In de boorindustrie zijn verschillende MUD's (of boorvloeistoffen) belangrijke materialen om de soepele voortgang van het boorproces te waarborgen. Vooral in complexe geologische omgevingen hebben de selectie en voorbereiding van het boren van modder een belangrijke invloed op de efficiëntie, veiligheid en kostenbeheersing van booractiviteiten. Directe impact.Hydroxyethylcellulose (HEC)is een natuurlijke cellulose -derivaat dat een belangrijke rol speelt als additief bij het boren van modder. Het heeft een goede verdikking, reologie, anti-vervuilingseigenschappen en hoog milieuvriendelijk, het wordt veel gebruikt in boorvloeistoffensystemen.
1. Kenmerken en chemische structuur van HEC
HEC is een in water oplosbare, niet-toxische en onschadelijke natuurlijke polymeerverbinding. De chemisch gemodificeerde cellulose introduceert hydroxyethylgroepen in zijn moleculaire structuur, waardoor een sterk verdikt effect en oplosbaarheid in water wordt gevormd. De toepassing van HEC in boorvloeistoffen is voornamelijk afhankelijk van de hydrofiele groepen (hydroxyl- en hydroxyethylgroepen) in zijn moleculaire keten. Deze groepen kunnen een goed waterstofbindingsnetwerk vormen in waterige oplossing, waardoor de oplossing viscositeitsverhogende eigenschappen heeft. .
2. De hoofdrol van HEC bij het boren van modder
Verdikt middel effect
Een van de belangrijkste functies van HEC bij boorvloeistoffen is als een verdikkingsmiddel. De hoge viscositeitskenmerken van HEC kunnen de viscositeit van boorvloeistof aanzienlijk vergroten, zodat het boorvloeistof voldoende ondersteuningscapaciteit heeft om stekken en zanddeeltjes en transportborenafval van de bodem van de put naar het oppervlak te helpen. Het vergroten van de viscositeit van het boorvloeistof helpt ook de wrijving op de binnenwand van de boorbuis te verminderen, waardoor de boorefficiëntie wordt verbeterd. Bovendien stellen de sterke verdikte eigenschappen van HEC en stabiele viscositeit het in staat om ideale verdikking te bereiken bij lage concentraties, waardoor de boorkosten effectief worden verlaagd.
De rol van vloeistofverliescontrole
Tijdens het boorproces is het beheersen van het vloeistofverlies van de boorvloeistof een belangrijke overweging. Vloeistofverliescontrole is cruciaal voor het handhaven van de stabiliteit van de putwand om overmatige penetratie van modderwater in de formatie te voorkomen, waardoor de instorting van de vorming of de instabiliteit van de putwand wordt veroorzaakt. Vanwege de goede hydratatie -eigenschappen kan HEC een dichte laag filtercake op de putwand vormen, waardoor de penetratiesnelheid van water in de boorvloeistof in de formatie wordt verminderd, waardoor het vloeistofverlies van de modder effectief wordt geregeld. Deze filtercake heeft niet alleen goede taaiheid en kracht, maar kan zich ook aanpassen aan verschillende geologische lagen, waardoor de stabiliteit van de putwand in diepe putten en omgevingen op hoge temperatuur wordt gehandhaafd.
Reologische middelen en stroomcontrole
HEC speelt ook een belangrijke rol bij het reguleren van vloeibaarheid bij het boren van modder. De reologie van boorvloeistof verwijst naar zijn vervorming of stroomvermogen onder de werking van schuifspanning. Hoe beter de reologie, hoe ideaaler het boorvloeistof is bij het verzenden van druk en het dragen van stekken tijdens het boorproces. HEC kan de reologische eigenschappen van boorvloeistof aanpassen door de viscositeit en vloeibaarheid ervan te veranderen, waardoor het afschuifverdunningseffect van de modder wordt verbeterd, waardoor de modder soepel in de boorpijp kan stromen en het smeereffect van de modder kan worden verbeterd. Vooral in het boorproces van diepe putten en horizontale putten is het reologische aanpassingseffect van HEC bijzonder belangrijk.
