HEC для буріння нафти

Гідроксиетил целюлоза (HEC) широко використовується у багатьох промислових секторах для своїх чудових властивостей потовщення, суспензії, дисперсії та затримки води. Особливо в нафтовому полі HEC використовувався для буріння, завершення, тренування та розриву, головним чином як загусник у розсолі та в багатьох інших конкретних додатках.

HECвластивості використання нафтових родовищ

(1) Соляна толерантність:

HEC має чудову соляну толерантність до електролітів. Оскільки HEC є неіонним матеріалом, він не буде іонізовано у водному середовищі і не вироблятиме залишки опадів через наявність високої концентрації солей у системі, що призводить до зміни його в'язкості.

HEC потовщує багато висококонцентраційних та двовалентних електролітових розчинів, тоді як аніонні волокнисті лінкери, такі як CMC, виробляють солону з деяких іонів металів. У застосуванні нафтового поля HEC абсолютно не впливає на твердість води та концентрацію солі і може навіть потовщити важкі рідини, що містять високі концентрації іонів цинку та кальцію. Тільки алюмінієвий сульфат може його осадити. Загітальний ефект HEC у прісній воді та насиченому важкому електроліті NaCl, CACL2 та ZnBR2CABR2.

Ця соляна толерантність дає HEC можливість відігравати важливу роль як у цьому добре, так і в офшорному розвитку поля.

(2) В'язкість та швидкість зсуву:

Водорозчинний HEC розчиняється як у гарячій, так і в холодній воді, виробляючи в'язкість і утворюючи підроблені пластмаси. Його водний розчин є поверхнею активним і має тенденцію утворювати піни. Розчин середньої та високої в'язкості HEC, що використовується в загальному нафтовому полі, є ненатоніанським, що демонструє високий ступінь псевдопластики, а в'язкість впливає на швидкість зсуву. При низькій швидкості зсуву молекули HEC випадковим чином розташовані, що призводить до того, що ланцюгові клубочки з високою в'язкістю, що покращує в'язкість: при високій швидкості зсуву молекули орієнтуються з напрямком потоку, знижуючи стійкість до потоку, а в'язкість зменшується зі збільшенням швидкості зсуву.

Через велику кількість експериментів Union Carbide (UCC) дійшов висновку, що реологічна поведінка буріння рідини нелінійна і може бути виражена законом про владу:

Напруга зсуву = k (швидкість зсуву) n

Де N-ефективна в'язкість розчину з низькою швидкістю зсуву (1S-1).

N обернено пропорційно розведенню зсуву. .

У грязьовій техніці K і N корисні при обчисленні ефективної в'язкості рідини в умовах свердловини. Компанія розробила набір значень для K і N, коли HEC (4400CPS) використовувався як компонент буріння грязі (табл. 2). Ця таблиця стосується всіх концентрацій розчинів HEC у свіжій та солоній воді (0,92 кг/1 NaCl). З цієї таблиці можна знайти значення, що відповідають середньому (100-200 об / хв) та низьким (15-30 об / хв).

Застосування HEC на нафтовому полі

(1) свердління рідини

Додані HEC бурові рідини зазвичай використовуються при бурінні твердих гірських порід та в спеціальних ситуаціях, таких як циркулюючий контроль втрати води, надмірна втрата води, ненормальний тиск та нерівномірні сланцеві утворення. Результати застосування також хороші при бурінні та великому бурінні отвору.

Завдяки потовщенню, суспензії та властивостям змащування, HEC може використовуватися при бурінні грязі для охолодження заліза та буріння живців, і приносить на поверхню шкідників, покращуючи потужність грязі, що несе. Він використовувався на нафтовому полі Шенглі як розповсюдження свердловини та перенесення рідини з чудовим ефектом і втілюється на практику. У свердловині, стикаючись з дуже високою швидкістю зсуву, через унікальну реологічну поведінку HEC, в'язкість бурової рідини може бути локально близькою до в'язкості води. З одного боку, швидкість буріння вдосконалюється, а біт непросто нагріти, а термін служби в біт тривалий. З іншого боку, свердловиті отвори чисті та мають високу проникність. Особливо в структурі твердих порід цей ефект дуже очевидний, може заощадити багато матеріалів. .

Зазвичай вважається, що потужність, необхідна для буріння кругообігу рідини з заданою швидкістю, значною мірою залежить від в'язкості бурової рідини, і використання буріння HEC -буріння може значно зменшити гідродинамічне тертя, тим самим зменшивши потребу в тиску насоса. Таким чином, чутливість до втрати циркуляції також знижується. Крім того, початковий крутний момент можна зменшити, коли цикл відновиться після відключення.

Розчин хлориду калію HEC використовували як бурову рідину для підвищення стабільності свердловини. Нерівномірна формація утримується в стабільному стані, щоб полегшити вимоги до кожуха. Свердільна рідина додатково покращує здатність до перенесення гірських порід та обмежує дифузію вирізників.

HEC може покращити адгезію навіть у розчині електроліту. Сольова вода, що містить іони натрію, іони кальцію, іони хлориду та іони брому, часто зустрічаються в чутливому бурінні. Ця бурова рідина потовщена HEC, яка може зберегти розчинність гелю та хорошу здатність до підйому в в'язкість у межах концентрації солі та зважування рук людини. Це може запобігти пошкодженню зони виробництва та збільшити швидкість буріння та виробництво нафти.

