PAC hydraulisissa murtumisnesteissä: Kuinka polyanioninen selluloosa toimii nesteen hävikkilisäaineena

Hydraulinen murtaminen on yksi teknisesti vaativimmista nesteen suunnittelun haasteista öljy- ja kaasuteollisuudessa. Murtonesteen on suoritettava samanaikaisesti useita asioita, jotka ovat yksittäin yksinkertaisia ​​– mutta yhdessä erittäin vaikeita optimoida.

Sen on oltava tarpeeksi viskoosia kuljettaakseen tukiainetta syvälle rakoverkostoon. Sen on oltava riittävän ohut pumppaamaan suurilla nopeuksilla ilman liiallista kitkapainetta. Se ei saa vuotaa muodostumatriisiin nopeammin kuin se voidaan pumpata sisään - tai murtuma ei leviä. Ja kun työ on tehty, sen tulee hajota puhtaasti, jotta tukipakkaus pysyy läpäisevänä ja kaivo voi tuottaa.

Nesteenhäviön hallinta – estää murtonesteen vuotamisen muodostelmaan – on yksi kriittisimmistä parametreista murtonesteen suunnittelussa. Ilman riittävää nestehäviön hallintaa murtumistehokkuus laskee, tukiaineen sijoittaminen kärsii ja hoidon taloudellisuus heikkenee nopeasti.

Polyanioninen selluloosa (PAC) on yksi tehokkaimmista nesteen menetyslisäaineista, joita on saatavilla vesipohjaisille murtumisnesteille ja täydennysnesteille. Sen korkea substituutioaste, erinomainen suolansietokyky sekä lämpötilan ja mikrobien hajoamisen kesto tekevät siitä huomattavasti tehokkaamman kuin tavallinen CMC nykyaikaisten kaivonvalmistustoimintojen vaativissa olosuhteissa.

Tämä opas on tarkoitettu porausinsinööreille, viimeistelynesteiden asiantuntijoille ja öljykenttien kemikaalien formuloijille, jotka työskentelevät hydraulisten murtumisnesteiden, viimeistelynesteiden ja työskentelynesteiden parissa. Se kattaa kuinka PAC hallitsee nestehävikkiä murtumisjärjestelmissä, niihin liittyvät erityiset mekanismit, laadun valinnan, annostuksen suolaliuoksessa ja korkean suolapitoisuuden järjestelmissä, yhteensopivuuden muiden murtonesteen komponenttien kanssa ja miten PAC vertaa CMC- ja guar-pohjaisiin järjestelmiin.

Unionchem toimittaa API-luokan PAC:ia poraus-, murto- ja viimeistelynestesovelluksiin:Polyanioninen selluloosa (PAC) — Unionchemin tuotesivu

Nesteen menetysongelma hydraulisessa murtamisessa

Ymmärtääksesi, miksi nestehäviön hallinnassa on niin paljon merkitystä murtumisessa, se auttaa ymmärtämään murtumien etenemisen perusmekaniikkaa.

Kuinka hydraulinen murtaminen toimii

Hydraulisessa murtamisessa nestettä pumpataan porausreikään riittävällä nopeudella ja paineella, joka ylittää muodostuman murtumisgradientin – paineen, jossa kivi halkeaa. Kun rako alkaa, jatkuva pumppaus ulottaa sen ulospäin kaivoreiästä, luoden johtavan reitin, jonka kautta hiilivedyt voivat virrata kaivoon.

Murtuma etenee niin kauan kuin nettopaine murtuman sisällä (nesteen paine miinus sulkujännitys) pysyy positiivisena. Tämä edellyttää, että nesteen ruiskutusnopeus ylittää nopeuden, jolla nestettä vuotaa muodostusmatriisiin murtumapinnan kautta.

Miksi nesteen menetys on kriittinen

Nestevuoto tapahtuu kahdella mekanismilla:

1. Matriisin vuoto: Nestesuodattuu muodostumiskiven huokosverkoston läpi. Nopeus riippuu muodostelman läpäisevyydestä ja murtumapinnan ylittävästä paine-erosta.

2. Murtumisvuoto: Luonnollisesti murtuneissa muodostelmissa neste voi vuotaa pois olemassa olevien luonnollisten rakojen kautta, jotka leikkaavat hydraulisen murtuman.

Liiallisella nestevuodolla on useita seurauksia:

• Pienempi murtuman pituus: Jos liian paljon nestettä vuotaa pois, murtuma ei etene suunnitellulla tavalla – hoito on vähemmän tehokasta.

