HEC kwa Uchimbaji Mafuta

Selulosi ya Hydroxyethyl (HEC) inatumika sana katika sekta nyingi za viwanda kwa sifa zake bora za unene, kusimamishwa, utawanyiko na uhifadhi wa maji. Hasa katika uwanja wa mafuta, HEC imetumika katika uchimbaji, ukamilishaji, ufanyaji kazi na michakato ya fracturing, haswa kama kiboreshaji cha brine, na katika matumizi mengine mengi maalum.

HECmali ya matumizi ya mashamba ya mafuta

(1) Uvumilivu wa chumvi:

HEC ina uvumilivu bora wa chumvi kwa elektroliti. Kwa kuwa HEC ni nyenzo isiyo ya ioni, haitawekwa ionized katika maji na haitatoa mabaki ya mvua kutokana na kuwepo kwa mkusanyiko mkubwa wa chumvi kwenye mfumo, na kusababisha mabadiliko ya mnato wake.

HEC huimarisha suluhu nyingi za elektroliti zenye ukolezi mkubwa na zenye bivalent, ilhali viunganishi vya nyuzi za anionic kama vile CMC hutokeza uwekaji chumvi kutoka kwenye ioni za chuma. Katika uwekaji mafuta kwenye uwanja wa mafuta, HEC haiathiriwi kabisa na ugumu wa maji na ukolezi wa chumvi na inaweza hata kufanya vimiminika vizito vilivyo na viwango vya juu vya ioni za zinki na kalsiamu. Sulfate ya alumini pekee ndiyo inaweza kuifanya. Athari ya unene wa HEC katika maji safi na NaCl iliyojaa, CaCl2 na ZnBr2CaBr2 elektroliti nzito.

Uvumilivu huu wa chumvi huwapa HEC fursa ya kuchukua jukumu muhimu katika maendeleo haya ya kisima na nje ya nchi.

(2) Mnato na kasi ya kukata nywele:

HEC mumunyifu katika maji huyeyushwa katika maji moto na baridi, na kutoa mnato na kutengeneza plastiki bandia. Suluhisho lake la maji ni kazi ya uso na huwa na kuunda povu. Suluhisho la HEC ya mnato wa kati na wa juu unaotumiwa katika uwanja wa mafuta kwa ujumla sio Newtonian, inayoonyesha kiwango cha juu cha pseudoplastic, na mnato unaathiriwa na kiwango cha shear. Kwa kiwango cha chini cha shear, molekuli za HEC hupangwa kwa nasibu, na kusababisha tangles ya mnyororo na viscosity ya juu, ambayo inaboresha viscosity: kwa kiwango cha juu cha shear, molekuli huelekezwa na mwelekeo wa mtiririko, kupunguza upinzani wa mtiririko, na viscosity hupungua kwa ongezeko la kiwango cha shear.

Kupitia idadi kubwa ya majaribio, Union Carbide (UCC) ilihitimisha kuwa tabia ya rheological ya maji ya kuchimba visima haina mstari na inaweza kuonyeshwa na sheria ya nguvu:

Shear stress = K (shear rate) n

Ambapo, n ni mnato wa ufanisi wa suluhisho kwa kiwango cha chini cha shear (1s-1).

N inawiana kinyume na dilution ya shear. .

Katika uhandisi wa matope, k na n ni muhimu wakati wa kuhesabu viscosity ya maji yenye ufanisi chini ya hali ya chini ya shimo. Kampuni imeunda seti ya maadili ya k na n wakati HEC(4400cps) ilitumika kama sehemu ya kuchimba visima (jedwali 2). Jedwali hili linatumika kwa viwango vyote vya miyeyusho ya HEC katika maji safi na chumvi (0.92kg/1 nacL). Kutoka kwa jedwali hili, maadili yanayolingana na viwango vya kati (100-200rpm) na chini (15-30rpm) vinaweza kupatikana.

Utumiaji wa HEC katika uwanja wa mafuta

(1) Maji ya kuchimba

Vimiminika vya kuchimba visima vilivyoongezwa kwa HEC hutumiwa kwa kawaida katika uchimbaji wa miamba migumu na katika hali maalum kama vile udhibiti wa upotevu wa maji unaozunguka, upotevu wa maji kupita kiasi, shinikizo lisilo la kawaida, na muundo usio sawa wa shale. Matokeo ya maombi pia ni mazuri katika kuchimba visima na kuchimba shimo kubwa.

