PAC در سیالات شکست هیدرولیک: چگونه سلولز پلی یونی به عنوان یک افزودنی از دست دادن سیال عمل می کند

شکستگی هیدرولیک یکی از چالش برانگیزترین مهندسی سیالات در صنعت نفت و گاز است. یک سیال شکسته باید به طور همزمان چندین کار را انجام دهد که به صورت مجزا ساده هستند - اما در ترکیب آنها بهینه سازی فوق العاده دشوار است.

باید به اندازه کافی چسبناک باشد تا مواد را به عمق شبکه شکستگی حمل کند. باید به اندازه کافی نازک باشد تا بتواند با سرعت بالا و بدون فشار اصطکاک بیش از حد پمپاژ کند. نباید سریعتر از آن چیزی که بتوان آن را پمپ کرد به داخل ماتریس تشکیل نشت کند - در غیر این صورت شکستگی منتشر نخواهد شد. و پس از اتمام کار، باید به طور تمیز شکسته شود تا بسته حمایتی قابل نفوذ باقی بماند و چاه بتواند تولید کند.

کنترل اتلاف سیال - جلوگیری از نشت مایع شکستگی به داخل سازند - یکی از مهم ترین پارامترها در طراحی سیال شکستگی است. بدون کنترل کافی از دست دادن مایعات، راندمان شکستگی کاهش می‌یابد، قرارگیری پایه آسیب می‌بیند و اقتصاد درمان به سرعت رو به وخامت می‌رود.

سلولز پلی یونی (PAC) یکی از موثرترین افزودنی های از دست دادن مایعات موجود برای سیالات شکستگی مبتنی بر آب و سیالات تکمیلی است. درجه بالای جایگزینی، تحمل نمک برتر، و مقاومت در برابر دما و تخریب میکروبی آن را به طور قابل توجهی موثرتر از CMC استاندارد در شرایط سخت عملیات تکمیل چاه مدرن می کند.

این راهنما برای مهندسان حفاری، متخصصان سیال تکمیل و فرمول‌سازان شیمیایی میدان نفتی است که بر روی سیالات شکست هیدرولیک، سیالات تکمیلی و سیالات کار می‌کنند. نحوه کنترل PAC از دست دادن مایع در سیستم های شکست، مکانیسم های خاص درگیر، انتخاب درجه، دوز در آب نمک و سیستم های با شوری بالا، سازگاری با سایر اجزای مایع شکست، و نحوه مقایسه PAC با CMC و سیستم های مبتنی بر گوار را پوشش می دهد.

Unionchem PAC درجه API را برای کاربردهای حفاری، شکستگی و سیال تکمیلی عرضه می کند:سلولز پلی یونی (PAC) - صفحه محصول Unionchem

مشکل اتلاف سیال در شکستگی هیدرولیک

برای درک اینکه چرا کنترل از دست دادن مایعات در شکستگی اهمیت زیادی دارد، به درک مکانیک اساسی انتشار شکستگی کمک می کند.

نحوه عملکرد شکست هیدرولیک

در شکست هیدرولیکی، سیال با سرعت و فشار کافی به داخل چاه پمپ می شود تا از گرادیان شکست سازند - فشاری که در آن سنگ شکافته می شود - بیشتر شود. هنگامی که شکستگی شروع می شود، پمپاژ مداوم آن را از سوراخ چاه به بیرون گسترش می دهد و یک مسیر رسانا ایجاد می کند که از طریق آن هیدروکربن ها می توانند به چاه جریان پیدا کنند.

شکستگی تا زمانی گسترش می یابد که فشار خالص داخل شکستگی (فشار سیال منهای تنش بسته شدن) مثبت باقی بماند. این مستلزم آن است که سرعت تزریق مایع از سرعت نشت مایع به داخل ماتریکس تشکیل از طریق صفحه شکست بیشتر شود.

چرا از دست دادن مایعات حیاتی است

نشت مایع از طریق دو مکانیسم اتفاق می افتد:

1. نشت ماتریس: سیال از طریق شبکه منافذ سنگ سازند فیلتر می شود. میزان به نفوذپذیری سازند و فشار دیفرانسیل در سطح شکستگی بستگی دارد.

2. نشت شکستگی: در سازندهای شکسته شده طبیعی، مایع می تواند از طریق شکستگی های طبیعی از قبل موجود که شکستگی هیدرولیک را قطع می کنند، نشت کند.

نشت بیش از حد مایع عواقب مختلفی دارد:

• کاهش طول شکستگی: اگر مایع بیش از حد نشت کند، شکستگی به اندازه‌ای که طراحی شده است منتشر نمی‌شود - درمان کمتر مؤثر است.

• غربالگری پروپانت: اگر مایع سریعتر از انتقال مواد به جلو نشت کند، غلظت پروپانت افزایش می یابد و می تواند شکستگی را از بین ببرد و باعث غربالگری زودرس شود.

• آسیب سازند: تهاجم بیش از حد فیلتر می تواند به سازند نزدیک به شکست آسیب برساند، نفوذپذیری و بهره وری چاه را کاهش دهد.

