Petrol Sondajı için HEC

Hidroksietil selüloz (HEC), mükemmel koyulaştırma, süspansiyon, dispersiyon ve su tutma özellikleri nedeniyle birçok endüstriyel sektörde yaygın olarak kullanılmaktadır. HEC, özellikle petrol sahasında sondaj, tamamlama, kuyu tamamlama ve kırma işlemlerinde, esas olarak tuzlu suda yoğunlaştırıcı olarak ve diğer birçok özel uygulamada kullanılmaktadır.

YÖKpetrol sahalarının kullanımına ilişkin özellikler

(1) Tuz toleransı:

HEC elektrolitler için mükemmel tuz toleransına sahiptir. HEC iyonik olmayan bir malzeme olduğundan su ortamında iyonize olmayacak ve sistemdeki yüksek konsantrasyonda tuzların varlığı nedeniyle çökelme kalıntısı üretmeyecek, bu da viskozitesinin değişmesine neden olacaktır.

HEC, birçok yüksek konsantrasyonlu tek değerlikli ve iki değerlikli elektrolit solüsyonunu koyulaştırırken, CMC gibi anyonik fiber bağlayıcılar bazı metal iyonlarının tuzlanmasını sağlar. Petrol sahası uygulamalarında HEC, su sertliğinden ve tuz konsantrasyonundan tamamen etkilenmez ve hatta yüksek konsantrasyonda çinko ve kalsiyum iyonları içeren ağır sıvıları bile kalınlaştırabilir. Sadece alüminyum sülfat onu çökeltebilir. HEC'nin tatlı su ve doymuş NaCl, CaCl2 ve ZnBr2CaBr2 ağır elektrolitte kalınlaştırıcı etkisi.

Bu tuz toleransı, HEC'e hem bu kuyu hem de açık deniz sahası geliştirmede önemli bir rol oynama fırsatı veriyor.

(2) Viskozite ve kayma hızı:

Suda çözünebilen HEC hem sıcak hem de soğuk suda çözünerek viskozite üretir ve sahte plastikler oluşturur. Sulu çözeltisi yüzey aktiftir ve köpük oluşturma eğilimindedir. Genel petrol sahasında kullanılan orta ve yüksek viskoziteli HEC çözümü Newtonyen değildir, yüksek derecede psödoplastik gösterir ve viskozite kesme hızından etkilenir. Düşük kayma hızında, HEC molekülleri rastgele düzenlenir, bu da yüksek viskoziteli zincir dolaşmalarıyla sonuçlanır, bu da viskoziteyi artırır: yüksek kesme hızında moleküller akış yönüne göre yönlendirilir, akışa karşı direnç azalır ve kesme hızının artmasıyla viskozite azalır.

Çok sayıda deney sonucunda Union Carbide (UCC), sondaj sıvısının reolojik davranışının doğrusal olmadığı ve güç yasasıyla ifade edilebileceği sonucuna vardı:

Kayma gerilimi = K (kayma hızı)n

Burada n, düşük kayma hızında (1s-1) çözeltinin etkili viskozitesidir.

N kayma seyrelmesiyle ters orantılıdır. .

Çamur mühendisliğinde k ve n, kuyu içi koşullar altında etkin sıvı viskozitesinin hesaplanmasında faydalıdır. Şirket, sondaj çamuru bileşeni olarak HEC(4400cps) kullanıldığında k ve n için bir dizi değer geliştirdi (tablo 2). Bu tablo, tatlı ve tuzlu sudaki tüm HEC çözeltileri konsantrasyonları (0,92kg/1 nacL) için geçerlidir. Bu tablodan orta (100-200rpm) ve düşük (15-30rpm) kesme hızlarına karşılık gelen değerler bulunabilir.

HEC'nin petrol sahasında uygulanması

(1) Sondaj sıvısı

HEC katkılı sondaj sıvıları, sert kaya sondajında ​​ve dolaşımdaki su kaybı kontrolü, aşırı su kaybı, anormal basınç ve düzensiz şeyl oluşumları gibi özel durumlarda yaygın olarak kullanılır. Uygulama sonuçları delme ve büyük delik delmede de iyidir.

