Dalam industri penggerudian, pelbagai lumpur (atau cecair penggerudian) adalah bahan utama untuk memastikan kelancaran proses penggerudian. Terutamanya dalam persekitaran geologi yang kompleks, pemilihan dan penyediaan lumpur penggerudian mempunyai kesan penting terhadap kecekapan, keselamatan dan kawalan kos operasi penggerudian. kesan langsung.Hydroxyethyl Cellulose (HEC)ialah terbitan selulosa semula jadi yang memainkan peranan penting sebagai bahan tambahan dalam lumpur penggerudian. Ia mempunyai sifat penebalan, reologi, anti-pencemaran yang baik dan selamat alam sekitar yang tinggi, ia digunakan secara meluas dalam sistem bendalir penggerudian.
1. Ciri-ciri dan struktur kimia HEC
HEC ialah sebatian polimer semula jadi yang larut air, tidak toksik dan tidak berbahaya. Selulosa yang diubah suai secara kimia memperkenalkan kumpulan hidroksietil ke dalam struktur molekulnya, dengan itu membentuk kesan penebalan yang kuat dan keterlarutan air. Penggunaan HEC dalam cecair penggerudian terutamanya bergantung pada kumpulan hidrofilik (kumpulan hidroksil dan hidroksietil) dalam rantai molekulnya. Kumpulan ini boleh membentuk rangkaian ikatan hidrogen yang baik dalam larutan akueus, memberikan sifat peningkatan kelikatan larutan. .
2. Peranan utama HEC dalam menggerudi lumpur
Kesan agen penebalan
Salah satu fungsi HEC yang paling penting dalam cecair penggerudian ialah sebagai pemekat. Ciri-ciri kelikatan tinggi HEC boleh meningkatkan kelikatan bendalir penggerudian dengan ketara, memastikan bendalir penggerudian mempunyai kapasiti sokongan yang mencukupi untuk membantu membawa keratan dan zarah pasir serta mengangkut serpihan penggerudian dari dasar telaga ke permukaan. Meningkatkan kelikatan cecair penggerudian juga membantu mengurangkan geseran pada dinding dalam tiub penggerudian, dengan itu meningkatkan kecekapan penggerudian. Di samping itu, sifat penebalan HEC yang kuat dan kelikatan yang stabil membolehkannya mencapai kesan penebalan yang ideal pada kepekatan rendah, dengan berkesan mengurangkan kos penggerudian.
Peranan agen kawalan kehilangan cecair
Semasa proses penggerudian, mengawal kehilangan bendalir bendalir penggerudian adalah pertimbangan penting. Kawalan kehilangan cecair adalah penting untuk mengekalkan kestabilan dinding telaga untuk mengelakkan penembusan air lumpur yang berlebihan ke dalam formasi, menyebabkan keruntuhan formasi atau ketidakstabilan dinding telaga. Oleh kerana sifat penghidratannya yang baik, HEC boleh membentuk lapisan padat kek penapis pada dinding telaga, mengurangkan kadar penembusan air dalam cecair penggerudian ke dalam pembentukan, dengan itu berkesan mengawal kehilangan bendalir lumpur. Kek penapis ini bukan sahaja mempunyai keliatan dan kekuatan yang baik, tetapi juga boleh menyesuaikan diri dengan lapisan geologi yang berbeza, dengan itu mengekalkan kestabilan dinding telaga dalam telaga dalam dan persekitaran suhu tinggi.
Agen reologi dan kawalan aliran
HEC juga memainkan peranan penting dalam mengawal kecairan dalam lumpur penggerudian. Reologi bendalir penggerudian merujuk kepada ubah bentuk atau keupayaan aliran di bawah tindakan tegasan ricih. Lebih baik reologi, lebih ideal bendalir penggerudian adalah pada penghantaran tekanan dan membawa keratan semasa proses penggerudian. HEC boleh melaraskan sifat reologi bendalir penggerudian dengan menukar kelikatan dan kecairannya, dengan itu meningkatkan kesan pencairan ricih lumpur, membolehkan lumpur mengalir dengan lancar dalam paip gerudi dan meningkatkan kesan pelinciran lumpur. Terutamanya dalam proses penggerudian telaga dalam dan telaga mendatar, kesan pelarasan reologi HEC amat penting.