• افزایش هزینه درمان: برای دستیابی به هندسه شکستگی یکسان، مایع بیشتری باید پمپ شود و هزینه افزایش می یابد.

یک افزودنی از دست دادن مایع - مانند PAC - نشت ماتریکس را با تشکیل یک کیک فیلتر با نفوذپذیری کم بر روی صفحه شکست کاهش می دهد و سرعت نفوذ فیلتر به سازند را به طور چشمگیری کاهش می دهد.

چگونه PAC اتلاف مایعات را کنترل می کند: مکانیسم کیک فیلتر

PAC اتلاف سیال را از طریق همان مکانیسم اساسی که در سیالات حفاری استفاده می کند کنترل می کند: تشکیل کیک فیلتر.

فرآیند تشکیل کیک فیلتر

هنگامی که یک مایع حاوی PAC با یک سطح نفوذ پذیر (صورت شکستگی یا ماتریس تشکیل) تماس می گیرد، دنباله زیر رخ می دهد:

1. از دست دادن جهش اولیه: قبل از تشکیل کیک فیلتر، مایع آزادانه در سازند جریان می یابد. این تلفات اولیه اجتناب ناپذیر است، اما می توان با تشکیل کیک فیلتر سریع آن را به حداقل رساند.

2. رسوب کیک فیلتر: زنجیره های پلیمری PAC و هرگونه ذرات ریز مرتبط روی سطح نفوذ پذیر رسوب می کنند و کیک نازک و با نفوذپذیری کم را تشکیل می دهند. با تماس مایع بیشتر با سطح، کیک رشد می کند.

3. تثبیت کیک: با غلیظ شدن کیک فیلتر، مقاومت آن در برابر جریان افزایش می یابد. سرعت از دست دادن مایع به تدریج با ساخت کیک کاهش می یابد - به دنبال یک رابطه ریشه مربعی زمان (معادله فیلتراسیون دارسی).

4. فیلتراسیون حالت پایدار: در نهایت کیک فیلتر به ضخامتی تقریباً ثابت می رسد که در آن سرعت رسوب تقریباً برابر با سرعت فرسایش توسط سیال جاری است. در این مرحله، میزان از دست دادن مایعات به حداقل می رسد.

چرا PAC کیک فیلتر بهتری نسبت به CMC تشکیل می دهد

PAC و CMC هر دو مشتقات کربوکسی متیل سلولز هستند، اما PAC دارای درجه جایگزینی قابل توجهی بالاتری است (DS 0.9-1.4 در مقابل 0.6-0.9 برای CMC) و توزیع یکنواخت تر گروه های کربوکسی متیل در امتداد ستون فقرات سلولز.

این تفاوت‌های ساختاری مستقیماً به عملکرد کیک فیلتر تبدیل می‌شوند:

• DS بالاتر ← بار آنیونی بیشتر ← جذب قوی‌تر به مواد معدنی رسی و سطوح تشکیل‌دهنده، تشکیل کیک فیلتر چسبنده‌تر و با نفوذپذیری کمتر

• جایگزینی یکنواخت تر ← حلالیت بهتر در آب نمک های با شوری بالا - CMC در آب نمک های با کلسیم یا منیزیم بالا رسوب می کند. PAC محلول و عملکردی باقی می ماند

• خلوص بالاتر ← مواد غیر سلولزی کمتر که می تواند به آسیب سازند کمک کند

• پایداری حرارتی بهتر → یکپارچگی کیک فیلتر را در دمای بالا چاه های عمیق حفظ می کند

برای مقایسه دقیق PAC و CMC در کاربردهای سیال حفاری، نگاه کنید به:CMC در مقابل PAC برای سیالات حفاری: کدام یک را باید استفاده کنید؟

PAC در سیستم‌های سیال شکسته: مروری بر کاربرد

PAC به عنوان یک افزودنی از دست دادن سیال در چندین دسته از سیالات تکمیل چاه استفاده می شود:

1. سیالات شکست بر پایه آب (سیستم های ژل خطی)

مایعات شکست ژل خطی - معمولاً ژل های گوار یا HPG (هیدروکسی پروپیل گوار) - پرمصرف ترین نوع مایع شکستگی در سطح جهان هستند. PAC به عنوان یک افزودنی اضافی از دست دادن مایعات در سیستم های ژل خطی برای موارد زیر استفاده می شود:

• کاهش نشت مایع در مرحله پد (قبل از افزودن پروپانت)

• کنترل اتلاف سیال را در سازندهایی با تراکم شکست طبیعی بالا فراهم کنید

• مکمل کنترل از دست دادن مایعات ژل گوار در سازندهای با نفوذپذیری بالا

در سیستم های ژل خطی، PAC به طور معمول در 0.5-2.0 lb/bbl (تقریباً 1.4-5.7 kg/m⊃3؛) استفاده می شود.

