ХЕЦ за бушење нафте

Хидроксиетил целулоза (ХЕЦ) се широко користи у многим индустријским секторима због својих одличних својстава згушњавања, суспензије, дисперзије и задржавања воде. Посебно у нафтним пољима, ХЕЦ се користи у процесима бушења, завршетка, ремонта и ломљења, углавном као згушњивач у сланој води, иу многим другим специфичним применама.

ХЕЦсвојства на коришћење нафтних поља

(1) Толеранција соли:

ХЕЦ има одличну толеранцију соли на електролите. Пошто је ХЕЦ нејонски материјал, неће бити јонизован у воденом медијуму и неће производити талог због присуства високе концентрације соли у систему, што резултира променом његовог вискозитета.

ХЕЦ згушњава многе моновалентне и двовалентне растворе електролита високе концентрације, док ањонски линкери влакана као што је ЦМЦ производе сољење неких металних јона. У применама на нафтним пољима, на ХЕЦ потпуно не утичу тврдоћа воде и концентрација соли и може чак да згусне тешке течности које садрже високе концентрације јона цинка и калцијума. Само алуминијум сулфат може да га исталожи. Ефекат згушњавања ХЕЦ у слаткој води и засићеним тешким електролитом НаЦл, ЦаЦл2 и ЗнБр2ЦаБр2.

Ова толеранција на сол даје ХЕЦ-у прилику да игра важну улогу у развоју ове бушотине и приобалног поља.

(2) Вискозитет и брзина смицања:

ХЕЦ растворљив у води раствара се у топлој и хладној води, стварајући вискозитет и формирајући лажну пластику. Његов водени раствор је површински активан и има тенденцију стварања пене. Решење средњег и високог вискозитета ХЕЦ које се користи у општем нафтном пољу је нењутновско, показује висок степен псеудопластике, а на вискозитет утиче брзина смицања. При малој брзини смицања, ХЕЦ молекули су насумично распоређени, што доводи до заплета ланаца са високим вискозитетом, што побољшава вискозитет: при високој брзини смицања, молекули постају оријентисани са смером протока, смањујући отпор протоку, а вискозност се смањује са повећањем брзине смицања.

Кроз велики број експеримената, Унион Царбиде (УЦЦ) је закључио да је реолошко понашање течности за бушење нелинеарно и да се може изразити по степену:

Напон смицања = К (брзина смицања)н

Где је н ефективни вискозитет раствора при малој брзини смицања (1с-1).

Н је обрнуто пропорционално разблажењу смицањем. .

У инжењерингу исплаке, к и н су корисни када се израчунава ефективни вискозитет флуида у условима бушотине. Компанија је развила скуп вредности за к и н када је ХЕЦ(4400цпс) коришћен као компонента исплаке (табела 2). Ова табела се односи на све концентрације раствора ХЕЦ у слаткој и сланој води (0,92 кг/1 нацЛ). Из ове табеле се могу наћи вредности које одговарају средњим (100-200 о/мин) и ниским (15-30 о/мин) брзинама смицања.

Примена ХЕЦ у нафтним пољима

(1) Течност за бушење

ХЕЦ додане течности за бушење се обично користе у бушењу тврдих стена иу посебним ситуацијама као што су контрола губитка воде у циркулацији, прекомерни губитак воде, абнормални притисак и неуједначене формације шкриљаца. Резултати примене су такође добри код бушења и бушења великих рупа.

Због својих својстава згушњавања, суспензије и подмазивања, ХЕЦ се може користити у исплаци за бушење за хлађење гвожђа и реза за бушење и избацивање резних штеточина на површину, побољшавајући капацитет исплаке. Коришћен је на нафтном пољу Схенгли као течност за ширење и ношење бушотина са изузетним ефектом и примењен је у пракси. У нижој бушотини, када се наиђе на веома високу брзину смицања, због јединственог реолошког понашања ХЕЦ-а, вискозитет течности за бушење може бити локално близу вискозности воде. С једне стране, брзина бушења је побољшана, а сврдло није лако загрејати, а животни век сврдла је продужен. С друге стране, избушене рупе су чисте и имају високу пропустљивост. Посебно у структури тврдог камена, овај ефекат је веома очигледан, може уштедети много материјала. .

Генерално се верује да снага потребна за циркулацију течности за бушење при датој брзини у великој мери зависи од вискозитета течности за бушење, а употреба ХЕЦ течности за бушење може значајно да смањи хидродинамичко трење, чиме се смањује потреба за притиском пумпе. Тако се смањује и осетљивост на губитак циркулације. Поред тога, почетни обртни момент се може смањити када се циклус настави након искључивања.

ХЕЦ-ов раствор калијум хлорида је коришћен као течност за бушење за побољшање стабилности бушотине. Неуједначена формација се одржава у стабилном стању како би се олакшали захтеви за кућиште. Течност за бушење додатно побољшава носивост стене и ограничава дифузију сечења.

ХЕЦ може побољшати адхезију чак иу раствору електролита. Слана вода која садржи јоне натријума, јоне калцијума, јоне хлорида и јоне брома често се сусреће у осетљивој течности за бушење. Ова течност за бушење је згуснута са ХЕЦ, који може да задржи растворљивост гела и добру способност подизања вискозитета у опсегу концентрације соли и тежине људских руку. Може спречити оштећење производне зоне и повећати брзину бушења и производњу нафте.

