W inżynierii wiercenia ropy naftowej wydajność płynu wiertniczego ma kluczowe znaczenie dla całego procesu wiercenia. Głównymi funkcjami płynu wiertniczego jest ochłodzenie i smarowanie wiertła, usunięcie sadzonek, zapobieganie zawaleniu się ściany i utrzymanie stabilności ciśnienia na głowie. W celu osiągnięcia tych celów często dodawane są różne dodatki do płynów wiertniczych, aby dostosować ich lepkość, właściwości reologiczne i inne właściwości fizyczne i chemiczne.Hydroksyetyloceluloza (HEC), jako ważny dodatek do płynu wiertniczego, jest szeroko stosowany w płynach wiertniczych na bazie wody. Jego główną funkcją jest poprawa lepkości i właściwości reologicznych płynów wiertniczych.
1. Podstawowe właściwości HEC
HEC jest związkiem polimerowym uzyskanym przez chemicznie modyfikację naturalnej celulozy (dodanie grup hydroksyetylowych). Jest to niejonowa pochodna celulozy o doskonałej rozpuszczalności w wodzie, stabilnością termiczną i odpornością na sól. HEC tworzy lepki roztwór po rozpuszczeniu w wodzie, co może znacznie zwiększyć lepkość płynów wiertniczych.
2. Rola HEC w płynach wiercenia
2.1 Zwiększ lepkość płynu wiertniczego
Główną funkcją Kimacell®hec w płynie wiertniczym jest zwiększenie jego lepkości. Lepkość płynu wiertniczego wpływa bezpośrednio na nośność sadzonek i dynamiczne charakterystykę płynu. Ze względu na złożoność struktury cząsteczkowej HEC i wysokiej masy cząsteczkowej, po dodaniu płynu wiertniczego, cząsteczki HEC mogą tworzyć strukturę sieciową w cieczy, zwiększając wewnętrzne tarcie płynu, zwiększając w ten sposób jego lepkość. Dostosowując ilość dodanego HEC, lepkość płynu wiertniczego można dokładnie kontrolować, aby zaspokoić potrzeby różnych warunków wiercenia.
2.2 Popraw właściwości reologiczne płynu wiertniczego
Właściwości reologiczne płynów wiertniczych mają kluczowe znaczenie dla płynnego postępu operacji wiertniczych. Właściwości reologiczne płynów wiertniczych są zwykle opisywane przez parametry takie jak lepkość plastiku i wartość wydajności. HEC powoduje, że płyn wiertniczy wykazuje pseudo-plastyczny przepływ (to znaczy zmienia się lepkość wraz ze zmianami szybkości ścinania) poprzez zmianę zachowania przepływu cieczy. Przy niskich szybkościach ścinania HEC może zwiększyć lepkość płynu wiertniczego, tym samym skutecznie niosąc sadzonki; Podczas gdy przy wysokich prędkościach ścinania lepkość jest niższa, a płyn wiertący płynie łatwiej, zmniejszając odporność na przepływ. Ta charakterystyka reologiczna pozwala HEC optymalizację wydajności płynów wiertniczych na różnych etapach wiercenia, zapewniając, że płyn wiertniczy może skutecznie usunąć sadzonki wierteł przy jednoczesnym zachowaniu odpowiedniej płynności.
2.3 Zwiększ stabilność płynu wiertniczego
Podczas procesu wiercenia płyn wiertący musi utrzymać swoją stabilność w środowiskach wysokiej temperatury, pod wysokim ciśnieniem i słoną wodą. Jako rozpuszczalny w wodzie materiał polimerowy HEC ma dobrą stabilność termiczną i odporność na sól. W środowiskach o wysokiej temperaturze cząsteczki Kimacell®HEC mogą utrzymywać stabilną strukturę i funkcję, zapobiegając hydrolizy lub degradacji, utrzymując w ten sposób lepkość i właściwości reologiczne płynów wiertniczych. Ponadto HEC może również poprawić odporność na przerzedzenie ścinania płynów wiertniczych, to znaczy podczas procesu wiercenia, lepkość płynu nie jest łatwo zmniejszona znacząco z powodu ścinania, utrzymując w ten sposób stabilność płynu wiertniczego.
2.4 Zmniejsz erozję ściany odwiertu i stabilizuj konstrukcję ściany odwiertu
Dodanie HEC do płynu wiertniczego może poprawić właściwości hydrodynamiczne płynu wiertniczego, umożliwiając płyn wiertący lepszy utworzenie ciasta błotnego, uszczelnienie ściany studni i zapobieganie wyciekom ściany i zapadnięciu się ściany studni. Wysoka lepkość HEC pozwala płynowi wiertniczego utworzyć stabilną folię, gdy kontaktuje się ze ścianą studni, zmniejszając erozję ściany studni i unikając wypadków wiertniczych spowodowanych pęknięciem ściany studni lub niestabilnością.
2.5 Optymalizuj wycinki przenoszące
Podczas procesu wiercenia bity wiertnicze wciela się w skałę w formacji, wytwarzając duże ilości sadzonek. Aby zapobiec osadzaniu się tych sadzonek na dole studni i wpływającym na operacje wiertnicze, sadzonki należy skutecznie usunąć ze studni. Zwiększając lepkość płynu wiertniczego,Hecmoże zwiększyć jego zdolność do przenoszenia sadzonek. Wysoka lepkość i odpowiednia reologia pozwalają płynowi wiertniczego wprowadzić sadzonki na powierzchnię, zapobiegając w ten sposób gromadzenia się osadów na dole studni i utrzymując płynny postęp operacji wiertniczych.
3. Środki ostrożności dotyczące korzystania z HEC
Chociaż HEC odgrywa ważną rolę w wierceniu płynów, następującymi aspektami nadal należy zwrócić uwagę podczas jego użycia:
Kontrola ilości dodania: Ilość dodanego HEC musi zostać dostosowana zgodnie z faktycznymi warunkami wiercenia. Nadmierne dodanie spowoduje zbyt wysoką lepkość płynu wiertniczego, zwiększając ciśnienie pompowe i zużycie energii; Podczas gdy niewystarczające dodanie może prowadzić do zmniejszenia zdolności płynu wiertniczego do przenoszenia sadzonek, wpływając na wydajność wiercenia.
Szybkość rozpuszczania: Szybkość rozpuszczania HEC w płynie wiertniczym jest powolna. Zwykle wymagany jest wystarczający czas do rozpuszczania w procesie przygotowania płynu wiertniczego, w przeciwnym razie wydajność płynu wiertniczego może być niestabilna.
Należy wziąć pod uwagę kompatybilność z innymi dodatkami: Kompatybilność HEC z innymi dodatkami w płynach wiercenia (takich jak sole, środki błotne itp.). Niektóre sole lub warunki w wysokiej temperaturze mogą wpływać na wydajność HEC, a odpowiednią kombinację addytywną należy wybrać zgodnie z określonymi warunkami.
HEC odgrywa istotną rolę w wierceniu ropy. Jego główną funkcją jest poprawa nośności noszenia poprzez zwiększenie lepkości i właściwości reologicznych płynu wiertniczego, stabilizując strukturę ściany studni, zapobieganie zawaleniu się ściany studzienki i utrzymanie płynu wiertniczego w wysokich temperaturach. , stabilność w złożonych warunkach, takich jak wysokie ciśnienie i słona woda. Właściwe zastosowanie Kimacell®HEC może skutecznie poprawić wydajność wiercenia, zmniejszyć koszty wiercenia i zapewnić bezpieczeństwo i gładkość procesu wiercenia.
Czas postu: 04-2025