2. سیالات شکستن آب لغزنده

شکستگی آب لغزنده - با استفاده از آب با ویسکوزیته کم با کاهنده اصطکاک (پلی آکریل آمید) و حداقل ژل - تکنیک شکستگی غالب در مخازن غیر متعارف (گاز شیل، نفت فشرده) است. سیالات Slickwater به دلیل اینکه فاقد ژل پلیمری هستند، کنترل اتلاف سیال ذاتی بسیار کمی دارند.

PAC در سیستم‌های آب لغزنده به عنوان استفاده می‌شود افزودنی اولیه از دست دادن سیال :

• یک کیک فیلتر روی صفحه شکست تشکیل می دهد تا نشت به ماتریس شیل را کاهش دهد

• مقداری ویسکوزیته برای انتقال مواد در غلظت های پایین فراهم می کند

• سازگار با کاهنده های اصطکاک پلی آکریل آمید مورد استفاده در سیستم های آب روان

در سیستم‌های آب لغزنده، PAC معمولاً بسته به نفوذپذیری سازند و ویژگی‌های نشتی در استفاده می‌شود 0.5-3.0 lb/bbl (تقریباً 1.4-8.6 kg/m⊃3؛) .

3. سیالات تکمیل و کار

سیالات تکمیل در طول عملیات تکمیل چاه - سوراخ کردن، بسته بندی شن و سایر روش ها - برای حفظ کنترل فشار چاه و در عین حال به حداقل رساندن آسیب سازند استفاده می شود. مایعات Workover در طول مداخله چاه و عملیات اصلاح استفاده می شود.

هر دو به کنترل از دست دادن مایع برای جلوگیری از تهاجم فیلتر به سازند تولید کننده نیاز دارند. PAC یک افزودنی استاندارد از دست دادن مایعات در موارد زیر است:

• مایعات تکمیل آب نمک (NaCl، KCl، CaCl2، NaBr، CaBr2، ZnBr2 آب نمک): تحمل نمک برتر PAC، آن را به انتخاب ارجح نسبت به CMC در سیستم های آب نمک با چگالی بالا تبدیل می کند.

• مایعات بسته شن : PAC از دست دادن مایع را در حین قرار دادن بسته شن کنترل می کند

• سیال های سوراخ کننده : PAC تهاجم فیلتر را در طول عملیات سوراخ کردن کاهش می دهد

در سیالات تکمیلی، PAC معمولاً در 1.0-4.0 پوند/ببل (تقریباً 2.9-11.4 kg/m⊃3؛) استفاده می شود.

4. مته در سیالات

سیال‌های حفاری، سیال‌های حفاری تخصصی هستند که هنگام حفاری از طریق سازند تولید (بخش مخزن) استفاده می‌شوند. آنها باید عملکرد حفاری را ارائه دهند و در عین حال کمترین آسیب را به نفوذپذیری مخزن وارد کنند.

PAC در سیالات حفاری به عنوان یک افزودنی از دست دادن مایع استفاده می شود که یک کیک فیلتر محلول در اسید یا تجزیه پذیر در آنزیم را تشکیل می دهد - فیلتری که می تواند در حین پاکسازی چاه حذف شود و نفوذپذیری سازند را بازیابی کند. این امر به ویژه در چاه های افقی که در آن تمام طول چاه از طریق مخزن حفاری می شود بسیار مهم است.

در سیالات حفاری، PAC معمولاً در 1.0 تا 3.0 پوند در هر بشکه (تقریباً 2.9-8.6 کیلوگرم در متر مربع) استفاده می شود، اغلب در ترکیب با عوامل پل زدن کربنات کلسیم.

PAC LV در مقابل PAC HV در کاربردهای شکست

PAC در دو گرید ویسکوزیته اولیه موجود است: ویسکوزیته کم (PAC-LV) و ویسکوزیته بالا (PAC-HV) . انتخاب بین آنها بستگی به عملکرد خاص مورد نیاز در سیال شکستگی یا تکمیلی دارد.

PAC-LV: انتخاب استاندارد برای شکستگی و تکمیل

PAC-LV درجه اسب کاری برای کاربردهای سیال شکستگی و تکمیل است. عملکرد اصلی آن کنترل از دست دادن مایعات است - کیک فیلتر بسیار نازک و محکمی را تشکیل می دهد که هجوم مایع را به حداقل می رساند و در عین حال حداقل ویسکوزیته را به سیال پایه اضافه می کند.

در شکستگی آب لغزنده، که در آن حفظ ویسکوزیته پایین (و بنابراین فشار اصطکاک کم) حیاتی است، PAC-LV تنها درجه مناسب است. PAC-HV ویسکوزیته را بیش از حد افزایش می دهد و هدف سیستم آب روان را از بین می برد.

در آب نمک تکمیلی، PAC-LV کنترل اتلاف سیال را بدون تغییر قابل توجهی در چگالی یا ویسکوزیته آب نمک فراهم می کند - که برای حفظ تعادل فشار مورد نیاز برای کنترل چاه مهم است.

