Hydroxyethyl cellulose (HEC) ialah polimer larut air yang penting yang memainkan peranan penting dalam penggerudian minyak. Sebagai terbitan selulosa dengan sifat fizikal dan kimia yang unik, HEC digunakan secara meluas dalam projek penggerudian medan minyak dan pengeluaran minyak.
1. Sifat asas hidroksietil selulosa (HEC)
Hydroxyethyl cellulose (HEC) ialah sebatian polimer larut air bukan ionik yang diperolehi melalui pengubahsuaian kimia selulosa semula jadi. Dengan memasukkan kumpulan hidroksietil ke dalam struktur molekul selulosa, HEC mempunyai hidrofilik yang kuat, jadi ia boleh larut dalam air untuk membentuk larutan koloid dengan kelikatan tertentu. HEC mempunyai struktur molekul yang stabil, rintangan haba yang kuat, sifat kimia yang agak lengai, dan tidak toksik, tidak berbau, dan mempunyai biokompatibiliti yang baik. Ciri-ciri ini menjadikan HEC sebagai bahan tambahan kimia yang ideal dalam penggerudian minyak.
2. Mekanisme HEC dalam penggerudian minyak
2.1 Mengawal selia kelikatan bendalir penggerudian
Semasa penggerudian minyak, cecair penggerudian (juga dikenali sebagai lumpur penggerudian) ialah cecair berfungsi penting, terutamanya digunakan untuk menyejukkan dan melincirkan mata gerudi, membawa keratan, menstabilkan dinding telaga, dan mencegah letupan. HEC, sebagai pemekat dan pengubah reologi, boleh meningkatkan kesan kerjanya dengan melaraskan kelikatan dan sifat reologi bendalir penggerudian. Selepas HEC larut dalam cecair penggerudian, ia membentuk struktur rangkaian tiga dimensi, yang meningkatkan kelikatan cecair penggerudian dengan ketara, dengan itu meningkatkan kapasiti pembawa pasir cecair penggerudian, memastikan keratan boleh dibawa keluar dengan lancar dari bahagian bawah telaga, dan mencegah penyumbatan lubang telaga.
2.2 Kestabilan dinding telaga dan pencegahan telaga runtuh
Kestabilan dinding telaga adalah isu yang sangat kritikal dalam kejuruteraan penggerudian. Disebabkan oleh kerumitan struktur stratum bawah tanah dan perbezaan tekanan yang dihasilkan semasa penggerudian, dinding telaga sering terdedah kepada runtuh atau ketidakstabilan. Penggunaan HEC dalam cecair penggerudian dengan berkesan boleh meningkatkan keupayaan kawalan penapisan cecair penggerudian, mengurangkan kehilangan penapisan cecair penggerudian kepada pembentukan, dan kemudian membentuk kek lumpur yang padat, dengan berkesan memasangkan retakan mikro pada dinding telaga, dan mencegah dinding telaga daripada menjadi tidak stabil. Kesan ini amat penting untuk mengekalkan integriti dinding telaga dan mencegah keruntuhan telaga, terutamanya dalam formasi dengan kebolehtelapan yang kuat.
2.3 Sistem fasa pepejal rendah dan kelebihan alam sekitar
Sebilangan besar zarah pepejal biasanya ditambah kepada sistem cecair penggerudian tradisional untuk meningkatkan kelikatan dan kestabilan cecair penggerudian. Walau bagaimanapun, zarah pepejal tersebut terdedah kepada haus pada peralatan penggerudian dan boleh menyebabkan pencemaran takungan dalam pengeluaran telaga minyak berikutnya. Sebagai pemekat yang cekap, HEC boleh mengekalkan kelikatan dan sifat reologi ideal cecair penggerudian dalam keadaan kandungan pepejal yang rendah, mengurangkan haus pada peralatan, dan mengurangkan kerosakan pada takungan. Selain itu, HEC mempunyai biodegradasi yang baik dan tidak akan menyebabkan pencemaran berpanjangan kepada alam sekitar. Oleh itu, dengan keperluan perlindungan alam sekitar yang semakin ketat hari ini, kelebihan aplikasi HEC lebih jelas.
3. Kelebihan HEC dalam penggerudian minyak
3.1 Keterlarutan air yang baik dan kesan pemekatan
HEC, sebagai bahan polimer larut air, mempunyai keterlarutan yang baik di bawah keadaan kualiti air yang berbeza (seperti air tawar, air masin, dll.). Ini membolehkan HEC digunakan dalam pelbagai persekitaran geologi yang kompleks, terutamanya dalam persekitaran dengan kemasinan tinggi, dan masih boleh mengekalkan prestasi penebalan yang baik. Kesan penebalannya adalah ketara, yang boleh meningkatkan sifat reologi cecair penggerudian dengan berkesan, mengurangkan masalah pemendapan keratan, dan meningkatkan kecekapan penggerudian.
