Хидроксиетил целулоза (ХЕЦ) је важан полимер растворљив у води који игра виталну улогу у бушењу нафте. Као дериват целулозе са јединственим физичким и хемијским својствима, ХЕЦ се широко користи у пројектима бушења нафтних поља и производње нафте.
1. Основна својства хидроксиетил целулозе (ХЕЦ)
Хидроксиетил целулоза (ХЕЦ) је нејонско полимерно једињење растворљиво у води добијено хемијском модификацијом природне целулозе. Увођењем хидроксиетил група у молекуларну структуру целулозе, ХЕЦ има јаку хидрофилност, па се може растворити у води да би се формирао колоидни раствор одређеног вискозитета. ХЕЦ има стабилну молекуларну структуру, јаку отпорност на топлоту, релативно инертна хемијска својства, нетоксичан је, без мириса и има добру биокомпатибилност. Ове карактеристике чине ХЕЦ идеалним хемијским додатком за бушење нафте.
2. Механизам ХЕЦ у бушењу нафте
2.1 Регулисање вискозитета течности за бушење
Током бушења нафте, течност за бушење (позната и као исплака за бушење) је витална функционална течност, која се углавном користи за хлађење и подмазивање бургије, ношење резница, стабилизацију зида бунара и спречавање издувавања. ХЕЦ, као згушњивач и модификатор реологије, може побољшати свој радни ефекат подешавањем вискозитета и реолошких својстава течности за бушење. Након што се ХЕЦ раствори у течности за бушење, формира тродимензионалну мрежну структуру, која значајно побољшава вискозитет течности за бушење, чиме се повећава капацитет течности за бушење да носи песак, обезбеђујући да се резови могу несметано извући из бушотине. дна бунара и спречава блокаду бушотине.
2.2 Стабилност зида бунара и спречавање урушавања бунара
Стабилност зида бунара је веома критично питање у инжењерству бушења. Због сложености структуре подземног слоја и разлике у притиску настале током бушења, зид бунара је често склон урушавању или нестабилности. Употреба ХЕЦ-а у течности за бушење може ефикасно побољшати способност контроле филтрације течности за бушење, смањити губитак филтрације течности за бушење у формацију, а затим формирати густу муљну погачу, ефикасно зачепити микро пукотине на зиду бушотине и спречити зид бунара од нестабилности. Овај ефекат је од великог значаја за одржавање интегритета зида бунара и спречавање урушавања бунара, посебно у формацијама са јаком пропусношћу.
2.3 Низак систем чврсте фазе и еколошке предности
Велика количина чврстих честица се обично додаје традиционалном систему течности за бушење како би се побољшао вискозитет и стабилност течности за бушење. Међутим, такве чврсте честице су склоне хабању опреме за бушење и могу изазвати загађење резервоара у каснијој производњи нафтних бушотина. Као ефикасан згушњивач, ХЕЦ може да одржи идеалан вискозитет и реолошке особине течности за бушење у условима ниског садржаја чврсте супстанце, смањи хабање опреме и смањи оштећење резервоара. Поред тога, ХЕЦ има добру биоразградљивост и неће изазвати трајно загађење животне средине. Стога, са све строжим захтевима заштите животне средине данас, предности примене ХЕЦ-а су очигледније.
3. Предности ХЕЦ-а у бушењу нафте
3.1 Добра растворљивост у води и ефекат згушњавања
ХЕЦ, као полимерни материјал растворљив у води, има добру растворљивост у различитим условима квалитета воде (као што је слатка вода, слана вода, итд.). Ово омогућава да се ХЕЦ користи у различитим сложеним геолошким окружењима, посебно у окружењима са високим салинитетом, и још увек може да одржава добре перформансе згушњавања. Његов ефекат згушњавања је значајан, што може ефикасно побољшати реолошка својства бушаћих течности, смањити проблем таложења резница и побољшати ефикасност бушења.
