Hydroxyethylcellulose (HEC) is een belangrijk in water oplosbaar polymeer dat een cruciale rol speelt bij olieboringen. Als cellulosederivaat met unieke fysische en chemische eigenschappen wordt HEC veel gebruikt bij olieveldboringen en olieproductieprojecten.
1. Basiseigenschappen van hydroxyethylcellulose (HEC)
Hydroxyethylcellulose (HEC) is een niet-ionische, in water oplosbare polymeerverbinding die wordt verkregen door chemische modificatie van natuurlijke cellulose. Door hydroxyethylgroepen in de moleculaire structuur van cellulose te introduceren, heeft HEC een sterke hydrofiliciteit, zodat het in water kan worden opgelost om een colloïdale oplossing met een bepaalde viscositeit te vormen. HEC heeft een stabiele moleculaire structuur, sterke hittebestendigheid, relatief inerte chemische eigenschappen, is niet giftig, geurloos en heeft een goede biocompatibiliteit. Deze eigenschappen maken HEC tot een ideaal chemisch additief bij olieboringen.
2. Mechanisme van HEC bij olieboringen
2.1 Reguleren van de viscositeit van boorvloeistof
Tijdens olieboringen is boorvloeistof (ook bekend als boorspoeling) een essentiële functionele vloeistof, die voornamelijk wordt gebruikt om de boor te koelen en te smeren, boorgruis te transporteren, de putwand te stabiliseren en uitbarstingen te voorkomen. HEC kan als verdikkingsmiddel en reologiemodificator het werkingseffect ervan verbeteren door de viscositeit en reologische eigenschappen van boorvloeistof aan te passen. Nadat HEC in de boorvloeistof is opgelost, vormt het een driedimensionale netwerkstructuur, die de viscositeit van de boorvloeistof aanzienlijk verbetert, waardoor het zanddragende vermogen van de boorvloeistof wordt vergroot, waardoor het boorgruis soepel uit de boorvloeistof kan worden gehaald. bodem van de put, en het voorkomen van verstopping van het boorgat.
2.2 Stabiliteit van de putwand en het voorkomen van instorten van de put
De stabiliteit van de putwand is een zeer kritieke kwestie in de boortechniek. Als gevolg van de complexiteit van de ondergrondse laagstructuur en het drukverschil dat tijdens het boren ontstaat, is de putwand vaak vatbaar voor instorting of instabiliteit. Het gebruik van HEC in boorvloeistof kan het filtratiecontrolevermogen van boorvloeistof effectief verbeteren, het filtratieverlies van boorvloeistof naar de formatie verminderen en vervolgens een dichte modderkoek vormen, de microscheuren van de putwand effectief dichten en voorkomen dat de putwand niet instabiel wordt. Dit effect is van groot belang voor het handhaven van de integriteit van de putwand en het voorkomen van het instorten van de put, vooral in formaties met een sterke permeabiliteit.
2.3 Laag vastefasesysteem en milieuvoordelen
Aan het traditionele boorvloeistofsysteem wordt gewoonlijk een grote hoeveelheid vaste deeltjes toegevoegd om de viscositeit en stabiliteit van de boorvloeistof te verbeteren. Dergelijke vaste deeltjes zijn echter gevoelig voor slijtage aan boorapparatuur en kunnen reservoirvervuiling veroorzaken bij de daaropvolgende productie van olieputten. Als efficiënt verdikkingsmiddel kan HEC de ideale viscositeit en reologische eigenschappen van de boorvloeistof behouden onder omstandigheden met een laag vastestofgehalte, slijtage aan apparatuur verminderen en schade aan het reservoir verminderen. Bovendien heeft HEC een goede biologische afbreekbaarheid en zal het geen blijvende vervuiling van het milieu veroorzaken. Daarom zijn de toepassingsvoordelen van HEC, nu de steeds strengere eisen op het gebied van milieubescherming tegenwoordig steeds strenger worden, duidelijker.
3. Voordelen van HEC bij olieboringen
3.1 Goede wateroplosbaarheid en verdikkingseffect
HEC heeft als in water oplosbaar polymeermateriaal een goede oplosbaarheid onder verschillende waterkwaliteitsomstandigheden (zoals zoet water, zout water, enz.). Hierdoor kan HEC worden gebruikt in een verscheidenheid aan complexe geologische omgevingen, vooral in omgevingen met een hoog zoutgehalte, en kan het nog steeds goede verdikkingsprestaties behouden. Het verdikkingseffect is aanzienlijk, wat de reologische eigenschappen van boorvloeistoffen effectief kan verbeteren, het probleem van de afzetting van boorafval kan verminderen en de boorefficiëntie kan verbeteren.
