HEC għat-Tħaffir taż-Żejt

Hydroxyethyl cellulose (HEC) tintuża ħafna f'ħafna setturi industrijali għall-proprjetajiet eċċellenti tagħha ta 'tħaxxin, sospensjoni, tixrid u żamma ta' ilma. Speċjalment fil-qasam taż-żejt, HEC intuża fi proċessi ta 'tħaffir, tlestija, workover u ksur, prinċipalment bħala sustanzi li jħaxxnu fis-salmura, u f'ħafna applikazzjonijiet speċifiċi oħra.

HECproprjetajiet għall-użu ta 'oqsma taż-żejt

(1) Tolleranza għall-melħ:

HEC għandu tolleranza eċċellenti għall-melħ għall-elettroliti. Peress li l-HEC huwa materjal mhux joniku, mhux se jiġi jonizzat f'mezz ta 'l-ilma u mhux se jipproduċi residwu ta' preċipitazzjoni minħabba l-preżenza ta 'konċentrazzjoni għolja ta' melħ fis-sistema, li jirriżulta fil-bidla tal-viskożità tiegħu.

L-HEC jeħxien ħafna soluzzjonijiet ta 'elettroliti monovalenti u bivalenti ta' konċentrazzjoni għolja, filwaqt li linkers tal-fibra anjoniċi bħal CMC jipproduċu tmelliħ minn xi joni tal-metall. F'applikazzjonijiet taż-żejt, HEC huwa kompletament mhux affettwat mill-ebusija tal-ilma u l-konċentrazzjoni tal-melħ u jista 'saħansitra jeħxien fluwidi tqal li jkun fihom konċentrazzjonijiet għolja ta' joni taż-żingu u tal-kalċju. Is-sulfat tal-aluminju biss jista 'jippreċipitah. Effett ta 'tħaxxin ta' HEC f'ilma ħelu u elettrolit tqil saturat ta 'NaCl, CaCl2 u ZnBr2CaBr2.

Din it-tolleranza tal-melħ tagħti lill-HEC l-opportunità li jkollha rwol importanti kemm f'dan l-iżvilupp tal-qasam tal-bir kif ukoll lil hinn mix-xtut.

(2) Viskożità u rata ta' shear:

L-HEC li jinħall fl-ilma jinħall kemm fl-ilma sħun kif ukoll fil-kesħa, u jipproduċi viskożità u jifforma plastiks foloz. Is-soluzzjoni milwiema tagħha hija attiva fil-wiċċ u għandha tendenza li tifforma fowms. Is-soluzzjoni ta 'HEC ta' viskożità medja u għolja użata fil-qasam taż-żejt ġenerali mhix Newtonjana, li turi grad għoli ta 'psewdoplastik, u l-viskożità hija affettwata mir-rata ta' shear. B'rata ta 'shear baxxa, molekuli HEC huma rranġati b'mod każwali, li jirriżultaw f'tħabbil tal-katina b'viskożità għolja, li ttejjeb il-viskożità: b'rata ta 'shear għolja, molekuli jsiru orjentati b'direzzjoni tal-fluss, inaqqsu r-reżistenza għall-fluss, u l-viskożità tonqos biż-żieda tar-rata ta' shear.

Permezz ta 'numru kbir ta' esperimenti, Union Carbide (UCC) ikkonkluda li l-imġieba reoloġika tal-fluwidu tat-tħaffir mhix lineari u tista 'tiġi espressa bil-liġi tal-qawwa:

Shear stress = K (shear rate)n

Fejn, n hija l-viskożità effettiva tas-soluzzjoni b'rata ta' shear baxxa (1s-1).

N huwa inversament proporzjonali għad-dilwizzjoni tal-shear. .

Fl-inġinerija tat-tajn, k u n huma utli meta tiġi kkalkulata l-viskożità effettiva tal-fluwidu taħt kundizzjonijiet ta 'downhole. Il-kumpanija żviluppat sett ta 'valuri għal k u n meta HEC(4400cps) intuża bħala komponent tat-tajn tat-tħaffir (tabella 2). Din it-tabella tapplika għall-konċentrazzjonijiet kollha tas-soluzzjonijiet HEC f'ilma ħelu u mielaħ (0.92kg/1 nacL). Minn din it-tabella, jistgħu jinstabu l-valuri li jikkorrispondu għal rati ta 'shear medji (100-200rpm) u baxxi (15-30rpm).

