Поліаніонна целюлоза (PAC) - це водорозчинна похідна целюлози, яка широко використовується при видобутку нафти, головним чином для приготування бурового розчину. Він став важливою добавкою в системі бурового розчину завдяки своїм чудовим властивостям, таким як підвищення в’язкості, зменшення втрат рідини, стабільність і захист навколишнього середовища.
1. Зменшити втрату рідини
Контроль втрат рідини є ключовою функцією при видобутку нафти. Коли буровий розчин контактує з пластом під час процесу буріння, це може спричинити утворення глиняної корки та проникнення фільтрату в пласт, що призведе до пошкодження пласта та вплине на ефективність буріння. PAC ефективно зменшує втрати рідини та проникнення фільтрату в пласт, утворюючи захисну плівку в буровому розчині, тим самим зменшуючи забруднення пласта. Ця властивість допомагає підвищити стійкість стовбура свердловини та захистити нафтові та газові пласти.
Принцип
PAC розчиняється у воді з утворенням колоїдного розчину з високою в'язкістю. Коли буровий розчин контактує з пластом, молекули PAC можуть утворювати щільну глиняну корку на поверхні пласта, щоб запобігти подальшому проникненню рідкої фази. Цей глиняний корж має хорошу гнучкість і міцність і може витримувати значні перепади тиску, тим самим ефективно зменшуючи втрати на фільтрацію.
2. Збільшити в'язкість бурового розчину
Підвищення в'язкості є ще однією важливою функцією PAC у буровому розчині. Бурова рідина повинна мати певну в'язкість, щоб перенести шлам назад, щоб забезпечити чистоту стовбура свердловини та підтримувати стабільність буріння. Як підсилювач в’язкості, PAC може збільшити в’язкість бурового розчину, підвищити здатність бурового розчину переносити шлам, а також сприяти поверненню та скиданню шламу.
Принцип
Молекули PAC розчиняються в буровому розчині, утворюючи структуру полімерного ланцюга, що збільшує внутрішній опір рідини. Ця структура може значно підвищити видиму в’язкість і значення продуктивності бурового розчину, а також підвищити його здатність переносити та підвішувати шлам. У той же час, ефект підвищення в’язкості PAC все ще ефективний за умов високої температури та високого тиску та підходить для буріння глибоких свердловин та складних геологічних умов.
3. Поліпшення стійкості стовбура свердловини
Стабільність стовбура свердловини - це питання, яке вимагає особливої уваги під час буріння. Бурова рідина повинна бути здатною стабілізувати стінку стовбура свердловини, щоб запобігти її руйнуванню. Комбінований вплив PAC на зменшення фільтрації та збільшення в’язкості бурового розчину може ефективно підвищити стабільність стовбура свердловини.
Принцип
PAC запобігає потраплянню бурового розчину в пласт, утворюючи твердий шар глинистої корки на поверхні стінки свердловини. У той же час його в'язкість може підвищити адгезію поверхні стінки свердловини та зменшити утворення мікротріщин у пласті, тим самим покращуючи механічну стійкість стовбура свердловини. Крім того, PAC також може покращити тиксотропію бурового розчину, завдяки чому він утворює сильну опорну силу, коли він нерухомий, і підтримує відповідну плинність, коли він тече, додатково стабілізуючи стінку свердловини.
4. Природоохоронні характеристики
З удосконаленням вимог захисту навколишнього середовища хімічні речовини, які використовуються в бурових розчинах, повинні мати хороші екологічні характеристики. PAC є модифікованим продуктом натуральної целюлози, з хорошою здатністю до біологічного розкладання та низькою токсичністю, що відповідає вимогам охорони навколишнього середовища.
Принцип
PAC є хімічно модифікованим продуктом на основі натуральної целюлози, не містить токсичних речовин і може розкладатися мікроорганізмами в природному середовищі. У порівнянні з синтетичними полімерами PAC має менший вплив на навколишнє середовище та більше відповідає вимогам екологічного буріння. Ця характеристика дає йому явну перевагу в екологічно чутливих районах і морському бурінні.
5. Стійкість до температури та солі
У середовищах з високою температурою та високим вмістом солі традиційні глини та полімери часто мають труднощі з підтримкою стабільності бурових розчинів, у той час як PAC демонструє хорошу стійкість до температури та солі та може підтримувати ефективність бурових розчинів у складних середовищах.
Принцип
Аніонні групи (такі як карбоксильні групи) вводяться в молекулярну структуру PAC. Ці групи можуть обмінюватися іонами з іонами солі в середовищі з високим вмістом солі для підтримки стабільності молекулярної структури. У той же час PAC має високу термічну стабільність і не піддається значному погіршенню в умовах високої температури, забезпечуючи здатність бурового розчину контролювати в'язкість і фільтрацію. Таким чином, PAC має відмінний ефект застосування в суспензіях солоної води та високотемпературних колодязях.
6. Оптимізація реології бурового розчину
Реологія відноситься до характеристик течії та деформації бурових розчинів під дією сили зсуву. PAC може регулювати реологію бурових розчинів, щоб гарантувати, що вони мають хорошу несучу здатність породи та можуть вільно текти в стовбурі свердловини під час буріння.
Принцип
PAC взаємодіє з іншими компонентами бурового розчину, утворюючи складну мережеву структуру та регулюючи значення продуктивності та характеристики розрідження бурового розчину при зсуві. Цей регулюючий ефект дозволяє буровому розчину демонструвати хорошу несучу здатність і текучість породи під час процесу буріння, особливо в складних пластах і свердловинах високого тиску.
7. Розбір кейсу
У практичних застосуваннях PAC широко використовується в різних системах бурового розчину. Наприклад, у проекті глибокого буріння свердловини використовувався буровий розчин на водній основі, що містить PAC. Результати показали, що PAC значно зменшив втрати бурового розчину на фільтрацію, підвищив стабільність стовбура свердловини, покращив ефективність буріння та знизив рівень аварій у свердловині, спричинених забрудненням пласта. У той же час PAC також показав хороші результати в морському бурінні, і все ще може ефективно контролювати продуктивність бурового розчину в умовах високої солоності та високої температури, щоб забезпечити плавний хід бурових операцій.
Застосування поліаніонної целюлози в бурінні нафти в основному відображається в її чудових характеристиках зменшення втрат на фільтрацію, збільшення в'язкості, покращення стабільності стовбура свердловини та захисту навколишнього середовища. Його застосування у бурових розчинах на водній та масляній основі не тільки покращує ефективність буріння та знижує рівень аварій у свердловині, але також є безпечним для навколишнього середовища та допомагає досягти мети екологічного буріння. У складних геологічних умовах і середовищі високої температури та високого тиску температуро- та солостійкість PAC ще більше підкреслює його важливість у видобутку нафти. Тому поліаніонна целюлоза займає незамінне місце в сучасній техніці видобутку нафти.
Час публікації: 14 червня 2024 р