Kwa sababu ya unene wake, kusimamishwa na mali ya kulainisha, HEC inaweza kutumika katika kuchimba matope ili kupoeza vipandikizi vya chuma na kuchimba visima, na kuleta wadudu wa kukata juu ya uso, kuboresha uwezo wa kubeba miamba ya matope. Imetumika katika uwanja wa mafuta wa Shengli kama kisima cha kueneza na kubeba maji maji yenye athari ya ajabu na imetekelezwa. Katika shimo la chini, wakati wa kukutana na kiwango cha juu sana cha kukata, kutokana na tabia ya kipekee ya rheological ya HEC, mnato wa maji ya kuchimba visima inaweza kuwa ndani ya nchi karibu na viscosity ya maji. Kwa upande mmoja, kiwango cha kuchimba visima kinaboreshwa, na kidogo si rahisi joto, na maisha ya huduma ya kidogo ni ya muda mrefu. Kwa upande mwingine, mashimo yaliyochimbwa ni safi na yana upenyezaji wa juu. Hasa katika muundo wa mwamba mgumu, athari hii ni dhahiri sana, inaweza kuokoa vifaa vingi. .

Kwa ujumla inaaminika kuwa nguvu zinazohitajika kwa mzunguko wa maji ya kuchimba kwa kiwango fulani hutegemea sana mnato wa maji ya kuchimba visima, na matumizi ya maji ya kuchimba visima ya HEC yanaweza kupunguza kwa kiasi kikubwa msuguano wa hidrodynamic, na hivyo kupunguza haja ya shinikizo la pampu. Kwa hivyo, unyeti wa kupoteza mzunguko pia hupunguzwa. Kwa kuongeza, torque ya kuanzia inaweza kupunguzwa wakati mzunguko unaanza tena baada ya kuzima.

Mmumunyo wa kloridi ya potasiamu wa HEC ulitumika kama giligili ya kuchimba ili kuboresha uthabiti wa kisima. Uundaji usio na usawa unafanyika katika hali ya utulivu ili kupunguza mahitaji ya casing. Kioevu cha kuchimba huboresha zaidi uwezo wa kubeba miamba na kuzuia uenezaji wa vipandikizi.

HEC inaweza kuboresha kujitoa hata katika suluhisho la electrolyte. Maji ya chumvi yenye ioni za sodiamu, ioni za kalsiamu, ioni za kloridi na ioni za bromini mara nyingi hupatikana katika maji nyeti ya kuchimba visima. Kioevu hiki cha kuchimba visima hutiwa mnene na HEC, ambayo inaweza kuweka umumunyifu wa gel na uwezo mzuri wa kuinua mnato ndani ya safu ya mkusanyiko wa chumvi na uzani wa mikono ya binadamu. Inaweza kuzuia uharibifu wa eneo la uzalishaji na kuongeza kiwango cha uchimbaji na uzalishaji wa mafuta.

Kutumia HEC kunaweza pia kuboresha sana utendaji wa upotevu wa maji katika matope ya jumla. Kuboresha sana utulivu wa matope. HEC inaweza kuongezwa kama nyongeza kwa tope la bentonite la chumvi isiyoweza kutawanywa ili kupunguza upotevu wa maji na kuongeza mnato bila kuongeza nguvu ya gel. Wakati huo huo, kutumia HEC kwa matope ya kuchimba visima kunaweza kuondoa mtawanyiko wa udongo na kuzuia kuanguka kwa kisima. Ufanisi wa upungufu wa maji mwilini hupunguza kasi ya kiwango cha unyevu wa matope ya matope kwenye ukuta wa kisima, na athari ya kufunika ya mnyororo mrefu wa HEC kwenye mwamba wa ukuta wa kisima huimarisha muundo wa miamba na kufanya kuwa vigumu kumwagika na kuenea, na kusababisha kuanguka. Katika miundo ya upenyezaji wa hali ya juu, viungio vya upotevu wa maji kama vile kalsiamu kabonati, resini za hidrokaboni zilizochaguliwa au nafaka za chumvi mumunyifu katika maji zinaweza kuwa na ufanisi, lakini katika hali mbaya zaidi, mkusanyiko mkubwa wa suluhisho la upotezaji wa maji (yaani, katika kila pipa la suluhisho) inaweza kutumika

HEC 1.3-3.2kg) ili kuzuia upotevu wa maji ndani kabisa ya eneo la uzalishaji.

HEC pia inaweza kutumika kama jeli ya kinga isiyoweza kuchubuka katika kuchimba matope kwa matibabu ya kisima na shinikizo la juu (shinikizo la angahewa 200) na kipimo cha joto.

Faida ya kutumia HEC ni kwamba michakato ya kuchimba visima na kukamilisha inaweza kutumia matope sawa, kupunguza utegemezi wa dispersants nyingine, diluents na vidhibiti PH, utunzaji wa kioevu na uhifadhi ni rahisi sana.