Applikazzjoni ta 'HEC fil-qasam taż-żejt

(1) Fluwidu tat-tħaffir

Fluwidi tat-tħaffir miżjuda bl-HEC huma komunement użati fit-tħaffir tal-blat iebes u f'sitwazzjonijiet speċjali bħal kontroll tat-telf tal-ilma li jiċċirkola, telf eċċessiv tal-ilma, pressjoni anormali, u formazzjonijiet ta 'shale irregolari. Ir-riżultati tal-applikazzjoni huma wkoll tajbin fit-tħaffir u t-tħaffir ta 'toqba kbira.

Minħabba t-tħaxxin, is-sospensjoni u l-proprjetajiet tal-lubrikazzjoni tiegħu, HEC jista 'jintuża fit-tajn tat-tħaffir biex ikessaħ il-ħadid u żraġen tat-tħaffir, u jġibu l-pesti tal-qtugħ fil-wiċċ, ittejjeb il-kapaċità tal-ġarr tal-blat tat-tajn. Ġie użat fil-qasam taż-żejt ta 'Shengli bħala borehole li jxerred u jġorr fluwidu b'effett notevoli u tpoġġa fil-prattika. Fil-downhole, meta tiltaqa 'ma' rata ta 'shear għolja ħafna, minħabba l-imġieba reoloġika unika ta' HEC, il-viskożità tal-fluwidu tat-tħaffir tista 'tkun lokalment qrib il-viskożità tal-ilma. Min-naħa waħda, ir-rata tat-tħaffir titjieb, u l-bit mhix faċli biex tissaħħan, u l-ħajja tas-servizz tal-bit hija mtawla. Min-naħa l-oħra, it-toqob imtaqqbin huma nodfa u għandhom permeabilità għolja. Speċjalment fl-istruttura tal-blat iebes, dan l-effett huwa ovvju ħafna, jista 'jiffranka ħafna materjali. .

Huwa ġeneralment maħsub li l-qawwa meħtieġa għaċ-ċirkolazzjoni tal-fluwidu tat-tħaffir b'rata partikolari hija dipendenti ħafna fuq il-viskożità tal-fluwidu tat-tħaffir, u l-użu tal-fluwidu tat-tħaffir HEC jista 'jnaqqas b'mod sinifikanti l-frizzjoni idrodinamika, u b'hekk inaqqas il-ħtieġa għall-pressjoni tal-pompa. Għalhekk, is-sensittività għat-telf taċ-ċirkolazzjoni titnaqqas ukoll. Barra minn hekk, it-torque tal-bidu jista 'jitnaqqas meta ċ-ċiklu jerġa' jibda wara l-għeluq.

Is-soluzzjoni tal-klorur tal-potassju ta 'HEC intużat bħala fluwidu għat-tħaffir biex ittejjeb l-istabbiltà tal-bore. Il-formazzjoni irregolari tinżamm fi stat stabbli biex ittaffi r-rekwiżiti tal-kisi. Il-fluwidu tat-tħaffir itejjeb aktar il-kapaċità tal-ġarr tal-blat u jillimita t-tixrid tat-tirqid.

HEC jista 'jtejjeb l-adeżjoni anke f'soluzzjoni ta' elettrolit. Ilma mielaħ li fih joni tas-sodju, joni tal-kalċju, joni tal-klorur u joni tal-bromu spiss jiltaqgħu magħhom fil-fluwidu sensittiv tat-tħaffir. Dan il-fluwidu tat-tħaffir huwa mħaxxen b'HEC, li jista 'jżomm is-solubilità tal-ġel u l-kapaċità tajba ta' rfigħ tal-viskożità fil-medda tal-konċentrazzjoni tal-melħ u l-piż tal-armi tal-bniedem. Jista 'jipprevjeni ħsara liż-żona tal-produzzjoni u jżid ir-rata tat-tħaffir u l-produzzjoni taż-żejt.