3.2 Suhu dan rintangan garam yang sangat baik
Dalam penggerudian telaga dalam dan ultra dalam, suhu dan tekanan pembentukan adalah tinggi, dan bendalir penggerudian mudah dipengaruhi oleh suhu tinggi dan tekanan tinggi dan kehilangan prestasi asalnya. HEC mempunyai struktur molekul yang stabil dan boleh mengekalkan kelikatan dan sifat reologinya pada suhu dan tekanan tinggi. Di samping itu, dalam persekitaran pembentukan kemasinan tinggi, HEC masih boleh mengekalkan kesan penebalan yang baik untuk mengelakkan cecair penggerudian daripada terpeluwap atau tidak stabil akibat gangguan ion. Oleh itu, HEC mempunyai rintangan suhu dan garam yang sangat baik di bawah keadaan geologi yang kompleks dan digunakan secara meluas dalam telaga dalam dan projek penggerudian yang sukar.
3.3 Prestasi pelinciran yang cekap
Masalah geseran semasa penggerudian juga merupakan faktor penting yang mempengaruhi kecekapan penggerudian. Sebagai salah satu pelincir dalam bendalir penggerudian, HEC boleh mengurangkan dengan ketara pekali geseran antara alat penggerudian dan dinding telaga, mengurangkan haus peralatan dan memanjangkan hayat perkhidmatan alat penggerudian. Ciri ini amat menonjol dalam telaga mendatar, telaga condong dan jenis telaga lain, yang membantu mengurangkan berlakunya kegagalan lubang bawah dan meningkatkan kecekapan operasi keseluruhan.
4. Aplikasi praktikal dan langkah berjaga-jaga HEC
4.1 Kaedah dos dan kawalan kepekatan
Kaedah dos HEC secara langsung mempengaruhi kesan penyebaran dan pembubarannya dalam cecair penggerudian. Biasanya, HEC perlu ditambah secara beransur-ansur kepada cecair penggerudian di bawah keadaan kacau untuk memastikan ia boleh dibubarkan secara sekata dan mengelakkan penggumpalan. Pada masa yang sama, kepekatan penggunaan HEC perlu dikawal secara munasabah mengikut keadaan pembentukan, keperluan prestasi bendalir penggerudian, dsb. Kepekatan yang terlalu tinggi boleh menyebabkan bendalir penggerudian menjadi terlalu likat dan menjejaskan kecairan; manakala kepekatan yang terlalu rendah mungkin tidak dapat melaksanakan sepenuhnya kesan pemekatan dan pelincirannya. Oleh itu, apabila menggunakan HEC, ia harus dioptimumkan dan diselaraskan mengikut keadaan sebenar.
4.2 Keserasian dengan bahan tambahan lain
Dalam sistem bendalir penggerudian sebenar, pelbagai bahan tambahan kimia biasanya ditambah untuk mencapai fungsi yang berbeza. Oleh itu, keserasian antara HEC dan bahan tambahan lain juga merupakan faktor yang perlu dipertimbangkan. HEC menunjukkan keserasian yang baik dengan banyak aditif bendalir penggerudian biasa seperti pengurang kehilangan bendalir, pelincir, penstabil, dsb., tetapi dalam keadaan tertentu, sesetengah aditif mungkin menjejaskan kesan pemekatan atau keterlarutan HEC. Oleh itu, apabila mereka bentuk formula, adalah perlu untuk mempertimbangkan secara menyeluruh interaksi antara pelbagai aditif untuk memastikan kestabilan dan konsistensi prestasi bendalir penggerudian.
4.3 Perlindungan alam sekitar dan rawatan cecair sisa
Dengan peraturan perlindungan alam sekitar yang semakin ketat, keramahan alam sekitar cecair penggerudian telah mendapat perhatian secara beransur-ansur. Sebagai bahan yang mempunyai biodegradasi yang baik, penggunaan HEC dapat mengurangkan pencemaran cecair penggerudian ke alam sekitar dengan berkesan. Walau bagaimanapun, selepas penggerudian selesai, cecair buangan yang mengandungi HEC masih perlu dirawat dengan betul untuk mengelakkan kesan buruk terhadap alam sekitar. Dalam proses rawatan cecair sisa, kaedah rawatan saintifik seperti pemulihan dan degradasi cecair sisa harus diguna pakai bersama dengan peraturan perlindungan alam sekitar tempatan dan keperluan teknikal untuk memastikan kesan terhadap alam sekitar diminimumkan.
Hydroxyethyl cellulose (HEC) memainkan peranan penting dalam penggerudian minyak. Dengan keterlarutan air yang sangat baik, penebalan, suhu dan rintangan garam dan kesan pelinciran, ia menyediakan penyelesaian yang boleh dipercayai untuk meningkatkan prestasi cecair penggerudian. Di bawah keadaan geologi yang kompleks dan persekitaran operasi yang keras, penggunaan HEC dapat meningkatkan kecekapan penggerudian dengan berkesan, mengurangkan haus peralatan dan memastikan kestabilan lubang telaga. Dengan kemajuan berterusan teknologi industri minyak, prospek aplikasi HEC dalam penggerudian minyak akan menjadi lebih luas.
Masa siaran: Sep-20-2024