Використання HEC також може значно покращити продуктивність втрати рідини загальної грязі. Значно покращує стабільність грязі. HEC можна додавати як добавку до несисперсної сольової бентонітової суспензії для зменшення втрат води та збільшення в'язкості без збільшення міцності на гелі. У той же час, застосування HEC до буріння грязі може видалити дисперсію глини та запобігти добре руйнуванню. Ефективність зневоднення уповільнює швидкість гідратації сланців грязі на стінці свердловини, а покрив ефект довгого ланцюга HEC на стінку свердловини зміцнює структуру гірських порід і ускладнює бути зволоженим і розпалювальним, що призводить до колапсу. У утворах високої проникності, такі добавки для втрати води, такі як карбонат кальцію, відібрані вуглеводневі смоли або водорозчинні соляні зерна можуть бути ефективними, але в екстремальних умовах висока концентрація розчину відновлення води (тобто в кожній боці розчину) може використовуватися

HEC 1,3-3,2 кг) для запобігання втрат води вглиб виробничої зони.

HEC також може бути використаний як неферментований захисний гель при бурінні грязі для обробки свердловини та для високого тиску (200 атмосферного тиску) та вимірювання температури.

Перевага використання HEC полягає в тому, що процеси буріння та завершення можуть використовувати ту саму грязь, зменшити залежність від інших диспергаторів, розріджувачів та регуляторів рН, обробки рідини та зберігання дуже зручні.

(2.) Розбиваюча рідина:

У руйнуванній рідині HEC може підняти в'язкість, і сам HEC не впливає на масляний шар, не буде блокувати глюс руйнування, може добре руйнувати. Він також має ті самі характеристики, що і рідина з розтріскуванням на водній основі, наприклад, сильна здатність до суспензії піску та невелика стійкість до тертя. 0,1-2% водяно-алкогольна суміш, потовщена HEC та іншими йодизованими солями, такими як калій, натрію та свинець, вводили в масляну свердловину при високому тиску для розриву, і потік відновлювався протягом 48 годин. Рідини з розриву на водній основі, виготовлені з HEC, практично не мають залишків після зрідження, особливо у утворенні з низькою проникністю, які не можуть бути дреновані від залишків. У лугових умовах комплекс утворюється з хлоридом марганцю, хлоридом міді, мідними нітратами, мідними сульфатами та дихроматними розчинами і спеціально використовується для проппанта, що переносить рідини, що переносять. Використання HEC може уникнути втрати в'язкості через високі температури свердловини, розриву нафтової зони і все -таки досягти хороших результатів у свердловинах, що перевищують 371 С. В умовах сул, HEC нелегко гниє і погіршується, а залишки низькі, Таким чином, це в основному не заблокує нафтовий шлях, що призведе до підпільного забруднення. З точки зору продуктивності, він набагато кращий, ніж часто використовуваний клей при розриві, наприклад, Elite Elite. Phillips Petroleum також порівнював склад целюлозних ефірів, таких як карбоксиметил целюлоза, карбоксиметил гідроксиетил целюлоза, гідроксиетил целюлоза, гідроксипропіл целюлоза та метилова целюлоза, і вирішив, що HEC є найкращим розчином.

Після розриву рідини з концентрацією HEC HEC на 0,6% та зшиванням сульфату міді використовувались на нафтовому полі DAQIN Основна рідина нелегка в гнилі після підготовки, і може бути розміщена на довший час; (2) Залишок низький. І останнє є ключем для HEC, який широко використовується при розриві нафтової свердловини за кордоном.

(3.) Завершення та тренування:

Низько тверда рідина завершення HEC запобігає блоку частинок грязі блокування місця резервуару, коли вона наближається до резервуара. Властивості водного втрата також запобігають потраплянню великої кількості води в резервуар з грязі, щоб забезпечити продуктивну потужність резервуара.

HEC зменшує перетягування грязі, що знижує тиск насос і зменшує споживання електроенергії. Його відмінна розчинність солі також гарантує, що при підкисленні масляних свердловин немає опадів.

В рамках завершення та втручання в'язкість HEC використовується для перенесення гравію. Додавання 0,5-1 кг HEC на бочку робочої рідини може переносити гравій і гравій із свердловини, що призводить до кращого променевого та поздовжнього свердловини розподілу гравію. Подальше видалення полімеру значно спрощує процес вилучення тренувань та рідини завершення. У рідкісних випадках умови свердловини потребують коригуючих дій, щоб запобігти поверненню грязі до свердловини під час буріння та тренування та циркулюючої втрати рідини. У цьому випадку розчин HEC з високою концентрацією може використовуватися для швидкого введення 1,3-3,2 кг HEC на барель води. Крім того, в крайніх випадках приблизно 23 кг HEC можна вводити в кожну бочку дизеля і закачувати в вал, повільно зволожуючи його, коли він змішується з водою в отворі.

Проникність піску, насичених 500 розчином Milidarcy в концентрації 0. 68 кг HEC на барель, може бути відновлена ​​до більш ніж 90% шляхом підкислення соляною кислотою. Крім того, рідина з завершення HEC, що містить карбонат кальцію, яка була виготовлена ​​з 136 ppm нефільтрованої твердої морської води для дорослих, відновлена ​​98% від початкової швидкості просочення після вилучення фільтрувального пирога з поверхні фільтруючого елемента кислотою.