L-użu ta 'HEC jista' wkoll itejjeb ħafna l-prestazzjoni tat-telf tal-fluwidu tat-tajn ġenerali. Ittejjeb ħafna l-istabbiltà tat-tajn. L-HEC jista 'jiġi miżjud bħala addittiv ma' demel likwidu tal-bentonite salin li ma jinħallx biex jitnaqqas it-telf tal-ilma u tiżdied il-viskożità mingħajr ma tiżdied is-saħħa tal-ġel. Fl-istess ħin, l-applikazzjoni ta 'HEC għat-tajn tat-tħaffir tista' tneħħi t-tixrid tat-tafal u tevita l-kollass tal-bir. L-effiċjenza tad-deidrazzjoni tnaqqas ir-rata ta 'idratazzjoni tax-shale tat-tajn fuq il-ħajt tal-borehole, u l-effett tal-kisi ta' katina twila ta 'HEC fuq il-blat tal-ħajt tal-borehole isaħħaħ l-istruttura tal-blat u jagħmilha diffiċli biex jiġi idratat u spalling, li jirriżulta f'kollass. F'formazzjonijiet ta 'permeabilità għolja, addittivi ta' telf ta 'ilma bħal karbonat tal-kalċju, reżini idrokarburi magħżula jew ħbub tal-melħ li jinħall fl-ilma jistgħu jkunu effettivi, iżda f'kundizzjonijiet estremi, konċentrazzjoni għolja ta' soluzzjoni ta 'rimedju ta' telf ta 'ilma (jiġifieri, f'kull barmil ta' soluzzjoni) jistgħu jintużaw

HEC 1.3-3.2kg) biex jipprevjeni telf ta 'ilma fil-fond fiż-żona tal-produzzjoni.

HEC jista 'jintuża wkoll bħala ġel protettiv mhux fermentabbli fit-tajn tat-tħaffir għat-trattament tal-bir u għal pressjoni għolja (200 pressjoni atmosferika) u kejl tat-temperatura.

Il-vantaġġ li tuża l-HEC huwa li l-proċessi tat-tħaffir u t-tlestija jistgħu jużaw l-istess tajn, inaqqsu d-dipendenza fuq dispersanti oħra, dilwenti u regolaturi tal-PH, l-immaniġġjar u l-ħażna tal-likwidu huma konvenjenti ħafna.

(2.) Fluwidu li jkisser:

Fil-fluwidu tal-ksur, HEC jista 'jneħħi l-viskożità, u HEC innifsu m'għandu l-ebda effett fuq is-saff taż-żejt, mhux se jimblokka l-glume tal-ksur, jista' jkisser sew. Għandu wkoll l-istess karatteristiċi bħall-fluwidu tal-qsim ibbażat fuq l-ilma, bħal kapaċità qawwija ta 'sospensjoni tar-ramel u reżistenza żgħira tal-frizzjoni. It-taħlita ta 'ilma-alkoħol ta' 0.1-2%, imħaxxna minn HEC u melħ ieħor iodizzat bħall-potassju, sodju u ċomb, ġiet injettata fiż-żejt sew bi pressjoni għolja għal ksur, u l-fluss ġie rrestawrat fi żmien 48 siegħa. Il-fluwidi tat-tkissir ibbażati fuq l-ilma magħmulin b'HEC ma għandhom prattikament l-ebda residwu wara l-likwifikazzjoni, speċjalment f'formazzjonijiet b'permeabilità baxxa li ma jistgħux jitbattlu mir-residwu. Taħt kundizzjonijiet alkalini, il-kumpless huwa ffurmat bil-klorur tal-manganiż, klorur tar-ram, nitrat tar-ram, sulfat tar-ram u soluzzjonijiet tad-dikromat, u jintuża b'mod speċjali għal proppant li jġorr fluwidi ta 'ksur. L-użu ta 'HEC jista' jevita telf ta 'viskożità minħabba temperaturi għoljin ta' downhole, ksur taż-żona taż-żejt, u xorta jikseb riżultati tajbin f'Bjar ogħla minn 371 C. F'kundizzjonijiet ta 'downhole, HEC mhuwiex faċli li jitmermru u tiddeterjora, u r-residwu huwa baxx, għalhekk bażikament mhux se jimblokka l-mogħdija taż-żejt, li jirriżulta fi tniġġis taħt l-art. F'termini ta 'prestazzjoni, huwa ħafna aħjar mill-kolla użata b'mod komuni fit-tkissir, bħall-elite tal-qasam. Phillips Petroleum qabbel ukoll il-kompożizzjoni ta 'eteri taċ-ċelluloża bħal carboxymethyl cellulose, carboxymethyl hydroxyethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose u methyl cellulose, u ddeċieda li HEC kienet l-aħjar soluzzjoni.