3.2 Uitstekende temperatuur- en zoutbestendigheid
Bij het boren van diepe en ultradiepe putten zijn de formatietemperatuur en -druk hoog en wordt de boorvloeistof gemakkelijk beïnvloed door hoge temperaturen en hoge druk en verliest zijn oorspronkelijke prestaties. HEC heeft een stabiele moleculaire structuur en kan zijn viscositeit en reologische eigenschappen behouden bij hoge temperaturen en drukken. Bovendien kan HEC in formatieomgevingen met een hoog zoutgehalte nog steeds een goed verdikkend effect behouden om te voorkomen dat de boorvloeistof condenseert of destabiliseert als gevolg van ioneninterferentie. Daarom heeft HEC een uitstekende temperatuur- en zoutbestendigheid onder complexe geologische omstandigheden en wordt het veel gebruikt in diepe putten en moeilijke boorprojecten.
3.3 Efficiënte smeerprestaties
Wrijvingsproblemen tijdens het boren zijn ook een belangrijke factor die de boorefficiëntie beïnvloedt. Als een van de smeermiddelen in boorvloeistof kan HEC de wrijvingscoëfficiënt tussen boorgereedschap en putwanden aanzienlijk verminderen, slijtage van apparatuur verminderen en de levensduur van boorgereedschap verlengen. Dit kenmerk is vooral prominent aanwezig bij horizontale putten, hellende putten en andere puttypen, waardoor het optreden van fouten in het boorgat wordt verminderd en de algehele bedrijfsefficiëntie wordt verbeterd.
4. Praktische toepassing en voorzorgsmaatregelen van HEC
4.1 Doseringsmethode en concentratiecontrole
De doseermethode van HEC heeft rechtstreeks invloed op het dispersie- en oplossingseffect in boorvloeistof. Gewoonlijk moet HEC geleidelijk onder roeren aan de boorvloeistof worden toegevoegd om ervoor te zorgen dat het gelijkmatig kan worden opgelost en agglomeratie wordt voorkomen. Tegelijkertijd moet de gebruiksconcentratie van HEC redelijk worden gecontroleerd in overeenstemming met de formatieomstandigheden, prestatie-eisen voor boorvloeistof, enz. Een te hoge concentratie kan ervoor zorgen dat de boorvloeistof te stroperig wordt en de vloeibaarheid beïnvloedt; terwijl een te lage concentratie mogelijk niet in staat is zijn verdikkende en smerende effecten volledig uit te oefenen. Daarom moet het gebruik van HEC worden geoptimaliseerd en aangepast aan de werkelijke omstandigheden.
4.2 Compatibiliteit met andere additieven
In daadwerkelijke boorvloeistofsystemen wordt gewoonlijk een verscheidenheid aan chemische additieven toegevoegd om verschillende functies te bereiken. Daarom is de compatibiliteit tussen HEC en andere additieven ook een factor waarmee rekening moet worden gehouden. HEC vertoont een goede compatibiliteit met veel gangbare boorvloeistofadditieven zoals vloeistofverliesverminderaars, smeermiddelen, stabilisatoren, enz., maar onder bepaalde omstandigheden kunnen sommige additieven het verdikkingseffect of de oplosbaarheid van HEC beïnvloeden. Daarom is het bij het ontwerpen van de formule noodzakelijk om uitgebreid rekening te houden met de interactie tussen verschillende additieven om de stabiliteit en consistentie van de prestaties van de boorvloeistof te garanderen.
4.3 Milieubescherming en behandeling van afvalvloeistoffen
Met de steeds strengere milieubeschermingsvoorschriften heeft de milieuvriendelijkheid van boorvloeistoffen geleidelijk aandacht gekregen. Als materiaal met goede biologische afbreekbaarheid kan het gebruik van HEC de vervuiling van boorvloeistoffen in het milieu effectief verminderen. Nadat het boren is voltooid, moeten afvalvloeistoffen die HEC bevatten echter nog steeds op de juiste manier worden behandeld om nadelige effecten op de omgeving te voorkomen. Tijdens het proces van de behandeling van afvalvloeistoffen moeten wetenschappelijke behandelingsmethoden zoals het terugwinnen en afbreken van afvalvloeistoffen worden toegepast in combinatie met lokale milieubeschermingsvoorschriften en technische vereisten om ervoor te zorgen dat de impact op het milieu tot een minimum wordt beperkt.
Hydroxyethylcellulose (HEC) speelt een belangrijke rol bij olieboringen. Met zijn uitstekende wateroplosbaarheid, verdikking, temperatuur- en zoutbestendigheid en smerende werking biedt het een betrouwbare oplossing voor het verbeteren van de prestaties van boorvloeistoffen. Onder complexe geologische omstandigheden en zware bedrijfsomstandigheden kan de toepassing van HEC de boorefficiëntie effectief verbeteren, slijtage van apparatuur verminderen en de stabiliteit van het boorgat garanderen. Met de voortdurende vooruitgang van de technologie in de olie-industrie zullen de toepassingsmogelijkheden van HEC bij olieboringen breder zijn.
Posttijd: 20 september 2024