Polyanionische Cellulose (PAC) is een in water oplosbaar cellulosederivaat dat veel wordt gebruikt bij olieboringen, voornamelijk voor de bereiding van boorvloeistof. Het is een belangrijk additief geworden in het boorvloeistofsysteem vanwege zijn superieure eigenschappen, zoals verbetering van de viscositeit, vermindering van vloeistofverlies, stabiliteit en bescherming van het milieu.
1. Verminder vloeistofverlies
Vloeistofverliesbeheersing is een sleutelfunctie bij olieboringen. Wanneer de boorvloeistof tijdens het boorproces in contact komt met de formatie, kan dit de vorming van modderkoekjes en het binnendringen van filtraat in de formatie veroorzaken, wat resulteert in schade aan de formatie en de boorefficiëntie beïnvloedt. PAC vermindert effectief het vloeistofverlies en het binnendringen van filtraat in de formatie door een beschermende film in de boorvloeistof te vormen, waardoor formatievervuiling wordt verminderd. Deze eigenschap helpt de stabiliteit van het boorgat te verbeteren en olie- en gasformaties te beschermen.
Beginsel
PAC lost op in water en vormt een colloïdale oplossing met hoge viscositeit. Wanneer de boorvloeistof in contact komt met de formatie, kunnen de PAC-moleculen een dichte modderkoek vormen op het oppervlak van de formatie om verdere penetratie van de vloeibare fase te voorkomen. Deze modderkoek heeft een goede flexibiliteit en taaiheid en is bestand tegen grote drukverschillen, waardoor het filtratieverlies effectief wordt verminderd.
2. Verhoog de viscositeit van boorvloeistof
Viscositeitsverbetering is een andere belangrijke functie van PAC in boorvloeistof. Boorvloeistof moet een bepaalde viscositeit hebben om boorgruis terug te voeren, om de reinheid van de boorput te garanderen en de boorstabiliteit te behouden. Als viscositeitsverbeteraar kan PAC de viscositeit van boorvloeistof verhogen, het vermogen van boorvloeistof om boorgruis te vervoeren verbeteren en de terugkeer en afvoer van boorgruis bevorderen.
Beginsel
PAC-moleculen lossen op in boorvloeistof en vormen een polymeerketenstructuur, waardoor de interne weerstand van de vloeistof toeneemt. Deze structuur kan de schijnbare viscositeit en vloeigrens van de boorvloeistof aanzienlijk verhogen, en het vermogen ervan om boorgruis te dragen en op te hangen vergroten. Tegelijkertijd is het viscositeitsverhogende effect van PAC nog steeds effectief onder omstandigheden van hoge temperatuur en hoge druk, en is het geschikt voor diepe putboringen en complexe geologische omstandigheden.
3. Verbeter de stabiliteit van het boorgat
De stabiliteit van het boorgat is een kwestie die speciale aandacht vereist tijdens het boren. De boorvloeistof moet in staat zijn de boorgatwand te stabiliseren om te voorkomen dat de boorgatwand instort. De gecombineerde effecten van PAC, namelijk het verminderen van filtratie en het verhogen van de viscositeit in boorvloeistof, kunnen de stabiliteit van het boorgat effectief verbeteren.
Beginsel
PAC voorkomt dat boorvloeistof de formatie binnendringt door een stevige modderkoeklaag op het oppervlak van de putwand te vormen. Tegelijkertijd kan de viscositeit ervan de hechting van het putwandoppervlak verbeteren en de vorming van microscheuren in de formatie verminderen, waardoor de mechanische stabiliteit van het boorgat wordt verbeterd. Bovendien kan PAC ook de thixotropie van de boorvloeistof verbeteren, zodat deze een sterke steunkracht vormt wanneer deze stilstaat, en de juiste vloeibaarheid behoudt wanneer deze stroomt, waardoor de putwand verder wordt gestabiliseerd.
4. Kenmerken van milieubescherming
Met de verbetering van de eisen op het gebied van milieubescherming moeten chemicaliën die in boorvloeistoffen worden gebruikt, goede milieubeschermingsprestaties leveren. PAC is een gemodificeerd product van natuurlijke cellulose, met goede biologische afbreekbaarheid en lage toxiciteit, dat voldoet aan de eisen op het gebied van milieubescherming.
