Celuloza polianionică (PAC) este un derivat de celuloză solubil în apă care este utilizat pe scară largă în forajele petroliere, în principal pentru prepararea fluidului de foraj. A devenit un aditiv important în sistemul fluidului de foraj datorită proprietăților sale superioare, cum ar fi creșterea vâscozității, reducerea pierderilor de fluid, stabilitatea și protecția mediului.
1. Reduce pierderile de lichide
Controlul pierderii de fluid este o funcție cheie în forajul petrolului. Când fluidul de foraj intră în contact cu formațiunea în timpul procesului de foraj, poate cauza formarea turtei de noroi și invazia filtratului în formațiune, ducând la deteriorarea formațiunii și afectând eficiența forajului. PAC reduce eficient pierderile de fluid și invazia filtratului în formațiune prin formarea unei pelicule protectoare în fluidul de foraj, reducând astfel poluarea formațiunii. Această proprietate ajută la îmbunătățirea stabilității sondei și la protejarea formațiunilor de petrol și gaze.
Principiu
PAC se dizolvă în apă pentru a forma o soluție coloidală cu vâscozitate ridicată. Când fluidul de foraj intră în contact cu formațiunea, moleculele PAC pot forma o turtă densă de noroi pe suprafața formațiunii pentru a preveni pătrunderea în continuare a fazei lichide. Această prăjitură cu nămol are o flexibilitate și duritate bune și poate rezista la diferențe mari de presiune, reducând astfel eficient pierderile de filtrare.
2. Creșteți vâscozitatea fluidului de foraj
Creșterea vâscozității este o altă funcție importantă a PAC în fluidul de foraj. Fluidul de foraj trebuie să aibă o anumită vâscozitate pentru a transporta tăieturile înapoi, astfel încât să asigure curățenia sondei și să mențină stabilitatea forajului. Ca amplificator de vâscozitate, PAC poate crește vâscozitatea fluidului de foraj, poate spori capacitatea fluidului de foraj de a transporta butași și poate promova întoarcerea și descărcarea butașilor.
Principiu
Moleculele PAC se dizolvă în fluidul de foraj pentru a forma o structură de lanț polimeric, care crește rezistența internă a fluidului. Această structură poate crește semnificativ vâscozitatea aparentă și valoarea de curgere a fluidului de foraj și poate spori capacitatea acestuia de a transporta și suspenda butașii. În același timp, efectul de creștere a vâscozității al PAC este încă eficient în condiții de temperatură ridicată și presiune ridicată și este potrivit pentru forarea puțurilor adânci și condiții geologice complexe.
3. Îmbunătățiți stabilitatea sondei
Stabilitatea sondei este o problemă care necesită o atenție specială în timpul forării. Fluidul de foraj trebuie să poată stabiliza peretele sondei pentru a preveni prăbușirea peretelui sondei. Efectele combinate ale PAC de reducere a filtrării și creșterea vâscozității fluidului de foraj pot îmbunătăți în mod eficient stabilitatea sondei.
Principiu
PAC împiedică pătrunderea fluidului de foraj în formațiune prin formarea unui strat solid de turtă de noroi pe suprafața peretelui sondei. În același timp, vâscozitatea sa poate îmbunătăți aderența suprafeței peretelui sondei și poate reduce generarea de microfisuri în formațiune, îmbunătățind astfel stabilitatea mecanică a sondei. În plus, PAC poate îmbunătăți, de asemenea, tixotropia fluidului de foraj, astfel încât să formeze o forță de sprijin puternică atunci când este staționar și să mențină o fluiditate corespunzătoare atunci când curge, stabilizând și mai mult peretele sondei.
4. Caracteristici de protecție a mediului
Odată cu îmbunătățirea cerințelor de protecție a mediului, substanțele chimice utilizate în fluidele de foraj trebuie să aibă performanțe bune de protecție a mediului. PAC este un produs modificat din celuloză naturală, cu biodegradabilitate bună și toxicitate scăzută, care îndeplinește cerințele de protecție a mediului.
Principiu
PAC este un produs modificat chimic pe baza de celuloza naturala, nu contine substante toxice si poate fi degradat de catre microorganismele din mediul natural. În comparație cu polimerii sintetici, PAC are un impact mai mic asupra mediului și este mai în conformitate cu cerințele forajului ecologic. Această caracteristică îi conferă un avantaj clar în zonele sensibile din punct de vedere ecologic și forajele offshore.
5. Rezistenta la temperatura si sare
În medii cu temperaturi ridicate și săruri ridicate, argilele și polimerii tradiționali au adesea dificultăți în menținerea stabilității fluidelor de foraj, în timp ce PAC prezintă o rezistență bună la temperatură și sare și poate menține eficiența fluidelor de foraj în medii complexe.
Principiu
Grupările anionice (cum ar fi grupările carboxil) sunt introduse în structura moleculară a PAC. Aceste grupuri pot face schimb de ioni cu ioni de sare într-un mediu bogat în sare pentru a menține stabilitatea structurii moleculare. În același timp, PAC are stabilitate termică ridicată și nu va suferi o degradare semnificativă în condiții de temperatură ridicată, asigurând capacitatea de control a vâscozității și a filtrării fluidului de foraj. Prin urmare, PAC are efecte excelente de aplicare în șlamuri de apă sărată și fântâni cu temperatură ridicată.
6. Optimizarea reologiei fluidelor de foraj
Reologia se referă la caracteristicile de curgere și deformare ale fluidelor de foraj sub forță de forfecare. PAC poate ajusta reologia fluidelor de foraj pentru a se asigura că au o capacitate bună de transport a rocii și că pot curge liber în sondă în timpul forării.
Principiu
PAC interacționează cu alte componente din fluidul de foraj pentru a forma o structură de rețea complexă și pentru a ajusta valoarea de curgere și caracteristicile de subțiere prin forfecare ale fluidului de foraj. Acest efect de reglare permite fluidului de foraj să prezinte o bună capacitate de transport a rocii și fluiditate în timpul procesului de foraj, în special în formațiuni complexe și puțuri de înaltă presiune.
7. Analiza cazului
În aplicații practice, PAC este utilizat pe scară largă în diverse sisteme de fluide de foraj. De exemplu, într-un proiect de foraj de puțuri adânci, a fost utilizat un fluid de foraj pe bază de apă care conține PAC. Rezultatele au arătat că PAC a redus semnificativ pierderea prin filtrare a fluidului de foraj, a îmbunătățit stabilitatea sondei, a îmbunătățit eficiența forajului și a redus rata accidentelor în foraj cauzate de poluarea formațiunii. În același timp, PAC a funcționat bine și în forajul marin și poate controla în continuare eficient performanța fluidului de foraj în condiții de salinitate ridicată și temperatură ridicată pentru a asigura desfășurarea fără probleme a operațiunilor de foraj.
Aplicarea celulozei polianionice în forajele petroliere se reflectă în principal în caracteristicile sale excelente de reducere a pierderilor de filtrare, creșterea vâscozității, îmbunătățirea stabilității sondei și protecția mediului. Aplicarea sa în fluide de foraj pe bază de apă și ulei nu numai că îmbunătățește eficiența forajului și reduce rata accidentelor în foraj, dar este, de asemenea, ecologică și ajută la atingerea obiectivului de foraj ecologic. În condiții geologice complexe și medii de temperatură ridicată și presiune înaltă, rezistența la temperatură și la sare a PAC subliniază și mai mult importanța sa în forarea petrolului. Prin urmare, celuloza polianionică ocupă o poziție indispensabilă în tehnologia modernă de foraj petrolier.
Ora postării: 14-jun-2024