PAC-HV: زمانی که ویسکوزیته نیز مورد نیاز است

PAC-HV زمانی استفاده می‌شود که هم کنترل اتلاف سیال و هم سهم ویسکوزیته مورد نیاز باشد - به عنوان مثال، در برخی از سیستم‌های ژل خطی که PAC مکمل ژل گوار است، یا در مایعات کاری که مقداری ویسکوزیته برای ظرفیت حمل مورد نیاز است.

برای مقایسه دقیق PAC-LV و PAC-HV در تمام برنامه های حفاری و تکمیل، نگاه کنید به:PAC LV در مقابل PAC HV: به کدام درجه نیاز دارید؟

عملکرد PAC در سیستم های آب نمک با شوری بالا

یکی از مهمترین مزایای عملی PAC نسبت به CMC در کاربردهای شکست و تکمیل، عملکرد آن در سیستم های آب نمک با شوری بالا است.

چرا سازگاری آب نمک اهمیت دارد؟

بسیاری از عملیات شکستگی و تکمیل از آب نمک به عنوان سیال پایه به جای آب شیرین استفاده می کنند:

• آب نمک KCl (2٪ - 5٪): برای مهار شیل استفاده می شود - یون های پتاسیم مواد معدنی رسی را در تشکیل تثبیت می کند و از تورم و مهاجرت ریز جلوگیری می کند.

• نمک نمک طعام : برای کنترل چگالی و تهیه سیال مقرون به صرفه استفاده می شود

• آب نمک CaCl2 : برای سیالات تکمیلی با چگالی بالاتر (تا 1.4 گرم بر سانتی متر⊃3؛) استفاده می شود.

• آب نمک NaBr / CaBr2 / ZnBr2 : برای سیالات تکمیلی با چگالی بالا (تا 2.3 گرم بر سانتی متر⊃3؛) در چاه های فشار بالا استفاده می شود.

محدودیت CMC در آب نمک

CMC استاندارد در حضور کاتیون‌های دو ظرفیتی (Ca⊃2;+، Mg⊃2;+) در غلظت‌های بالاتر از تقریباً 1000 ppm رسوب می‌کند. در آب نمک های CaCl2 یا سیستم های آب سخت، CMC کارایی خود را به عنوان یک افزودنی از دست دادن سیال از دست می دهد زیرا پلیمر به جای تشکیل یک کیک فیلتر عملکردی رسوب می کند.

تحمل آب نمک برتر PAC

درجه جانشینی بالاتر PAC و توزیع کربوکسی متیل یکنواخت تر به آن تحمل بهتری نسبت به کاتیون های دو ظرفیتی می دهد:

این تحمل آب نمک دلیل اصلی است که PAC تا حد زیادی جایگزین CMC در کاربردهای سیال تکمیل شده است. در هر سیستمی که کاتیون‌های دو ظرفیتی در غلظت‌های قابل‌توجهی وجود دارند - که شامل بیشتر آب‌های تشکیل‌دهنده دنیای واقعی و بسیاری از آب‌نمک‌های تکمیل‌شده با فرمول‌بندی شده است - PAC کنترل اتلاف سیال قابل اعتمادی را در جایی که CMC از کار می‌افتد فراهم می‌کند.

PAC در مقابل صمغ گوار در مایعات شکسته

صمغ گوار و مشتقات آن (HPG، CMHPG) عوامل ویسکوزیزه کننده و از دست دادن مایع غالب در مایعات شکستگی معمولی هستند. درک اینکه چگونه PAC با سیستم های مبتنی بر گوار مقایسه می شود به انتخاب مناسب برای برنامه های خاص کمک می کند.

وقتی PAC انتخاب مناسبی نسبت به گوار است

• شکستگی آب لغزنده : ژل گوار در سیستم های آب لغزنده استفاده نمی شود. PAC کنترل اتلاف سیال را بدون ویسکوزیته گوار فراهم می کند

• چاه های با دمای بالا (> 120 درجه سانتیگراد): گوار از نظر حرارتی تخریب می شود. PAC عملکرد را حفظ می کند

• سازندهای حساس به آسیب پلیمری : PAC باقیمانده کمتری نسبت به گوار بر جای می‌گذارد و خطر آسیب به بسته حمایتی را کاهش می‌دهد.

• سیستم های آب نمک با شوری بالا : تحمل آب نمک PAC از گار استاندارد بیشتر است

• سیالات تکمیل و کار : PAC کنترل اتلاف سیال را بدون ویسکوزیته بالای گوار فراهم می کند، که در این برنامه ها مورد نیاز نیست.

زمانی که سیستم های مبتنی بر گوار ترجیح داده می شوند

• شکستگی با ویسکوزیته بالا که به ظرفیت حمل و نقل محرک قابل توجهی نیاز دارد: ژل های گوار و HPG در دوزهای عملی ویسکوزیته بسیار بیشتری نسبت به PAC ارائه می کنند.

• مخازن معمولی با درجه حرارت و شوری متوسط: گوار مقرون به صرفه است و به خوبی قابل درک است.

• شکستگی متقاطع : ژل های گوار/HPG دارای پیوند متقاطع ویسکوزیته بسیار بالایی را که برای قرار دادن پایه های عمیق در سازندهای با نفوذپذیری بالا لازم است فراهم می کنند.