• Tukiaineen seulonta: Jos nestettä vuotaa pois nopeammin kuin tukiainetta voidaan siirtää eteenpäin, tukiaineen pitoisuus kerääntyy ja voi muodostaa sillan murtuman aiheuttaen ennenaikaisen seulonnan.

• Muodostumisvaurio: Liiallinen suodoksen tunkeutuminen voi vahingoittaa murtuman läheistä muodostumista, mikä vähentää läpäisevyyttä ja kaivon tuottavuutta.

• Lisääntynyt hoitokustannus: Saman murtumageometrian saavuttamiseksi on pumpattava enemmän nestettä, mikä lisää kustannuksia.

Nestehävikin lisäaine – kuten PAC – vähentää matriisin vuotoa muodostamalla heikosti läpäisevän suodatinkakun murtumapinnalle, mikä vähentää dramaattisesti nopeutta, jolla suodos tunkeutuu muodostukseen.

Kuinka PAC hallitsee nestehävikkiä: Suodatinkakkumekanismi

PAC hallitsee nestehävikkiä saman perusmekanismin kautta, jota se käyttää porausnesteissä: suodatinkakun muodostuminen.

Suodatinkakun muodostusprosessi

Kun PAC:ta sisältävä neste koskettaa läpäisevää pintaa (murtumapinta tai muodostumatriisi), tapahtuu seuraava järjestys:

1. Alkupurskehäviö: Ennen kuin suodatinkakku muodostuu, neste virtaa vapaasti muodostukseen. Tämä alkupurskehäviö on väistämätön, mutta se voidaan minimoida nopealla suodatuskakun muodostuksella.

2. Suodatinkakkukerrostus: PAC-polymeeriketjut ja kaikki niihin liittyvät hienot hiukkaset kerrostuvat läpäisevälle pinnalle muodostaen ohuen, heikosti läpäisevän kakun. Kakku kasvaa, kun enemmän nestettä joutuu pintaan.

3. Kakun tiivistyminen: Kun suodatinkakku paksunee, sen virtausvastus kasvaa. Nestehäviön nopeus laskee asteittain kakun kasvaessa - ajan neliöjuurisuhteen (Darcy-suodatusyhtälö) mukaisesti.

4. Tasainen suodatus: Suodatinkakku saavuttaa lopulta lähes tasaisen paksuuden, jossa kerrostumisnopeus on suunnilleen yhtä suuri kuin virtaavan nesteen aiheuttama eroosionopeus. Tässä vaiheessa nestehäviö saavuttaa minimin.

Miksi PAC muodostaa paremman suodatinkakun kuin CMC

PAC ja CMC ovat molemmat karboksimetyyliselluloosajohdannaisia, mutta PAC:lla on huomattavasti korkeampi substituutioaste (DS 0,9–1,4 vs. 0,6–0,9 CMC:lle) ja karboksimetyyliryhmien jakautuminen selluloosan rungossa on tasaisempi.

Nämä rakenteelliset erot vaikuttavat suoraan suodatinkakun suorituskykyyn:

• Korkeampi DS → enemmän anionista varausta → vahvempi adsorptio savimineraaleihin ja muodostuspintoihin, jolloin muodostuu tarttuvampi, heikommin läpäisevä suodatinkakku

• Tasaisempi substituutio → parempi liukoisuus korkean suolapitoisuuden omaaviin suolaliuoksiin — CMC saostuu runsaasti kalsiumia tai runsaasti magnesiumia sisältäviin suolaliuoksiin; PAC pysyy liukoisena ja toimivana

• Korkeampi puhtaus → vähemmän ei-selluloosaa sisältävää materiaalia , joka voi aiheuttaa muodostumisvaurioita

• Parempi lämpöstabiilisuus → säilyttää suodatinkakkun eheyden syvien kaivojen korkeissa lämpötiloissa

Katso yksityiskohtainen PAC- ja CMC-vertailu porausnestesovelluksissa:CMC vs PAC porausnesteille: kumpaa sinun pitäisi käyttää?

