Dalam industri penggerudian, pelbagai lumpur (atau cecair penggerudian) adalah bahan utama untuk memastikan kemajuan lancar proses penggerudian. Terutama dalam persekitaran geologi yang kompleks, pemilihan dan penyediaan lumpur penggerudian mempunyai kesan penting terhadap kecekapan, keselamatan dan kawalan kos operasi penggerudian. kesan langsung.Selulosa hidroksietil (HEC)adalah derivatif selulosa semulajadi yang memainkan peranan penting sebagai bahan tambahan dalam lumpur penggerudian. Ia mempunyai penebalan, rheologi, sifat anti-pencemaran yang baik dan selamat dari alam sekitar, ia digunakan secara meluas dalam sistem bendalir penggerudian.
1. Ciri -ciri dan struktur kimia HEC
HEC adalah sebatian polimer semulajadi yang larut, tidak toksik dan tidak berbahaya. Selulosa yang diubahsuai secara kimia memperkenalkan kumpulan hidroksietil ke dalam struktur molekulnya, sehingga membentuk kesan penebalan yang kuat dan kelarutan air. Penggunaan HEC dalam cecair penggerudian terutamanya bergantung kepada kumpulan hidrofilik (kumpulan hidroksil dan hidroksietil) dalam rantaian molekulnya. Kumpulan-kumpulan ini boleh membentuk rangkaian ikatan hidrogen yang baik dalam larutan akueus, memberikan penyelesaian kelikatan yang semakin meningkat. .
2. Peranan utama HEC dalam lumpur penggerudian
Kesan ejen penebalan
Salah satu fungsi yang paling penting dalam HEC dalam cecair penggerudian adalah sebagai pemekat. Ciri -ciri kelikatan tinggi HEC dapat meningkatkan kelikatan cecair penggerudian, memastikan cecair penggerudian mempunyai kapasiti sokongan yang mencukupi untuk membantu membawa keratan dan zarah pasir dan serpihan penggerudian pengangkutan dari bawah telaga ke permukaan. Meningkatkan kelikatan cecair penggerudian juga membantu mengurangkan geseran pada dinding dalaman tiub penggerudian, dengan itu meningkatkan kecekapan penggerudian. Di samping itu, sifat penebalan yang kuat HEC dan kelikatan yang stabil membolehkannya mencapai kesan penebalan yang ideal pada kepekatan yang rendah, dengan berkesan mengurangkan kos penggerudian.
Peranan ejen kawalan kehilangan bendalir
Semasa proses penggerudian, mengawal kehilangan bendalir cecair penggerudian adalah pertimbangan penting. Kawalan kehilangan cecair adalah penting untuk mengekalkan kestabilan dinding sumur untuk mengelakkan penembusan air lumpur yang berlebihan ke dalam pembentukan, menyebabkan keruntuhan pembentukan atau ketidakstabilan dinding yang baik. Oleh kerana sifat penghidratan yang baik, HEC boleh membentuk lapisan kek penapis yang padat di dinding baik, mengurangkan kadar penembusan air dalam cecair penggerudian ke dalam pembentukan, dengan itu mengawal kehilangan cecair lumpur. Kek penapis ini bukan sahaja mempunyai ketangguhan dan kekuatan yang baik, tetapi juga boleh menyesuaikan diri dengan lapisan geologi yang berbeza, dengan itu mengekalkan kestabilan dinding telaga di telaga dalam dan persekitaran suhu tinggi.
Ejen rheologi dan kawalan aliran
HEC juga memainkan peranan penting dalam mengawal ketidakstabilan dalam lumpur penggerudian. Rheologi cecair penggerudian merujuk kepada ubah bentuk atau keupayaan alirannya di bawah tindakan tegasan ricih. Semakin baik rheologi, semakin ideal cecair penggerudian adalah untuk menghantar tekanan dan membawa keratan semasa proses penggerudian. HEC boleh menyesuaikan sifat rheologi cecair penggerudian dengan mengubah kelikatan dan ketidakstabilannya, dengan itu meningkatkan kesan pencairan ricih lumpur, yang membolehkan lumpur mengalir dengan lancar di dalam paip gerudi dan meningkatkan kesan pelinciran lumpur. Terutama dalam proses penggerudian telaga dalam dan telaga mendatar, kesan pelarasan rheologi HEC amat penting.