Коришћење ХЕЦ-а такође може значајно побољшати учинак губитка течности општег блата. У великој мери побољшати стабилност блата. ХЕЦ се може додати као адитив у недисперзибилну слану бентонитну суспензију да би се смањио губитак воде и повећао вискозитет без повећања чврстоће гела. Истовремено, наношење ХЕЦ-а на исплаку за бушење може уклонити дисперзију глине и спречити колапс бунара. Ефикасност дехидрације успорава стопу хидратације муљног шкриљаца на зиду бушотине, а ефекат покривања дугог ланца ХЕЦ на стену зида бушотине јача структуру стене и отежава хидратацију и ломљење, што доводи до колапса. У формацијама високе пропусности, адитиви за губитак воде као што су калцијум карбонат, одабране угљоводоничне смоле или зрна соли растворљивих у води могу бити ефикасни, али у екстремним условима, висока концентрација раствора за санацију губитка воде (тј. у сваком бурету раствора) може се користити

ХЕЦ 1,3-3,2 кг) за спречавање губитка воде дубоко у производној зони.

ХЕЦ се такође може користити као неферментирајући заштитни гел у исплаци за бушење за третман бунара и за мерење високог притиска (200 атмосферског притиска) и температуре.

Предност коришћења ХЕЦ-а је у томе што процеси бушења и завршетка могу да користе исто блато, смањују зависност од других дисперзанта, разблаживача и ПХ регулатора, руковање течностима и складиштење су веома згодни.

(2.) Течност за ломљење:

У течности за ломљење, ХЕЦ може подићи вискозитет, а сам ХЕЦ нема утицај на слој уља, неће блокирати љуску лома, може се добро ломити. Такође има исте карактеристике као течност за пуцање на бази воде, као што је јака способност суспензије песка и мала отпорност на трење. 0,1-2% мешавина воде и алкохола, згуснута са ХЕЦ и другим јодованим солима као што су калијум, натријум и олово, убризгана је у нафтну бушотину под високим притиском ради ломљења, а проток је обновљен у року од 48 сати. Течности за ломљење на бази воде направљене са ХЕЦ-ом практично немају остатке након течења, посебно у формацијама са ниском пропусношћу које се не могу испразнити од остатка. У алкалним условима, комплекс се формира са растворима манган-хлорида, бакар-хлорида, бакар-нитрата, бакар-сулфата и дихромата и посебно се користи за течности за ломљење пропанта. Употреба ХЕЦ-а може избећи губитак вискозитета услед високих температура у бушотини, ломљења нафтне зоне, а ипак постићи добре резултате у бушотинама вишим од 371 Ц. У условима у бушотини, ХЕЦ није лако да труне и пропада, а остатак је низак, тако да у основи неће блокирати пут уља, што ће резултирати подземним загађењем. Што се тиче перформанси, много је бољи од уобичајеног лепка за ломљење, као што је теренска елита. Пхиллипс Петролеум је такође упоредио састав етра целулозе као што су карбоксиметил целулоза, карбоксиметил хидроксиетил целулоза, хидроксиетил целулоза, хидроксипропил целулоза и метил целулоза и одлучио да је ХЕЦ најбоље решење.

Након што је течност за фрактурисање са концентрацијом ХЕЦ базне течности од 0,6% и средством за умрежавање бакар сулфата коришћена на нафтном пољу Дакинг у Кини, закључује се да у поређењу са другим природним адхезијама, употреба ХЕЦ у флуиду за ломљење има предности „(1) базна течност није лако трунути након припреме и може се ставити на дуже време; (2) остатак је низак. А ово последње је кључно да се ХЕЦ широко користи у ломљењу нафтних бушотина у иностранству.

(3.) Завршетак и ремонт:

ХЕЦ-ова течност за довршавање са ниским садржајем чврсте супстанце спречава честице муља да блокирају простор резервоара док се приближава резервоару. Својства губитка воде такође спречавају да велике количине воде уђу у резервоар из муља како би се обезбедио производни капацитет резервоара.

ХЕЦ смањује отпор блата, што смањује притисак пумпе и смањује потрошњу енергије. Његова одлична растворљивост соли такође осигурава да нема падавина приликом кисељења нафтних бунара.

У операцијама завршетка и интервенције, ХЕЦ-ов вискозитет се користи за преношење шљунка. Додавање 0,5-1 кг ХЕЦ по барелу радне течности може да носи шљунак и шљунак из бушотине, што резултира бољом радијалном и уздужном дистрибуцијом шљунка низ бушотину. Накнадно уклањање полимера у великој мери поједностављује процес уклањања течности за ремонт и завршетак радова. У ретким приликама, услови у бушотини захтевају корективне мере како би се спречило враћање муља на ушће бушотине током бушења и ремонта и губитка течности у циркулацији. У овом случају, раствор ХЕЦ високе концентрације се може користити за брзо убризгавање 1,3-3,2 кг ХЕЦ по барелу воде у бушотини. Поред тога, у екстремним случајевима, око 23 кг ХЕЦ-а се може ставити у свако буре дизела и испумпати низ окно, полако га хидрирајући док се меша са каменом водом у рупи.

Пропустљивост језгара песка засићених раствором од 500 милидарси у концентрацији од 0,68 кг ХЕЦ по барелу може се вратити на више од 90% закисељавањем хлороводоничном киселином. Поред тога, течност за завршетак ХЕЦ која садржи калцијум карбонат, која је направљена од 136 ппм нефилтриране чврсте морске воде за одрасле, повратила је 98% првобитне брзине истицања након што је филтерски колач уклоњен киселином са површине филтерског елемента.