Kalınlaştırma, süspansiyon ve yağlama özellikleri nedeniyle HEC, sondaj çamurunda demiri ve sondaj kesimlerini soğutmak ve kesici haşereleri yüzeye çıkarmak, çamurun kaya taşıma kapasitesini artırmak için kullanılabilir. Shengli petrol sahasında sondaj kuyusu yayma ve sıvı taşıma amaçlı olarak dikkat çekici bir etkiyle kullanılmış ve uygulamaya alınmıştır. Kuyu içi çok yüksek kayma hızıyla karşılaşıldığında, HEC'nin benzersiz reolojik davranışından dolayı sondaj sıvısının viskozitesi, yerel olarak suyun viskozitesine yakın olabilir. Bir yandan delme hızı iyileştirilir ve ucun ısınması kolay değildir ve ucun servis ömrü uzar. Öte yandan açılan delikler temiz ve geçirgenliği yüksektir. Özellikle sert kaya yapısında bu etki çok belirgindir, birçok malzemeden tasarruf edilebilir. .

Genel olarak, belirli bir hızda sondaj sıvısı sirkülasyonu için gereken gücün büyük ölçüde sondaj sıvısının viskozitesine bağlı olduğuna ve HEC sondaj sıvısının kullanımının hidrodinamik sürtünmeyi önemli ölçüde azaltabileceğine, dolayısıyla pompa basıncına olan ihtiyacı azaltabileceğine inanılmaktadır. Böylece dolaşım kaybına karşı hassasiyet de azalır. Ek olarak, kapatmanın ardından döngü yeniden başlatıldığında başlatma torku azaltılabilir.

HEC'in potasyum klorür çözeltisi, kuyu deliği stabilitesini iyileştirmek için sondaj sıvısı olarak kullanıldı. Düzensiz oluşum, mahfaza gereksinimlerini kolaylaştırmak için stabil bir durumda tutulur. Sondaj sıvısı kaya taşıma kapasitesini daha da artırır ve kesiklerin difüzyonunu sınırlar.

HEC, elektrolit çözeltisinde bile yapışmayı geliştirebilir. Hassas sondaj sıvısında sıklıkla sodyum iyonları, kalsiyum iyonları, klorür iyonları ve brom iyonları içeren tuzlu su ile karşılaşılır. Bu sondaj sıvısı, jel çözünürlüğünü ve iyi viskozite kaldırma kabiliyetini, tuz konsantrasyonu ve insan kollarının ağırlığı aralığında tutabilen HEC ile kalınlaştırılmıştır. Üretim bölgesinin zarar görmesini önleyebilir ve sondaj oranını ve petrol üretimini artırabilir.

HEC'nin kullanılması genel çamurun sıvı kaybı performansını da büyük ölçüde artırabilir. Çamurun stabilitesini büyük ölçüde artırır. HEC, jel mukavemetini arttırmadan su kaybını azaltmak ve viskoziteyi arttırmak için dağılamayan tuzlu bentonit bulamacına bir katkı maddesi olarak eklenebilir. Aynı zamanda HEC'nin sondaj çamuruna uygulanması kilin dağılımını ortadan kaldırabilir ve kuyunun çökmesini önleyebilir. Dehidrasyon etkinliği sondaj kuyusu duvarındaki çamur şistinin hidrasyon hızını yavaşlatır ve uzun HEC zincirinin sondaj kuyusu duvarı kayası üzerindeki örtücü etkisi kaya yapısını güçlendirir ve hidratlanmayı ve parçalanmayı zorlaştırarak çökmeye neden olur. Yüksek geçirgenliğe sahip oluşumlarda, kalsiyum karbonat, seçilmiş hidrokarbon reçineleri veya suda çözünür tuz taneleri gibi su kaybı katkı maddeleri etkili olabilir, ancak ekstrem koşullarda yüksek konsantrasyonda su kaybı iyileştirme çözeltisi (yani her bir çözelti varilinde) kullanılabilir

HEC 1,3-3,2kg) üretim bölgesinin derinliklerine doğru su kaybını önlemek için.

HEC ayrıca kuyu işleme ve yüksek basınç (200 atmosferik basınç) ve sıcaklık ölçümü için sondaj çamurunda fermente olmayan koruyucu jel olarak da kullanılabilir.

HEC kullanmanın avantajı, sondaj ve tamamlama süreçlerinde aynı çamurun kullanılabilmesi, diğer dağıtıcılara, seyrelticilere ve PH düzenleyicilere olan bağımlılığın azaltılması, sıvı taşıma ve depolamanın çok uygun olmasıdır.