(2.) Kioevu cha kupasuka:

Katika maji ya fracturing, HEC inaweza kuinua mnato, na HEC yenyewe haina athari kwenye safu ya mafuta, haiwezi kuzuia glume ya fracture, inaweza kupasuka vizuri. Pia ina sifa sawa na maji yanayopasuka yanayotokana na maji, kama vile uwezo wa kusimamisha mchanga wenye nguvu na ukinzani mdogo wa msuguano. Mchanganyiko wa 0.1-2% ya pombe ya maji, iliyotiwa unene na HEC na chumvi zingine zenye iodini kama vile potasiamu, sodiamu na risasi, ilidungwa kwenye kisima cha mafuta kwa shinikizo la juu kwa kuvunjika, na mtiririko ulirejeshwa ndani ya masaa 48. Viowevu vinavyopasuka vinavyotokana na maji vilivyotengenezwa kwa HEC kwa hakika havina masalio baada ya kuyeyushwa, hasa katika miundo yenye upenyezaji mdogo ambao hauwezi kuondolewa mabaki. Chini ya hali ya alkali, changamano huundwa na kloridi ya manganese, kloridi ya shaba, nitrati ya shaba, salfati ya shaba na miyeyusho ya dichromate, na hutumiwa mahususi kwa kubeba viowevu vinavyopasuka. Matumizi ya HEC inaweza kuepuka kupoteza viscosity kutokana na joto la juu la shimo la chini, kupasua eneo la mafuta, na bado kufikia matokeo mazuri katika Wells ya juu kuliko 371 C. Katika hali ya chini ya chini, HEC si rahisi kuoza na kuharibika, na mabaki ni ya chini, kwa hivyo kimsingi haitazuia njia ya mafuta, na kusababisha uchafuzi wa chini ya ardhi. Kwa upande wa utendakazi, ni bora zaidi kuliko gundi inayotumika sana katika kupasua, kama vile wasomi wa shambani. Phillips Petroleum pia ililinganisha muundo wa etha za selulosi kama vile carboxymethyl cellulose, carboxymethyl hydroxyethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose na methyl cellulose, na kuamua kuwa HEC ndiyo suluhisho bora zaidi.

Baada ya kiowevu cha kupasua chenye mkusanyiko wa 0.6% wa maji ya msingi wa HEC na wakala wa kuunganisha salfati ya shaba kutumika katika uwanja wa mafuta wa Daqing nchini Uchina, inahitimishwa kuwa ikilinganishwa na viambatisho vingine vya asili, matumizi ya HEC katika kiowevu kinachopasuka yana faida za "(1) maji ya msingi si rahisi kuoza baada ya kutayarishwa, na inaweza kuwekwa kwa muda mrefu; (2) mabaki ni ya chini. Na mwisho ndio ufunguo wa HEC kutumika sana katika upasuaji wa kisima cha mafuta nje ya nchi.

(3.) Kukamilisha na kufanya kazi:

Kioevu cha ukamilishaji cha uimara wa chini cha HEC huzuia chembe za matope kuzuia nafasi ya hifadhi inapokaribia hifadhi. Sifa za upotevu wa maji pia huzuia kiasi kikubwa cha maji kuingia kwenye hifadhi kutoka kwenye matope ili kuhakikisha uwezo wa uzalishaji wa hifadhi.

HEC inapunguza kuvuta kwa matope, ambayo hupunguza shinikizo la pampu na kupunguza matumizi ya nguvu. Umumunyifu wake bora wa chumvi pia huhakikisha kuwa hakuna mvua wakati wa kuongeza asidi kwenye Visima vya mafuta.

Katika shughuli za kukamilisha na kuingilia kati, mnato wa HEC hutumiwa kuhamisha changarawe. Kuongeza HEC 0.5-1kg kwa kila pipa la kiowevu cha kufanya kazi kunaweza kubeba changarawe na changarawe kutoka kwenye kisima, na hivyo kusababisha shimo bora la usambazaji wa radial na longitudinal chini ya shimo. Uondoaji unaofuata wa polima hurahisisha sana mchakato wa kuondoa kazi na maji ya kukamilisha. Mara chache, hali ya shimo huhitaji hatua ya kurekebisha ili kuzuia matope kurudi kwenye kisima wakati wa kuchimba visima na kufanya kazi na upotevu wa maji yanayozunguka. Katika kesi hii, ufumbuzi wa juu wa mkusanyiko wa HEC unaweza kutumika kwa haraka kuingiza 1.3-3.2kg ya HEC kwa pipa ya shimo la maji. Kwa kuongezea, katika hali mbaya zaidi, takriban kilo 23 za HEC zinaweza kuwekwa kwenye kila pipa la dizeli na kusukumwa chini ya shimoni, na kuinyunyiza polepole inapochanganyika na maji ya mwamba kwenye shimo.

Upenyezaji wa cores za mchanga zilizojaa suluhisho la millidarcy 500 katika mkusanyiko wa 0. 68 kg HEC kwa pipa inaweza kurejeshwa hadi zaidi ya 90% kwa asidi na asidi hidrokloriki. Kwa kuongezea, umajimaji wa HEC wenye kalsiamu kabonati, ambao ulitengenezwa kutoka kwa 136ppm ya maji ya bahari ya watu wazima yasiyochujwa, ulipata 98% ya kiwango cha awali cha maji baada ya keki ya chujio kuondolewa kutoka kwa uso wa kipengele cha chujio na asidi.