Pembersihan lubang telaga dipertingkatkan
Kesan penebalan HEC bukan sahaja menyumbang kepada keupayaan lumpur penggerudian untuk membawa dan menggantung keratan gerudi, tetapi juga membantu meningkatkan kebersihan lubang telaga. Semasa proses penggerudian, sejumlah besar keratan akan dihasilkan dalam lubang telaga. Jika keratan ini tidak dapat dilakukan dengan berkesan oleh lumpur, ia mungkin terkumpul di bahagian bawah telaga dan membentuk sedimen lubang bawah, dengan itu meningkatkan rintangan mata gerudi dan menjejaskan kemajuan penggerudian. Oleh kerana sifat penebalannya yang cekap, HEC boleh membantu lumpur menggantung dan mengangkut keratan gerudi dengan lebih berkesan, sekali gus memastikan kebersihan lubang telaga dan menghalang pengumpulan sedimen.
Kesan anti-pencemaran
Semasa proses penggerudian, lumpur sering tercemar oleh mineral dan cecair pembentukan yang berbeza, menyebabkan kegagalan lumpur. Ciri anti-pencemaran HEC adalah satu lagi kelebihan utama. HEC adalah stabil di bawah keadaan pH yang berbeza dan mempunyai keupayaan anti-gangguan yang kuat kepada ion multivalen seperti kalsium dan magnesium, yang membolehkan ia mengekalkan kelikatan yang stabil dan kesan penebalan dalam formasi yang mengandungi mineral, dengan itu mengurangkan Ini mengurangkan risiko kegagalan bendalir penggerudian dalam persekitaran yang tercemar.
Mesra alam dan boleh terbiodegradasi
SejakHECadalah bahan polimer semula jadi, ia mempunyai biodegradasi yang baik dan keramahan alam sekitar. Dalam konteks keperluan perlindungan alam sekitar yang meningkat secara beransur-ansur, ciri-ciri biodegradasi HEC menjadikannya komponen penting dalam sistem bendalir penggerudian 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 degradasi. Oleh itu, ia adalah bahan tambahan mesra alam berkualiti tinggi.
3. Cabaran dan pembangunan masa depan dalam aplikasi HEC
Walaupun HEC mempunyai pelbagai kelebihan dalam penggerudian lumpur, prestasinya dalam keadaan penggerudian yang melampau seperti suhu dan tekanan tinggi perlu dipertingkatkan lagi. Sebagai contoh, HEC mungkin mengalami degradasi haba pada suhu tinggi, menyebabkan lumpur kehilangan kelikatan dan kesan pemekatan. Oleh itu, untuk berfungsi dalam persekitaran penggerudian yang lebih kompleks dan melampau, penyelidikan dalam beberapa tahun kebelakangan ini telah mula memberi tumpuan kepada mengubah suai HEC untuk meningkatkan kestabilan suhu tinggi dan rintangan tekanan tinggi. Contohnya, dengan memperkenalkan agen penghubung silang, kumpulan rintangan suhu tinggi dan kaedah pengubahsuaian kimia lain ke dalam rantai molekul HEC, prestasi HEC di bawah keadaan yang melampau boleh dipertingkatkan dan disesuaikan dengan keperluan persekitaran geologi yang lebih menuntut.
Sebagai komponen penting lumpur penggerudian, HEC memainkan peranan penting dalam kejuruteraan penggerudian kerana sifat penebalan, anti-penapisan, pelarasan reologi, anti-pencemaran dan sifat mesra alam. Pada masa hadapan, apabila kedalaman dan kerumitan penggerudian meningkat, keperluan prestasi untuk HEC juga akan meningkat. Dengan mengoptimumkan dan mengubah suai HEC, skop aplikasinya dalam cecair penggerudian akan diperluaskan lagi untuk memenuhi keperluan persekitaran penggerudian yang lebih ketat. .
Masa siaran: Nov-14-2024