در عمل، PAC و سیستم های مبتنی بر گوار اغلب با هم استفاده می شوند - گوار یا HPG به عنوان ویسکوزیفایر اولیه و حامل محرک، PAC به عنوان یک افزودنی اضافی از دست دادن مایع برای بهبود کیفیت کیک فیلتر و کاهش نشتی.

مرجع دوز: PAC در مایعات شکستگی و تکمیلی

تبدیل واحد: 1 پوند/ببل = 2.85 گرم در لیتر = 2.85 کیلوگرم/متر⊃3.

اینها محدوده های راهنمایی هستند. دوز واقعی باید با آزمایش از دست دادن مایعات (فیلتر پرس API یا فیلتر پرس HPHT) در شرایط دما، فشار و آب نمک مشخص شود.

عملکرد دما: PAC در چاه های با دمای بالا

دما یکی از مهم ترین متغیرها در عملکرد سیال شکستگی و تکمیلی است. با افزایش دمای ته چاله، تخریب پلیمر تسریع می‌شود، کیفیت کیک فیلتر بدتر می‌شود و کنترل از دست دادن مایعات سخت‌تر می‌شود.

پایداری حرارتی PAC

PAC کنترل موثر اتلاف سیال را در دماهای بسیار بالاتر از CMC حفظ می کند:

برای چاه هایی با دمای ته چاه بالاتر از 150 درجه سانتی گراد، PAC به تنهایی ممکن است کنترل اتلاف سیال کافی را در طول مدت درمان کامل فراهم نکند. در این موارد، PAC معمولاً در ترکیب با پلیمرهای مصنوعی پایدار در دما یا با افزایش دوز و آزمایش‌های مکرر از دست دادن مایع استفاده می‌شود.

تست HPHT (دمای بالا با فشار بالا).

برای کاربردهای با دمای بالا، عملکرد از دست دادن مایعات باید با استفاده ارزیابی شود . از تست فیلتر پرس HPHT به جای تست استاندارد فیلتر پرس API تست HPHT شرایط دمایی و فشار واقعی حفره را تکرار می کند و ارزیابی واقع بینانه ای از عملکرد کیک فیلتر ارائه می دهد.

هنگام مشخص کردن PAC برای کاربردهای با دمای بالا، همیشه داده‌های تلفات مایع HPHT را از تامین‌کننده در دمای پایین چاله مورد نظر خود درخواست کنید.

سازگاری با سایر اجزای مایع شکستگی

یک مایع شکستگی شامل اجزای متعددی است که باید با یکدیگر و با PAC سازگار باشند:

کاهنده اصطکاک (پلی آکریل آمید)

PAC با کاهنده های اصطکاک پلی آکریل آمید که در سیستم های آب لغزنده استفاده می شود سازگار است. این دو پلیمر برهمکنش نامطلوبی ندارند و اثرات آنها بر رئولوژی سیال تا حد زیادی افزایشی است. PAC کنترل از دست دادن مایع را فراهم می کند. کاهنده اصطکاک کاهش پسا را ​​برای پمپاژ با سرعت بالا فراهم می کند.

ترتیب اختلاط: ابتدا PAC را به آب نمک پایه اضافه کنید، اجازه دهید هیدراته کامل (15 تا 30 دقیقه) شود، سپس کاهنده اصطکاک را اضافه کنید. این توالی تضمین می کند که هر دو پلیمر به طور مستقل هیدراته می شوند و خواص عملکردی کامل خود را توسعه می دهند.

زیست کش ها

مایعات شکسته برای جلوگیری از رشد باکتری ها به بیوسیدها نیاز دارند - به ویژه باکتری های کاهنده سولفات (SRB) که می توانند باعث ترش شدن مخزن و تولید H2S شوند. بیوسیدهای رایج شامل گلوتارآلدئید، THPS (تتراکیس هیدروکسی متیل فسفونیوم سولفات) و ترکیبات آمونیوم چهارتایی است.

PAC با اکثر بیوسیدهای استاندارد مایع شکست در غلظت های معمولی سازگار است. سازگاری باید برای هر ترکیب جدید بیوساید-PAC قبل از استفاده در مزرعه تأیید شود.

بازدارنده های رسوب و تثبیت کننده های رس

بازدارنده‌های رسوب (فسفونات‌ها، پلی‌اکریلات‌ها) و تثبیت‌کننده‌های رس (KCl، آمین‌های چهارتایی، پلی‌آمین‌ها) معمولاً در سیال‌های شکستگی استفاده می‌شوند. PAC به طور کلی با این افزودنی ها سازگار است، اما آزمایش سازگاری خاص برای هر فرمول جدید توصیه می شود.