Wara li l-fluwidu tat-tkissir b'konċentrazzjoni HEC ta 'fluwidu bażi ta' 0.6% u aġent ta 'crosslinking tas-sulfat tar-ram intuża f'Daqing oilfield fiċ-Ċina, huwa konkluż li meta mqabbel ma' adeżjonijiet naturali oħra, l-użu ta 'HEC fil-fluwidu tat-tkissir għandu l-vantaġġi ta' "(1) il- fluwidu bażi mhux faċli li jitħassru wara li jkun ippreparat, u jistgħu jitqiegħdu għal żmien itwal; (2) ir-residwu huwa baxx. U dan tal-aħħar huwa ċ-ċavetta biex l-HEC tintuża ħafna fit-tkissir tal-bjar taż-żejt barra l-pajjiż.

(3.) Tlestija u workover:

Il-fluwidu tat-tlestija b'livell baxx ta 'solidu ta' HEC jipprevjeni l-partiċelli tat-tajn milli jimblukkaw l-ispazju tal-ġibjun hekk kif joqrob lejn il-ġibjun. Il-proprjetajiet ta 'telf ta' ilma wkoll jipprevjenu ammonti kbar ta 'ilma milli jidħlu fil-ġibjun mit-tajn biex jiżguraw il-kapaċità produttiva tal-ġibjun.

HEC inaqqas it-tkaxkir tat-tajn, li jnaqqas il-pressjoni tal-pompa u jnaqqas il-konsum tal-enerġija. Is-solubilità eċċellenti tal-melħ tagħha tiżgura wkoll li ma jkun hemm l-ebda preċipitazzjoni meta aċidizza l-Bjar taż-żejt.

F'operazzjonijiet ta 'tlestija u intervent, il-viskożità ta' HEC tintuża biex tittrasferixxi żrar. Iż-żieda ta '0.5-1kg HEC għal kull barmil ta' fluwidu tax-xogħol jista 'jġorr żrar u żrar mill-borehole, li jirriżulta f'distribuzzjoni aħjar ta' żrar radjali u lonġitudinali downhole. It-tneħħija sussegwenti tal-polimeru tissimplifika ħafna l-proċess tat-tneħħija tal-workover u l-fluwidu tat-tlestija. F'okkażjonijiet rari, il-kundizzjonijiet downhole jeħtieġu azzjoni korrettiva biex jipprevjenu t-tajn milli jerġa 'lura lejn il-bjar waqt it-tħaffir u l-workover u t-telf tal-fluwidu li jiċċirkola. F'dan il-każ, soluzzjoni ta 'HEC b'konċentrazzjoni għolja tista' tintuża biex tinjetta malajr 1.3-3.2kg ta 'HEC għal kull barmil ta' ilma downhole. Barra minn hekk, f'każijiet estremi, madwar 23kg ta 'HEC jistgħu jitpoġġew f'kull barmil tad-diżil u jiġu ppumpjati 'l isfel mix-xaft, u bil-mod iddrawh hekk kif jitħallat mal-ilma tal-blat fit-toqba.

Il-permeabilità tal-qlub tar-ramel saturati b'500 soluzzjoni millidarcy f'konċentrazzjoni ta '0. 68 kg HEC għal kull barmil tista' tiġi restawrata għal aktar minn 90% permezz ta 'aċidifikazzjoni b'aċidu idrokloriku. Barra minn hekk, il-fluwidu tat-tlestija HEC li fih karbonat tal-kalċju, li kien magħmul minn 136ppm ta 'ilma baħar adult solidu mhux iffiltrat, irkupra 98% tar-rata ta' infiltrazzjoni oriġinali wara li l-kejk tal-filtru tneħħa mill-wiċċ tal-element tal-filtru bl-aċidu.