julat kepekatan garam dan pemberat lengan manusia. Ia boleh menghalang kerosakan pada zon pengeluaran dan meningkatkan kadar penggerudian dan pengeluaran minyak.

Menggunakan HEC juga boleh meningkatkan prestasi kehilangan bendalir lumpur am. Sangat meningkatkan kestabilan lumpur. HEC boleh ditambah sebagai bahan tambahan kepada buburan bentonit masin yang tidak boleh tersebar untuk mengurangkan kehilangan air dan meningkatkan kelikatan tanpa meningkatkan kekuatan gel. Pada masa yang sama, menggunakan HEC pada lumpur penggerudian boleh menghilangkan serakan tanah liat dan mengelakkan keruntuhan telaga. Kecekapan penyahhidratan memperlahankan kadar penghidratan syal lumpur pada dinding lubang gerudi, dan kesan penutup rantai panjang HEC pada batuan dinding lubang gerudi mengukuhkan struktur batuan dan menyukarkan untuk terhidrat dan mengelupas, mengakibatkan keruntuhan. Dalam pembentukan kebolehtelapan yang tinggi, bahan tambahan kehilangan air seperti kalsium karbonat, resin hidrokarbon terpilih atau butiran garam larut air mungkin berkesan, tetapi dalam keadaan yang melampau, kepekatan tinggi larutan pemulihan kehilangan air (iaitu, dalam setiap tong larutan) boleh digunakan

HEC 1.3-3.2kg) untuk mengelakkan kehilangan air jauh ke dalam zon pengeluaran.

HEC juga boleh digunakan sebagai gel pelindung tidak boleh ditapai dalam lumpur penggerudian untuk rawatan telaga dan untuk tekanan tinggi (200 tekanan atmosfera) dan pengukuran suhu.

Kelebihan menggunakan HEC ialah proses penggerudian dan penyiapan boleh menggunakan lumpur yang sama, mengurangkan pergantungan pada dispersan lain, pelarut dan pengawal selia PH, pengendalian dan penyimpanan cecair adalah sangat mudah.

(2.) Cecair patah:

Dalam cecair patah, HEC boleh mengangkat kelikatan, dan HEC sendiri tidak mempunyai kesan pada lapisan minyak, tidak akan menghalang glume patah, boleh patah dengan baik. Ia juga mempunyai ciri yang sama seperti cecair retak berasaskan air, seperti keupayaan penggantungan pasir yang kuat dan rintangan geseran kecil. Campuran air-alkohol 0.1-2%, dipekatkan oleh HEC dan garam beryodium lain seperti kalium, natrium dan plumbum, disuntik ke dalam telaga minyak pada tekanan tinggi untuk patah, dan aliran dipulihkan dalam masa 48 jam. Cecair patah berasaskan air yang dibuat dengan HEC hampir tidak mempunyai sisa selepas pencairan, terutamanya dalam pembentukan dengan kebolehtelapan rendah yang tidak boleh disalirkan sisa. Di bawah keadaan beralkali, kompleks dibentuk dengan mangan klorida, kuprum klorida, kuprum nitrat, kuprum sulfat dan larutan dikromat, dan digunakan khas untuk bendalir patah yang membawa proppant. Penggunaan HEC boleh mengelakkan kehilangan kelikatan akibat suhu lubang bawah yang tinggi, meretakkan zon minyak, dan masih mencapai hasil yang baik di Telaga yang lebih tinggi daripada 371 C. Dalam keadaan lubang bawah, HEC tidak mudah reput dan merosot, dan sisanya rendah, jadi pada dasarnya ia tidak akan menghalang laluan minyak, mengakibatkan pencemaran bawah tanah. Dari segi prestasi, ia jauh lebih baik daripada gam yang biasa digunakan dalam patah, seperti elit lapangan. Phillips Petroleum juga membandingkan komposisi eter selulosa seperti karboksimetil selulosa, karboksimetil hidroksietil selulosa, hidroksietil selulosa, hidroksipropil selulosa dan metil selulosa, dan memutuskan bahawa HEC adalah penyelesaian terbaik.

Selepas cecair patah dengan kepekatan HEC cecair asas 0.6% dan agen penghubung silang kuprum sulfat digunakan di medan minyak Daqing di China, disimpulkan bahawa berbanding dengan lekatan semula jadi yang lain, penggunaan HEC dalam cecair patah mempunyai kelebihan "(1) cecair asas tidak mudah reput selepas disediakan, dan boleh diletakkan untuk masa yang lebih lama; (2) sisa adalah rendah. Dan yang terakhir adalah kunci untuk HEC digunakan secara meluas dalam patah telaga minyak di luar negara.

(3.) Penyiapan dan kerja semula:

Cecair penyiapan rendah pepejal HEC menghalang zarah lumpur daripada menyekat ruang takungan apabila ia menghampiri takungan. Sifat kehilangan air juga menghalang sejumlah besar air daripada memasuki takungan daripada lumpur untuk memastikan kapasiti pengeluaran takungan.

HEC mengurangkan seretan lumpur, yang merendahkan tekanan pam dan mengurangkan penggunaan kuasa. Keterlarutan garamnya yang sangat baik juga memastikan tiada pemendakan semasa mengasidkan Telaga minyak.

Dalam operasi penyiapan dan intervensi, kelikatan HEC digunakan untuk memindahkan kerikil. Menambah 0.5-1kg HEC setiap tong cecair kerja boleh membawa kerikil dan kerikil dari lubang gerudi, menghasilkan lubang taburan kerikil jejari dan membujur yang lebih baik. Penyingkiran polimer seterusnya sangat memudahkan proses penyingkiran bendalir kerja dan penyiapan. Dalam keadaan yang jarang berlaku, keadaan lubang bawah memerlukan tindakan pembetulan untuk mengelakkan lumpur daripada kembali ke kepala telaga semasa penggerudian dan kerja-kerja dan kehilangan bendalir yang beredar. Dalam kes ini, penyelesaian HEC berkepekatan tinggi boleh digunakan untuk menyuntik 1.3-3.2kg HEC dengan cepat setiap tong lubang bawah air. Di samping itu, dalam kes yang melampau, kira-kira 23kg HEC boleh dimasukkan ke dalam setiap tong diesel dan dipam ke bawah aci, perlahan-lahan menghidratkannya apabila ia bercampur dengan air batu di dalam lubang.

Kebolehtelapan teras pasir tepu dengan larutan 500 millidarcy pada kepekatan 0. 68 kg HEC setong boleh dipulihkan kepada lebih daripada 90% dengan pengasidan dengan asid hidroklorik. Di samping itu, cecair penyiapan HEC yang mengandungi kalsium karbonat, yang diperbuat daripada 136ppm air laut dewasa pepejal tidak ditapis, memulihkan 98% daripada kadar resapan asal selepas kek penapis dikeluarkan dari permukaan unsur penapis oleh asid.