3.2 Одлична отпорност на температуру и со
У дубоком и ултра-дубоком бушењу бушотина, температура и притисак формације су високи, а течност за бушење лако је под утицајем високе температуре и високог притиска и губи своје првобитне перформансе. ХЕЦ има стабилну молекуларну структуру и може да одржи свој вискозитет и реолошка својства на високим температурама и притисцима. Поред тога, у окружењима формирања високог салинитета, ХЕЦ и даље може да одржи добар ефекат згушњавања како би спречио кондензацију или дестабилизацију течности за бушење услед интерференције јона. Стога, ХЕЦ има одличну отпорност на температуру и сол у сложеним геолошким условима и широко се користи у дубоким бушотинама и тешким пројектима бушења.
3.3 Ефикасне перформансе подмазивања
Проблеми са трењем током бушења су такође важан фактор који утиче на ефикасност бушења. Као једно од мазива у течности за бушење, ХЕЦ може значајно смањити коефицијент трења између алата за бушење и зидова бунара, смањити хабање опреме и продужити век трајања алата за бушење. Ова карактеристика је посебно истакнута у хоризонталним бушотинама, косим бунарима и другим типовима бунара, што помаже да се смањи појава кварова у бушотинама и побољша укупна оперативна ефикасност.
4. Практична примена и мере предострожности ХЕЦ-а
4.1 Метода дозирања и контрола концентрације
Начин дозирања ХЕЦ директно утиче на његову дисперзију и ефекат растварања у течности за бушење. Обично, ХЕЦ треба постепено додавати у течност за бушење под условима мешања како би се осигурало да се може равномерно растворити и избећи агломерацију. У исто време, употребна концентрација ХЕЦ-а треба да буде разумно контролисана у складу са условима формирања, захтевима перформанси течности за бушење, итд. Превисока концентрација може проузроковати да течност за бушење буде превише вискозна и утиче на флуидност; док прениска концентрација можда неће моћи у потпуности да испољи своје ефекте згушњавања и подмазивања. Стога, када се користи ХЕЦ, треба га оптимизовати и прилагодити стварним условима.
4.2 Компатибилност са другим адитивима
У стварним системима течности за бушење, различити хемијски адитиви се обично додају да би се постигле различите функције. Стога је компатибилност између ХЕЦ-а и других адитива такође фактор који треба узети у обзир. ХЕЦ показује добру компатибилност са многим уобичајеним адитивима течности за бушење као што су редуктори губитка течности, мазива, стабилизатори, итд., али под одређеним условима, неки адитиви могу утицати на ефекат згушњавања или растворљивост ХЕЦ-а. Због тога, приликом дизајнирања формуле, неопходно је свеобухватно размотрити интеракцију између различитих адитива како би се осигурала стабилност и конзистентност перформанси течности за бушење.
4.3 Заштита животне средине и третман отпадних течности
Са све строжим прописима о заштити животне средине, еколошка прихватљивост течности за бушење постепено је добила пажњу. Као материјал са добром биоразградљивошћу, употреба ХЕЦ може ефикасно смањити загађење животне средине бушаћим течностима. Међутим, након што је бушење завршено, отпадне течности које садрже ХЕЦ и даље треба да се правилно третирају како би се избегли негативни ефекти на околину. У процесу третмана отпадних течности, научне методе третмана као што су рекуперација и деградација отпадних течности треба да буду усвојене у комбинацији са локалним прописима о заштити животне средине и техничким захтевима како би се осигурало да је утицај на животну средину минимизиран.
Хидроксиетил целулоза (ХЕЦ) игра важну улогу у бушењу нафте. Са својом одличном растворљивошћу у води, згушњавањем, отпорношћу на температуру и со и ефектом подмазивања, пружа поуздано решење за побољшање перформанси течности за бушење. У сложеним геолошким условима и тешким радним окружењима, примена ХЕЦ може ефикасно да побољша ефикасност бушења, смањи хабање опреме и обезбеди стабилност бушотине. Уз континуирано унапређење технологије нафтне индустрије, изгледи примене ХЕЦ-а у бушењу нафте биће шири.
Време поста: 20.09.2024