Verbeterde putboorreiniging
Het verdikingseffect van HEC draagt niet alleen bij aan het vermogen van de boormodder om boorstekken te dragen en te hangen, maar helpt ook de netheid van de putboor te verbeteren. Tijdens het boorproces zal een grote hoeveelheid stekken in de boorput worden geproduceerd. Als deze stekken niet effectief door de modder kunnen worden uitgevoerd, kunnen ze zich op de bodem van de put ophopen en sedimenten onder de gat vormen, waardoor de boorbitweerstand wordt vergroot en de boorvoortgang wordt beïnvloed. Vanwege de efficiënte verdikkingseigenschappen kan HEC de modder helpen om boorstekken effectiever op te schorten en te transporteren, waardoor de netheid van de putboor wordt gewaarborgd en de accumulatie van sedimenten wordt voorkomen.
Anti-vervuilingseffect
Tijdens het boorproces wordt de modder vaak vervuild door verschillende mineralen en vormingsvloeistoffen, waardoor modderfalen worden veroorzaakt. HEC's anti-vervuilingseigenschappen zijn een ander groot voordeel. HEC is stabiel onder verschillende pH-omstandigheden en heeft een sterk anti-storingsvermogen tegen multivalente ionen zoals calcium en magnesium, waardoor het stabiele viscositeit en verdikking van de formaties die mineralen bevatten, het risico op boorvloeistoffalen in een vervuilde omgeving vermindert.
Milieuvriendelijk en biologisch afbreekbaar
SindsHecis een natuurlijk polymeermateriaal, het heeft een goede biologisch afbreekbaarheid en milieuvriendelijkheid. In de context van geleidelijk toenemende eisen van de milieubescherming, maken de biologisch afbreekbaarheidskenmerken van HEC het een belangrijk onderdeel van milieuvriendelijke boorvloeistoffen. HEC zal tijdens het gebruik geen significante vervuiling voor het milieu veroorzaken en zal geen nadelige gevolgen hebben voor bodem en grondwater na afbraak. Daarom is het een hoogwaardige milieuvriendelijk additief.
3. Uitdagingen en toekomstige ontwikkeling in HEC -toepassingen
Hoewel HEC verschillende voordelen heeft bij het boren van modder, moeten de prestaties onder extreme booromstandigheden zoals hoge temperatuur en druk verder worden verbeterd. HEC kan bijvoorbeeld een thermische afbraak ondergaan bij hoge temperaturen, waardoor de modder viscositeit en verdikbare effecten verliest. Om te functioneren in meer complexe en extreme booromgevingen, is onderzoek in de afgelopen jaren daarom begonnen zich te concentreren op het wijzigen van HEC om de stabiliteit van hoge temperatuur en hoge drukweerstand te verbeteren. Bij het introduceren van verknopingsmiddelen, weerstandsgroepen met hoge temperatuur en andere chemische modificatiemethoden in de HEC-moleculaire keten, kunnen de prestaties van HEC onder extreme omstandigheden worden verbeterd en aangepast aan de behoeften van meer veeleisende geologische omgevingen.
Als een belangrijk onderdeel van het boren van modder, speelt HEC een belangrijke rol bij het boren van engineering vanwege de verdikking, anti-filtratie, reologische aanpassing, anti-vervuiling en eigenschappen van milieuvriendelijkheid. In de toekomst, naarmate de boordiepte en complexiteit toenemen, zullen de prestatievereisten voor HEC ook toenemen. Door HEC te optimaliseren en te wijzigen, zal de toepassingsomvang bij boorvloeistoffen verder worden uitgebreid om te voldoen aan de behoeften van strengere booromgevingen. .
Posttijd: nov-14-2024