CMC puurimisvedelikele: vedelikukadude ja reoloogia valdamine naftas ja gaasis

Kõrge panusega nafta- ja gaasipuurimise maailmas on mudasüsteem operatsioonide elujõuks. Kui muda ebaõnnestub, siis kaev kaob. Sellised probleemid nagu puuraugu kokkuvarisemine, kinnikiilutud toru või kihistuse kahjustused võivad maksta miljoneid seisakuid.

Karboksümetüültselluloos (CMC) ja selle suure jõudlusega analoog polüanioonne tselluloos (PAC) on nende riskide ohjamise tööstuse standardid. Need toimivad mudasüsteemi 'neerudena' – reguleerivad vedelikukadu – ja 'lihastena”, mis kannavad pistikud pinnale.

Madalal maismaakaevul on aga hoopis teistsugused vajadused kui sügaval avamere platvormil. Vale kvaliteediklassi valimine võib põhjustada termilist lagunemist või soolade sadenemist. Selles juhendis kirjeldatakse üksikasjalikult, kuidas valida oma puurimiskeskkonna jaoks täpsed CMC-spetsifikatsioonid.

1. CMC kriitilised rollid puurimismudades

CMC ei ole ainult paksendaja; see on API (American Petroleum Institute) standarditega määratletud multifunktsionaalne lisand.

A. Vedelikukao kontroll (filtratsiooni vähendamine)

• Mehhanism: CMC moodustab õhukese, sitke ja madala läbilaskvusega filterkoogi . puuraugu seinale

• Kasu: see hoiab ära muda vedela faasi (filtraadi) tungimise kihistusse, mis võib põhjustada põlevkivi turset ja puuraugu ebastabiilsust.

B. Reoloogia ja aukude puhastamine

• Mehhanism: Suure viskoossusega CMC (CMC-HV) tagab pseudoplastilise (nihkega hõreneva) viskoossuse.

• Kasu:

  • Puurimise ajal: muda hõreneb, et vähendada pumba rõhku ja maksimeerida läbitungimiskiirust (ROP).

  • Peatamise ajal: muda pakseneb, et peatada pistikud, takistades nende settimist ja põhjustades 'kiilunud toru'.

C. Põlevkivi pärssimine

• Kasu: CMC katab reaktiivsed saviosakesed (kiltkivi), kapseldades need hüdratatsiooni ja hajumise vältimiseks. See on ülioluline tundlike savimoodustiste puurimisel.

(Vaadake meie API-standardi hindeid meie lehelt Karboksümetüültselluloosi (CMC) tooteloend .)

2. Peamised valikutegurid: muda ja kaevude sobitamine

CMC hankimisel peavad insenerid analüüsima puuraukude tingimusi.

Tegur 1: HV vs. LV (viskoossusnõuded)

• CMC-HV (kõrge viskoossus): kasutatakse, kui peate suurendama viskoossust aukude puhastamiseks ja vedelikukadude vähendamiseks. Ideaalne vähese kuivainesisaldusega muda jaoks.

• CMC-LV (madal viskoossus): kasutatakse siis, kui teil on rangelt vaja vähendada vedelikukadu ilma muda viskoossust oluliselt suurendamata. See on ülioluline suure tihedusega muda puhul, mille viskoossus on tahkete ainete tõttu juba kõrge.

2. tegur: soolakindlus (maismaal vs avamere)

• Magevee muda: Standardne CMC töötab tõhusalt ja on kulutõhus.

• Merevee/soolvee muda: standardne CMC laguneb kõrge soolsusega.

  • Lahendus: kasutage PAC-i (polüanioonne tselluloos) või High-DS CMC-d . Nendel on kõrgem asendusaste, mis muudab need vastupidavaks elektrolüütide (soola ioonide) suhtes. Nad säilitavad oma reoloogia isegi küllastunud soolvees.

3. tegur: termiline stabiilsus

• Väljakutse: kaevude süvenedes tõuseb temperatuur. Standardne CMC hakkab lagunema umbes 120 °C (248 °F) juures, kaotades viskoossuse.