Beginsel
PAC is een chemisch gemodificeerd product op basis van natuurlijke cellulose, bevat geen giftige stoffen en kan door micro-organismen in de natuurlijke omgeving worden afgebroken. Vergeleken met synthetische polymeren heeft PAC minder impact op het milieu en sluit het beter aan bij de eisen van groen boren. Deze eigenschap geeft het een duidelijk voordeel in ecologisch kwetsbare gebieden en offshore-boringen.
5. Temperatuur- en zoutbestendigheid
In omgevingen met hoge temperaturen en veel zout hebben traditionele kleisoorten en polymeren vaak problemen met het handhaven van de stabiliteit van boorvloeistoffen, terwijl PAC een goede temperatuur- en zoutbestendigheid vertoont en de effectiviteit van boorvloeistoffen in complexe omgevingen kan behouden.
Beginsel
Anionische groepen (zoals carboxylgroepen) worden in de moleculaire structuur van PAC geïntroduceerd. Deze groepen kunnen ionen uitwisselen met zoutionen in een omgeving met een hoog zoutgehalte om de stabiliteit van de moleculaire structuur te behouden. Tegelijkertijd heeft PAC een hoge thermische stabiliteit en zal het geen significante degradatie ondergaan onder hoge temperatuuromstandigheden, waardoor de viscositeit en het filtratiecontrolevermogen van de boorvloeistof worden gewaarborgd. Daarom heeft PAC uitstekende toepassingseffecten in zoutwaterslurries en bronnen met hoge temperaturen.
6. Optimaliseer de reologie van de boorvloeistof
Reologie heeft betrekking op de stromings- en vervormingseigenschappen van boorvloeistoffen onder schuifkracht. PAC kan de reologie van boorvloeistoffen aanpassen om ervoor te zorgen dat ze een goede steendraagcapaciteit hebben en tijdens het boren vrij in de boorput kunnen stromen.
Beginsel
PAC werkt samen met andere componenten in de boorvloeistof om een complexe netwerkstructuur te vormen en de vloeigrens en de schuifverdunningseigenschappen van de boorvloeistof aan te passen. Dit regulerende effect zorgt ervoor dat de boorvloeistof tijdens het boorproces een goede steendraagcapaciteit en vloeibaarheid vertoont, vooral in complexe formaties en hogedrukputten.
7. Casusanalyse
In praktische toepassingen wordt PAC veel gebruikt in verschillende boorvloeistofsystemen. Bij een boorproject voor diepe putten werd bijvoorbeeld een boorvloeistof op waterbasis gebruikt die PAC bevatte. De resultaten toonden aan dat PAC het filtratieverlies van de boorvloeistof aanzienlijk verminderde, de stabiliteit van de boorput verbeterde, de boorefficiëntie verbeterde en het aantal ongevallen in de boorput veroorzaakt door formatievervuiling verminderde. Tegelijkertijd presteerde PAC ook goed bij boren op zee en kan het nog steeds effectief de prestaties van de boorvloeistof controleren onder omstandigheden met een hoog zoutgehalte en hoge temperaturen om een soepel verloop van boorwerkzaamheden te garanderen.
De toepassing van polyanionische cellulose bij olieboringen wordt voornamelijk weerspiegeld in de uitstekende eigenschappen ervan: het verminderen van filtratieverlies, het verhogen van de viscositeit, het verbeteren van de stabiliteit van de boorput en de bescherming van het milieu. De toepassing ervan in boorvloeistoffen op water- en oliebasis verbetert niet alleen de boorefficiëntie en vermindert het aantal ongevallen in de boorput, maar is ook milieuvriendelijk en helpt het doel van groen boren te bereiken. Onder complexe geologische omstandigheden en omgevingen met hoge temperaturen en hoge druk onderstreept de temperatuur- en zoutbestendigheid van PAC het belang ervan bij olieboringen verder. Daarom neemt polyanionische cellulose een onmisbare positie in in de moderne olieboortechnologie.
Posttijd: 14 juni 2024