Pembersihan Wellbore yang Dipertingkatkan
Kesan penebalan HEC bukan sahaja menyumbang kepada keupayaan lumpur penggerudian untuk membawa dan menggantung keratan gerudi, tetapi juga membantu meningkatkan kebersihan sumur. Semasa proses penggerudian, sejumlah besar keratan akan dihasilkan di Wellbore. Sekiranya keratan ini tidak dapat dijalankan dengan berkesan oleh lumpur, mereka boleh berkumpul di bahagian bawah telaga dan membentuk sedimen lubang bawah, dengan itu meningkatkan rintangan bit gerudi dan mempengaruhi kemajuan penggerudian. Oleh kerana sifat penebalannya yang cekap, HEC dapat membantu lumpur menggantung dan mengangkut keratan gerudi dengan lebih berkesan, dengan itu memastikan kebersihan sumur dan menghalang pengumpulan sedimen.
Kesan anti-pencemaran
Semasa proses penggerudian, lumpur sering tercemar oleh mineral dan cecair pembentukan yang berbeza, menyebabkan kegagalan lumpur. Ciri-ciri anti-pencemaran HEC adalah satu lagi kelebihan utama. HEC stabil di bawah keadaan pH yang berbeza dan mempunyai keupayaan anti-disturbance yang kuat untuk ion multivalen seperti kalsium dan magnesium, yang membolehkannya mengekalkan kelikatan yang stabil dan kesan penebalan dalam formasi yang mengandungi mineral, dengan itu mengurangkan ini mengurangkan risiko kegagalan cecair penggerudian dalam persekitaran yang tercemar.
Mesra alam dan biodegradable
SejakHECadalah bahan polimer semulajadi, ia mempunyai biodegradability yang baik dan keramahan alam sekitar. Dalam konteks secara beransur -ansur meningkatkan keperluan perlindungan alam sekitar, ciri -ciri biodegradability HEC menjadikannya komponen penting dalam sistem cecair penggerudian yang mesra alam. HEC tidak akan menyebabkan pencemaran yang ketara kepada alam sekitar semasa penggunaan, dan tidak akan memberi kesan buruk kepada tanah dan air bawah tanah selepas kemerosotan. Oleh itu, ia adalah bahan tambahan mesra alam yang berkualiti tinggi.
3. Cabaran dan Pembangunan Masa Depan dalam Aplikasi HEC
Walaupun HEC mempunyai pelbagai kelebihan dalam lumpur penggerudian, prestasinya di bawah keadaan penggerudian yang melampau seperti suhu tinggi dan tekanan perlu diperbaiki lagi. Sebagai contoh, HEC mungkin mengalami kemerosotan terma pada suhu tinggi, menyebabkan lumpur kehilangan kelikatan dan kesan penebalan. Oleh itu, untuk berfungsi dalam persekitaran penggerudian yang lebih kompleks dan melampau, penyelidikan pada tahun -tahun kebelakangan ini telah mula memberi tumpuan kepada mengubahsuai HEC untuk meningkatkan kestabilan suhu tinggi dan rintangan tekanan tinggi. Sebagai contoh, dengan memperkenalkan ejen silang silang, kumpulan rintangan suhu tinggi dan kaedah pengubahsuaian kimia lain ke dalam rantaian molekul HEC, prestasi HEC di bawah keadaan yang melampau dapat diperbaiki dan disesuaikan dengan keperluan persekitaran geologi yang lebih menuntut.
Sebagai komponen penting dalam lumpur penggerudian, HEC memainkan peranan penting dalam kejuruteraan penggerudian kerana penebalan, anti-penapisan, pelarasan rheologi, anti-pencemaran dan sifat keramahan alam sekitar. Pada masa akan datang, apabila kedalaman penggerudian dan peningkatan kerumitan, keperluan prestasi untuk HEC juga akan meningkat. Dengan mengoptimumkan dan mengubahsuai HEC, skop aplikasinya dalam cecair penggerudian akan diperluaskan lagi untuk memenuhi keperluan persekitaran penggerudian yang lebih ketat. .
Masa Post: Nov-14-2024