• Lahendus: kõrgsurve kõrgtemperatuuriliste (HPHT) kaevude jaoks on vaja spetsiaalseid termiliselt stabiilseid sorte või sünteetilisi polümeeride segusid. Enamiku standardsete kaevude jaoks piisab aga kõrge puhtusastmega CMC-st.

3. Juhtumiuuringud: toimivus valdkonnas

Juhtumiuuring 1: avamere soolakuppel

• Väljakutse: avamerel puuriv operaator kohtas massiivset soolakuplit. Mageveeosas kasutatav standardne CMC flokuleerus kohe pärast soola tabamist, põhjustades vedelikukadu hüppeliselt.

• Lahendus: mudainsener läks üle Unionchemi PAC-LV-le (polüanioonne tselluloos – madala viskoossusega).

• Tulemus: PAC säilitas vedelikukao kontrolli alla 10 ml (API test) vaatamata küllastunud soolvee keskkonnale, hoides ära põlevkivi ebastabiilsuse ilma reoloogiat suurendamata.

Juhtumiuuring 2: maaplatvormide kulude optimeerimine

• Väljakutse: mudakulude vähendamiseks on vaja madala veega puurkaevude puurimisseadet. Premium PAC oli healoomuliste tingimuste jaoks üle jõu käiv.

• Lahendus: lülitati üle tehnilisele klassile CMC-HV.

• Tulemus: Toode tagas piisava aukude puhastamise ja filtrikoogi moodustamise 60% võrra eelmise lisandi maksumusest, mis vastab ideaalselt projekti majanduslikele nõuetele.

Järeldus: täpsus mudaaugus

Naftaväljal pole 'üks suurus' lisandit. Valik standardse CMC, CMC-LV või Premium PAC vahel sõltub täielikult teie geoloogiast, veeallikast ja eelarvest. Õige valiku tegemine tagab stabiilse gabariidiaugu, tõhusa niide transportimise ja lõpuks kaevu eduka valmimise.

Unionchem .tarnime kõiki naftaväljade kvaliteediga tsellulooseetreid, mis vastavad API 13A spetsifikatsioonidele või ületavad neid .

Kinnitage oma puurimine operatsioonid. Vaadake üle meie Oil & Gas CMC spetsifikatsioonid või küsige pakkumist hulgitarnimiseks.

Korduma kippuvad küsimused (KKK)

Q1: Mis vahe on CMC ja PAC vahel puurimisel?

V: PAC (polüanioonne tselluloos) on sisuliselt CMC kõrge puhtusastmega ja suure asendusastmega versioon. PAC pakub suurepärast jõudlust soolase vee/soolvee keskkonnas ja paremat termilist stabiilsust. CMC on mageveerakenduste jaoks kuluefektiivsem.

2. küsimus: mida 'API 13A' CMC jaoks tähendab?

V: API 13A on Ameerika Petroleumi Instituudi poolt puurimisvedelike materjalide jaoks kehtestatud rahvusvaheline standard. See määrab minimaalsed vedelikukadu ja viskoossuse jõudlusnõuded. Unionchemi tooted on loodud nendele rangetele standarditele vastama.

Q3: Millal peaksin kasutama CMC-HV asemel CMC-LV-d?

V: Kasutage CMC-LV-d (madala viskoossusega), kui teie muda on juba piisavalt paks (savide või kaaluvate ainete tõttu), kuid teil on endiselt suur vedelikukadu. See vähendab filtreerimist, muutmata muda pumbamatuks. Kasutage CMC-HV-d, kui peate suurendama . pistikute kandmiseks viskoossust

Q4: Kas CMC on avamereheitmisel keskkonnasõbralik?

V: Jah, CMC on mittetoksiline biolagunev polümeer, mis on saadud looduslikust tselluloosist. See on paljudes jurisdiktsioonides üldiselt klassifitseeritud kui PLONOR (Pose Little or No Risk), muutes selle keskkonnaheitmisel ohutumaks kui sünteetilised polümeerid.