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Quais são as aplicações da celulose polianiônica na perfuração de petróleo?

A Celulose Polianiônica (PAC) é um derivado de celulose solúvel em água amplamente utilizado na perfuração de petróleo, principalmente para a preparação de fluido de perfuração. Tornou-se um aditivo importante no sistema de fluido de perfuração devido às suas propriedades superiores, como aumento de viscosidade, redução de perda de fluido, estabilidade e proteção ambiental.

1. Reduza a perda de líquidos
O controle de perda de fluido é uma função fundamental na perfuração de petróleo. Quando o fluido de perfuração entra em contato com a formação durante o processo de perfuração, pode causar formação de bolo de lama e invasão de filtrado na formação, resultando em danos à formação e afetando a eficiência da perfuração. O PAC reduz efetivamente a perda de fluido e a invasão de filtrado na formação, formando uma película protetora no fluido de perfuração, reduzindo assim a poluição da formação. Esta propriedade ajuda a melhorar a estabilidade do poço e a proteger as formações de petróleo e gás.

Princípio
O PAC se dissolve em água para formar uma solução coloidal com alta viscosidade. Quando o fluido de perfuração entra em contato com a formação, as moléculas de PAC podem formar uma densa torta de lama na superfície da formação para evitar maior penetração da fase líquida. Este bolo de lama tem boa flexibilidade e resistência e pode suportar grandes diferenças de pressão, reduzindo efetivamente a perda de filtração.

2. Aumentar a viscosidade do fluido de perfuração
O aumento da viscosidade é outra função importante do PAC no fluido de perfuração. O fluido de perfuração precisa ter uma certa viscosidade para transportar os cascalhos de volta, de modo a garantir a limpeza do poço e manter a estabilidade da perfuração. Como intensificador de viscosidade, o PAC pode aumentar a viscosidade do fluido de perfuração, aumentar a capacidade do fluido de perfuração de transportar cascalhos e promover o retorno e a descarga de cascalhos.

Princípio
As moléculas de PAC se dissolvem no fluido de perfuração para formar uma estrutura de cadeia polimérica, o que aumenta a resistência interna do fluido. Esta estrutura pode aumentar significativamente a viscosidade aparente e o valor de rendimento do fluido de perfuração e aumentar a sua capacidade de transportar e suspender cascalhos. Ao mesmo tempo, o efeito de aumento da viscosidade do PAC ainda é eficaz sob condições de alta temperatura e alta pressão e é adequado para perfuração de poços profundos e condições geológicas complexas.

3. Melhorar a estabilidade do poço
A estabilidade do poço é uma questão que requer atenção especial durante a perfuração. O fluido de perfuração deve ser capaz de estabilizar a parede do poço para evitar o colapso da parede do poço. Os efeitos combinados do PAC de redução da filtração e aumento da viscosidade no fluido de perfuração podem efetivamente melhorar a estabilidade do poço.

Princípio
O PAC evita que o fluido de perfuração entre na formação, formando uma camada sólida de bolo de lama na superfície da parede do poço. Ao mesmo tempo, sua viscosidade pode aumentar a adesão da superfície da parede do poço e reduzir a geração de microfissuras na formação, melhorando assim a estabilidade mecânica do poço. Além disso, o PAC também pode melhorar a tixotropia do fluido de perfuração, de modo que forma uma forte força de suporte quando está estacionário e mantém a fluidez adequada quando flui, estabilizando ainda mais a parede do poço.

4. Características de proteção ambiental
Com a melhoria dos requisitos de proteção ambiental, os produtos químicos utilizados nos fluidos de perfuração precisam ter um bom desempenho de proteção ambiental. O PAC é um produto modificado de celulose natural, com boa biodegradabilidade e baixa toxicidade, que atende aos requisitos de proteção ambiental.

Princípio
O PAC é um produto quimicamente modificado à base de celulose natural, não contém substâncias tóxicas e pode ser degradado por microrganismos no ambiente natural. Comparado aos polímeros sintéticos, o PAC tem menos impacto no meio ambiente e está mais alinhado com os requisitos da perfuração verde. Esta característica confere-lhe uma clara vantagem em áreas ambientalmente sensíveis e em perfuração offshore.

5. Temperatura e resistência ao sal
Em ambientes de alta temperatura e alto teor de sal, as argilas e polímeros tradicionais muitas vezes têm dificuldade em manter a estabilidade dos fluidos de perfuração, enquanto o PAC apresenta boa temperatura e resistência ao sal e pode manter a eficácia dos fluidos de perfuração em ambientes complexos.

Princípio
Grupos aniônicos (como grupos carboxila) são introduzidos na estrutura molecular do PAC. Esses grupos podem trocar íons com íons salinos em um ambiente com alto teor de sal para manter a estabilidade da estrutura molecular. Ao mesmo tempo, o PAC possui alta estabilidade térmica e não sofrerá degradação significativa sob condições de alta temperatura, garantindo a viscosidade e a capacidade de controle de filtração do fluido de perfuração. Portanto, o PAC tem excelentes efeitos de aplicação em lamas de água salgada e poços de alta temperatura.

6. Otimize a reologia do fluido de perfuração
Reologia refere-se às características de fluxo e deformação dos fluidos de perfuração sob força de cisalhamento. O PAC pode ajustar a reologia dos fluidos de perfuração para garantir que eles tenham boa capacidade de carga de rocha e possam fluir livremente no poço durante a perfuração.

Princípio
O PAC interage com outros componentes do fluido de perfuração para formar uma estrutura de rede complexa e ajustar o valor de rendimento e as características de redução de cisalhamento do fluido de perfuração. Este efeito regulador permite que o fluido de perfuração apresente boa capacidade de suporte de rocha e fluidez durante o processo de perfuração, especialmente em formações complexas e poços de alta pressão.

7. Análise de caso
Em aplicações práticas, o PAC é amplamente utilizado em vários sistemas de fluidos de perfuração. Por exemplo, num projeto de perfuração de poço profundo, foi utilizado um fluido de perfuração à base de água contendo PAC. Os resultados mostraram que o PAC reduziu significativamente a perda de filtração do fluido de perfuração, melhorou a estabilidade do poço, melhorou a eficiência da perfuração e reduziu a taxa de acidentes no fundo do poço causados ​​pela poluição da formação. Ao mesmo tempo, o PAC também teve um bom desempenho na perfuração marítima e ainda pode controlar eficazmente o desempenho do fluido de perfuração sob condições de alta salinidade e alta temperatura para garantir o bom andamento das operações de perfuração.

A aplicação de celulose polianiônica na perfuração de petróleo reflete-se principalmente em suas excelentes características de redução da perda de filtração, aumento da viscosidade, melhoria da estabilidade do poço e proteção ambiental. Sua aplicação em fluidos de perfuração à base de água e à base de óleo não apenas melhora a eficiência da perfuração e reduz as taxas de acidentes no fundo do poço, mas também é ecologicamente correta e ajuda a atingir o objetivo da perfuração verde. Sob condições geológicas complexas e ambientes de alta temperatura e alta pressão, a temperatura e a resistência ao sal do PAC destacam ainda mais sua importância na perfuração de petróleo. Portanto, a celulose polianiônica ocupa uma posição indispensável na moderna tecnologia de perfuração de petróleo.


Horário da postagem: 14 de junho de 2024
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