کراسلینکرها

در سیستم‌های سیال شکستگی متقاطع (کراسلینکرهای بورات، زیرکونات، تیتانات)، PAC به‌جای ویسکوزیفایر اولیه، به‌عنوان یک افزودنی اضافی از دست دادن سیال استفاده می‌شود. PAC با این سیستم ها پیوند متقابل برقرار نمی کند - به طور مستقل به عنوان یک عامل تشکیل دهنده کیک فیلتر عمل می کند در حالی که گوار متصل یا HPG ویسکوزیته را فراهم می کند.

شکن

شکن های سیال شکننده (اکسیدکننده ها، آنزیم ها، بریکرهای محصور شده) برای کاهش ویسکوزیته سیال پس از درمان شکستگی استفاده می شوند که به سیال اجازه می دهد به عقب برگردد و بسته حمایت کننده نفوذپذیر بماند.

کیک های فیلتر PAC را می توان با موارد زیر شکست.

• شکن های اکسید کننده (پرسولفات ها، پراکسیدها): شکستن ستون فقرات سلولزی، تخریب کیک فیلتر

• آنزیم شکن ها (سلولاز): پلیمر سلولز را به صورت آنزیمی تجزیه می کنند

• اسید : کیک های فیلتر PAC تا حدی محلول در اسید هستند، به ویژه در ترکیب با عوامل پل زدن کربنات کلسیم

برای کاربردهای مایع حفاری که پاکسازی کامل کیک فیلتر حیاتی است، آنزیم‌شکن‌ها گزینه ارجح هستند – آن‌ها تخریب کنترل‌شده و کامل کیک فیلتر PAC را بدون خطر آسیب تشکیل اسید یا اکسیدکننده فراهم می‌کنند.

عیب یابی: مشکلات رایج مربوط به PAC در مایعات شکسته

مشکل 1: اتلاف سیال بسیار زیاد - PAC کیک فیلتر کافی را ارائه نمی دهد

علل احتمالی:

• دوز PAC برای نفوذپذیری تشکیل و فشار تفاضلی بسیار کم است

• PAC قبل از آزمایش یا پمپاژ از دست دادن مایع به طور کامل هیدراته نشده است

• تخریب در دمای بالا - PAC قبل از تجمیع کیک فیلتر شکسته می شود

• ناسازگاری سیستم آب نمک - کاتیون های دو ظرفیتی PAC را رسوب می دهند

راه حل ها:

• دوز PAC را با افزایش 0.5 lb/bbl افزایش دهید و با API یا فیلتر پرس HPHT دوباره آزمایش کنید

• از هیدراتاسیون کامل اطمینان حاصل کنید: PAC را در آب نمک پایه حداقل 30 دقیقه قبل از آزمایش مخلوط کنید

• آزمایش از دست دادن مایع HPHT را در دمای واقعی حفره انجام دهید - اگر تخریب رخ می دهد، افزودنی های تکمیلی پایدار در دما را در نظر بگیرید.

• ترکیب آب نمک را برای محتوای کاتیون دو ظرفیتی بررسی کنید. در صورت بالا بودن سطوح Ca⊃2;⁺ یا Mg⊃2;⁺ به درجه خلوص بالا PAC-LV بروید

مشکل 2: PAC در آب نمک با چگالی بالا رسوب می کند یا ژل می کند

علل احتمالی:

• غلظت کاتیون دو ظرفیتی بالا (Ca⊃2;⁺، Zn⊃2;+) در آب نمک باعث رسوب پلیمری می شود.

• درجه PAC برای سیستم آب نمک خاص مناسب نیست

• توالی اختلاط نادرست - PAC بدون رقیق سازی قبلی به آب نمک غلیظ اضافه شد

راه حل ها:

• قبل از افزودن به آب نمک با چگالی بالا، PAC را در آب شیرین یا آب نمک کم شور از قبل حل کنید.

• از یک درجه PAC با خلوص بالا و DS بالا استفاده کنید که به طور خاص برای سازگاری با سیستم آب نمک شما آزمایش شده است

• اطلاعات سازگاری آب نمک را برای ترکیب و چگالی خاص خود از تامین کننده درخواست کنید

مشکل 3: عملکرد ناسازگار از دست دادن مایع بین دسته ها

علل احتمالی:

• تغییرات دسته به دسته در PAC DS یا ویسکوزیته از طرف تامین کننده

• تغییر در ترکیب آب نمک بین دسته ها (به ویژه محتوای کاتیون دو ظرفیتی)

• تغییر در روش اختلاط (زمان هیدراتاسیون، دما، هم زدن)

راه حل ها:

• مشخصات DS و ویسکوزیته محکم تر را از تامین کننده درخواست کنید. COA را در هر دسته تأیید کنید

• روش تهیه آب نمک را استاندارد کنید و ترکیب آب نمک را قبل از هر دسته بررسی کنید

• روش اختلاط را استاندارد کنید: زمان هیدراتاسیون ثابت، دما و سرعت هم زدن

مشکل 4: تمیز کردن کیک فیلتر پس از درمان دشوار است

علل احتمالی:

• کیک فیلتر PAC بیش از حد ضخیم - دوز بسیار بالا یا از دست دادن بیش از حد مایع در طول درمان

• سیستم شکن با PAC مطابقت ندارد - غلظت شکن کافی یا نوع قطع کننده اشتباه است

• دما برای فعال شدن قطع کننده بسیار پایین است

راه حل ها:

• دوز PAC را مرور کنید - از حداقل دوز موثر برای به حداقل رساندن ضخامت کیک فیلتر استفاده کنید

• نوع و غلظت شکن را با درجه PAC و دمای سوراخ پایین مطابقت دهید

• برای کاربردهای مایع مته، از سیستم آنزیم شکن طراحی شده برای کیک های فیلتر PAC/سلولزی استفاده کنید

• سیستم کیک فیلتر محلول در اسید (PAC + عامل پل زدن CaCO3) را برای تکمیل های قابل تمیز کردن با اسید در نظر بگیرید.