(2.) Kırılma sıvısı:

Kırma sıvısında HEC viskoziteyi yükseltebilir ve HEC'in kendisinin yağ tabakası üzerinde hiçbir etkisi yoktur, kırılma kavuzunu engellemez, iyi kırılabilir. Aynı zamanda güçlü kum süspansiyon kabiliyeti ve küçük sürtünme direnci gibi su bazlı çatlama sıvısıyla aynı özelliklere sahiptir. HEC ve potasyum, sodyum ve kurşun gibi diğer iyotlu tuzlarla koyulaştırılan %0,1-2 su-alkol karışımı, kırmak için yüksek basınçta petrol kuyusuna enjekte edildi ve akış 48 saat içinde yeniden sağlandı. HEC ile yapılan su bazlı kırma sıvıları, özellikle kalıntının drenajı mümkün olmayan düşük geçirgenliğe sahip oluşumlarda, sıvılaştırma sonrasında neredeyse hiç kalıntı bırakmaz. Alkali koşullar altında kompleks, manganez klorür, bakır klorür, bakır nitrat, bakır sülfat ve dikromat çözeltilerinden oluşur ve özellikle kırılma sıvılarını taşıyan propant için kullanılır. HEC kullanımı, yüksek kuyu içi sıcaklıklar, petrol bölgesinin çatlaması nedeniyle viskozite kaybını önleyebilir ve 371 C'nin üzerindeki kuyularda yine de iyi sonuçlar elde edilebilir. Kuyu içi koşullarda, HEC'nin çürümesi ve bozulması kolay değildir ve kalıntı düşüktür. yani temelde petrol yolunu tıkamayacak ve yer altı kirliliğine yol açmayacak. Performans açısından, saha elitleri gibi kırmada yaygın olarak kullanılan yapıştırıcılardan çok daha iyidir. Phillips Petroleum ayrıca karboksimetil selüloz, karboksimetil hidroksietil selüloz, hidroksietil selüloz, hidroksipropil selüloz ve metil selüloz gibi selüloz eterlerin bileşimlerini de karşılaştırdı ve HEC'in en iyi çözüm olduğuna karar verdi.

Çin'deki Daqing petrol sahasında %0,6 baz sıvısı HEC konsantrasyonu ve bakır sülfat çapraz bağlama maddesi içeren kırma sıvısı kullanıldıktan sonra, diğer doğal yapışmalarla karşılaştırıldığında, kırma sıvısında HEC kullanımının şu avantajlara sahip olduğu sonucuna varılmıştır: "(1) baz sıvının hazırlandıktan sonra çürümesi kolay değildir ve daha uzun süre yerleştirilebilir; (2) kalıntı azdır. Ve ikincisi, HEC'in yurt dışında petrol kuyusu kırılmasında yaygın olarak kullanılmasının anahtarıdır.

(3.) Tamamlama ve çalışma:

HEC'in düşük katılı tamamlama sıvısı, çamur parçacıklarının rezervuara yaklaşırken rezervuar alanını tıkamasını önler. Su kaybı özellikleri aynı zamanda rezervuarın üretken kapasitesini sağlamak için çamurdan rezervuara büyük miktarda suyun girmesini de önler.

HEC, çamur direncini azaltarak pompa basıncını düşürür ve güç tüketimini azaltır. Mükemmel tuz çözünürlüğü, petrol kuyularını asitleştirirken çökelme olmamasını da sağlar.

Tamamlama ve müdahale operasyonlarında çakıl aktarımında HEC'in viskozitesi kullanılır. Çalışma sıvısının varili başına 0,5-1 kg HEC eklemek çakıl ve çakılı sondaj deliğinden taşıyabilir, bu da kuyu içinde daha iyi radyal ve boylamsal çakıl dağılımı sağlar. Daha sonra polimerin çıkarılması, fazla çalışma ve tamamlama sıvısının çıkarılması sürecini büyük ölçüde basitleştirir. Nadir durumlarda, kuyu içi koşullar, sondaj ve çalışma sırasında çamurun kuyu başına geri dönmesini ve dolaşımdaki sıvı kaybını önlemek için düzeltici eylem gerektirir. Bu durumda, kuyudaki su varili başına 1,3-3,2 kg HEC'yi hızlı bir şekilde enjekte etmek için yüksek konsantrasyonlu bir HEC çözümü kullanılabilir. Ek olarak, aşırı durumlarda, her bir dizel variline yaklaşık 23 kg HEC konulabilir ve kuyuya pompalanarak delikteki kaya suyuyla karışarak yavaşça nemlendirilebilir.

Varil başına 0,68 kg HEC konsantrasyonundaki 500 milidarsi solüsyonla doyurulmuş kum maçalarının geçirgenliği, hidroklorik asitle asitleştirme yoluyla %90'ın üzerine çıkarılabilir. Ek olarak, 136 ppm filtrelenmemiş katı yetişkin deniz suyundan yapılan kalsiyum karbonat içeren HEC tamamlama sıvısı, filtre kekinin filtre elemanının yüzeyinden asitle çıkarılmasından sonra orijinal sızıntı oranının %98'ini geri kazandı.