هنگام تأمین منابع PAC برای برنامه های شکست و تکمیل، چه چیزی باید مشخص شود

برای تیم‌های تدارکات و مهندسین تکمیل که منبع PAC برای کاربردهای سیال شکستگی و تکمیلی را تامین می‌کنند، پارامترهای زیر مهم‌ترین پارامترهایی هستند که باید مشخص و تأیید شوند:

همیشه درخواست کنید:

• گواهی آنالیز (COA) در هر دسته - از جمله DS، ویسکوزیته، از دست دادن مایع API، رطوبت و خلوص

• برگه اطلاعات فنی (TDS) با راهنمای کاربرد سیال شکستگی و تکمیل

• داده های سازگاری آب نمک برای ترکیب خاص آب نمک شما

• داده های از دست دادن مایع HPHT در صورتی که دمای ته چاله از 100 درجه سانتی گراد بیشتر شود

• نمونه های رایگان برای آزمایش از دست دادن مایعات قبل از تعهد به عرضه انبوه

Unionchem PAC برای سیالات شکستن و تکمیل

Unionchem سلولز پلی یونیک درجه API (PAC) را در هر دو گرید LV و HV برای سیالات حفاری، سیالات شکست، سیالات تکمیلی، و کاربردهای سیال حفاری، با کیفیت ثابت، مستندات فنی کامل، و عرضه جهانی قابل اعتماد عرضه می کند.

آنچه ما عرضه می کنیم:

• PAC-LV (ویسکوزیته کم) - بهینه شده برای کنترل اتلاف مایع در شکستگی آب لغزنده، آب نمک تکمیلی و سیالات حفاری

• PAC-HV (ویسکوزیته بالا) - برای کاربردهایی که هم به کنترل تلفات سیال و هم کمک ویسکوزیته نیاز دارند

• مستندات فنی کامل: TDS، COA (DS، ویسکوزیته، از دست دادن مایع API، رطوبت)، SDS

• داده های آزمایش از دست دادن مایعات API و داده های سازگاری آب نمک

• داده های عملکرد HPHT در صورت درخواست در دسترس است

• نمونه های رایگان برای تست از دست دادن مایعات و صلاحیت فرمولاسیون

• پشتیبانی فنی برای طراحی سیال شکستگی و تکمیل

برای جزئیات کامل محصول و درخواست نمونه یا قیمت:سلولز پلی یونی (PAC) - صفحه محصول Unionchem

محصولات مرتبط برای فرمولاسیون مایع شکستگی و تکمیلی

مشاهده همه محصولات

نتیجه گیری

کنترل تلفات سیال یکی از مهم ترین پارامترها در مهندسی شکست هیدرولیک و تکمیل چاه است - و PAC یکی از قابل اعتمادترین ابزارهای موجود برای دستیابی به آن در سیستم های مبتنی بر آب است. درجه بالای جایگزینی، تحمل آب نمک برتر، پایداری حرارتی، و پتانسیل آسیب سازند کم آن را به طور قابل توجهی موثرتر از CMC در شرایط سخت عملیات تکمیل مدرن می کند.

تصمیم کلیدی انتخاب درجه است: PAC-LV برای کنترل اتلاف سیال با حداقل ویسکوزیته - انتخاب مناسب برای شکستگی آب لغزنده، آب نمک تکمیلی، و مایعات حفاری - و PAC-HV زمانی که هم کنترل اتلاف سیال و هم سهم ویسکوزیته مورد نیاز است..

در سیستم های آب نمک با شوری بالا - KCl، CaCl2، و آب نمک با چگالی بالا - تحمل آب نمک PAC فقط یک مزیت نیست. دلیل استفاده از PAC در جایی است که CMC نمی تواند کار کند. درک این تمایز پایه و اساس انتخاب موثر افزودنی از دست دادن سیال برای عملیات تکمیل چاه مدرن است.

راه حل های PAC Unionchem برای سیالات شکستگی و تکمیل را کاوش کنید:سلولز پلی یونی (PAC) - صفحه محصول Unionchem

سوالات متداول (سؤالات متداول)

Q1: PAC در سیالات شکست هیدرولیک چه می کند؟

PAC (سلولز پلی آنیونی) به عنوان یک افزودنی از دست دادن سیال در سیالات شکست هیدرولیک عمل می کند. این یک کیک فیلتر با نفوذپذیری کم روی صفحه شکست تشکیل می دهد که سرعت نشت مایع شکستگی را به داخل ماتریس تشکیل کاهش می دهد. این کار راندمان انتشار شکستگی را بهبود می بخشد، خطر غربالگری پروپانت را کاهش می دهد و آسیب سازند ناشی از تهاجم بیش از حد فیلتر را به حداقل می رساند.

Q2: تفاوت بین PAC-LV و PAC-HV برای کاربردهای شکستگی چیست؟

PAC-LV (ویسکوزیته پایین) کنترل اتلاف سیال عالی را با حداقل سهم ویسکوزیته فراهم می کند - این گزینه استاندارد برای شکستگی آب لغزنده، آب نمک تکمیلی و سیالات حفاری است که ویسکوزیته پایین مهم است. PAC-HV (ویسکوزیته بالا) هم کنترل اتلاف سیال و هم سهم ویسکوزیته قابل توجهی را فراهم می کند - که در مایعات کار و برخی از سیستم های ژل خطی که ویسکوزیته نیز مورد نیاز است استفاده می شود.

Q3: چرا PAC بر CMC در آب نمک های تکمیلی ترجیح داده می شود؟

PAC دارای درجه جایگزینی بالاتری (DS) نسبت به CMC است که به طور قابل توجهی تحمل بهتری نسبت به کاتیون های دو ظرفیتی (Ca⊃2;⁺,Mg⊃2;⁺) می دهد. CMC در نمک های CaCl2 و سایر سیستم های کاتیون دو ظرفیتی رسوب می کند و عملکرد کنترل اتلاف سیال خود را از دست می دهد. PAC در این سیستم‌ها محلول و عملکردی باقی می‌ماند و آن را به انتخاب استاندارد برای کاربردهای سیال تکمیلی که سازگاری آب نمک حیاتی است تبدیل می‌کند.

Q4: چه مقدار PAC باید در مایع شکستگی آب لغزنده استفاده کنم؟

دوز معمولی PAC-LV در شکستگی آب لغزنده 1.0-3.0 پوند در هر بشکه (2.9-8.6 کیلوگرم/m⊃3؛) در مرحله بالشتک است، که در طول مراحل پروپانت به 0.5-1.5 پوند بر لیتر کاهش می یابد. دوز واقعی باید با آزمایش API یا HPHT از دست دادن مایع در شرایط دما، فشار و آب نمک مشخص شود.

Q5: آیا PAC با کاهنده های اصطکاک پلی آکریل آمید در سیستم های آب روان سازگار است؟

بله. PAC کاملاً با کاهنده های اصطکاک پلی آکریل آمید سازگار است. این دو پلیمر برهم کنش منفی ندارند. توالی اختلاط توصیه شده این است که ابتدا PAC را به آب نمک پایه اضافه کنید، اجازه دهید هیدراته کامل (15 تا 30 دقیقه) شود، سپس کاهنده اصطکاک را اضافه کنید.

Q6: PAC چگونه در دماهای پایین چاله بالا عمل می کند؟

PAC کنترل موثر اتلاف مایع را تا حدود 120-150 درجه سانتیگراد حفظ می کند. در دمای بالای 150 درجه سانتیگراد، تخریب حرارتی تسریع می‌شود و ممکن است به افزودنی‌های تکمیلی پایدار در دما نیاز باشد. برای کاربردهای با دمای بالا، همیشه قبل از نهایی کردن طراحی سیال، آزمایش از دست دادن مایع HPHT را در دمای واقعی ته چاه خود انجام دهید.

Q7: آیا Unionchem PAC درجه API را با داده های آزمایش از دست دادن مایع برای برنامه های شکستگی عرضه می کند؟

بله. Unionchem درجه API PAC-LV و PAC-HV را با مستندات فنی کامل از جمله COA (DS، ویسکوزیته، از دست دادن مایع API)، داده‌های سازگاری آب نمک و داده‌های عملکرد HPHT در صورت درخواست ارائه می‌کند. نمونه های رایگان برای آزمایش از دست دادن مایع در دسترس هستند. ببینید: PAC - صفحه محصول Unionchem

آیا آماده‌اید تا PAC درجه یک API را برای سیال شکست یا تکمیل خود منبع کنید؟

Unionchem سلولز پلی یونیک درجه API (PAC-LV و PAC-HV) را برای سیالات شکست هیدرولیکی، سیالات تکمیل، سیالات حفاری و کاربردهای مایع حفاری - با کیفیت ثابت، مستندات فنی کامل، و عرضه عمده جهانی قابل اعتماد از چین، عرضه می کند.

محصولات میدان نفتی ما را کاوش کنید:

• سلولز پلی یونی (PAC)

• کربوکسی متیل سلولز (CMC)

• صمغ زانتان

• آدامس ویلان

• همه محصولات

تماس با ما:sales@unionchem.com.cn تلفن: +86- 13953383796 | +86-533-7220272 وب سایت:www.unionchem.com.cn