PAC Fracturing Fluid Systems: Sovelluksen yleiskatsaus

PAC:ta käytetään nestehävikin lisäaineena useissa kaivon täydennysnesteiden luokissa:

1. Vesipohjaiset murtonesteet (lineaariset geelijärjestelmät)

Lineaariset geelimurtonesteet – tyypillisesti guar- tai HPG- (hydroksipropyyliguar) -geelit ovat maailmanlaajuisesti laajimmin käytetty murtonestetyyppi. PAC:ta käytetään täydentävänä nestehäviön lisäaineena lineaarisissa geelijärjestelmissä:

• Vähennä nestevuotoa tyynyvaiheen aikana (ennen tukiaineen lisäämistä)

• Tarjoa nestehäviön hallinta muodostelmissa, joissa on suuri luonnollinen murtumistiheys

• Täydennä guar-geelin nestehäviön hallintaa erittäin läpäisevissä koostumuksissa

Lineaarisissa geelijärjestelmissä PAC:ta käytetään tyypillisesti 0,5–2,0 lb/bbl (noin 1,4–5,7 kg/m³).

2. Slickwater Fracturing Fluids

Slickwater-murto – käyttäen matalaviskositeettista vettä kitkaa vähentävällä aineella (polyakryyliamidi) ja minimaalisella geelillä – on hallitseva murtotekniikka epätavanomaisissa säiliöissä (liuskekaasu, tiivis öljy). Slickwater-nesteillä on erittäin alhainen nestehäviön hallinta, koska ne eivät sisällä polymeerigeeliä.

PAC:tä käytetään liukasvesijärjestelmissä ensisijaisena nestehäviön lisäaineena :

• Muodostaa suodatuskakun murtumapinnalle vähentäen vuotoa liuskematriisiin

• Tarjoaa jonkin verran viskositeettia tukiaineen kuljetukseen pienillä pitoisuuksilla

• Yhteensopiva liukasvesijärjestelmissä käytettävien polyakryyliamidikitkaa vähentävien aineiden kanssa

Liukasvesijärjestelmissä PAC:ta käytetään tyypillisesti 0,5–3,0 lb/bbl (noin 1,4–8,6 kg/m³) muodostuman läpäisevyydestä ja vuotoominaisuuksista riippuen.

3. Täydennys- ja työstönesteet

Täydennysnesteitä käytetään kaivon viimeistelyoperaatioissa – rei'ittämisessä, soran pakkaamisessa ja muissa toimenpiteissä – porausreiän paineen hallinnan ylläpitämiseksi ja muodostusvaurioiden minimoimiseksi. Työnesteitä käytetään kaivon interventio- ja kunnostusoperaatioissa.

Molemmat vaativat nestehäviön hallintaa suodoksen tunkeutumisen estämiseksi tuottavaan muodostukseen. PAC on tavallinen nestehäviölisäaine:

• Suolaliuoksen täydennysnesteet (NaCl, KCl, CaCl2, NaBr, CaBr2, ZnBr2 suolaliuokset): PAC:n ylivoimainen suolansieto tekee siitä paremman valinnan CMC:hen verrattuna suuritiheyksisissä suolaliuosjärjestelmissä

• Sorapakkauksen nesteet : PAC hallitsee nestehävikkiä sorapakkauksen asennuksen aikana

• Perforointinesteet : PAC vähentää suodoksen tunkeutumista rei'itysoperaatioiden aikana

Täydellisissä nesteissä PAC:tä käytetään tyypillisesti 1,0–4,0 lb/bbl (noin 2,9–11,4 kg/m³).

4. Porausnesteet

Porausnesteet ovat erityisiä porausnesteitä, joita käytetään porattaessa tuotantomuodostelman (säiliöosan) läpi. Niiden on tarjottava poraussuorituskykyä samalla kun ne vahingoittavat mahdollisimman vähän säiliön läpäisevyyttä.

PAC:tä käytetään porausnesteissä nestehävikin lisäaineena, joka muodostaa happoliukoisen tai entsyymeillä hajoavan suodatuskakun – sellaisen, joka voidaan poistaa kaivon puhdistuksen aikana, mikä palauttaa muodostumisen läpäisevyyden. Tämä on erityisen tärkeää vaakasuuntaisissa kaivoissa, joissa kaivon koko tuottava pituus porataan säiliön läpi.

Porausnesteissä PAC:tä käytetään tyypillisesti 1,0–3,0 lb/bbl (noin 2,9–8,6 kg/m³), usein yhdessä kalsiumkarbonaattisillastavien aineiden kanssa.

PAC LV vs PAC HV murtumissovelluksissa

PAC:ta on saatavana kahdessa ensisijaisessa viskositeettiluokassa: matalaviskositeetti (PAC-LV) ja korkea viskositeetti (PAC-HV) . Valinta niiden välillä riippuu murtumis- tai täydennysnesteessä vaadittavasta erityisestä toiminnosta.

PAC-LV: vakiovalinta murtamiseen ja viimeistelyyn

PAC-LV on työhevoslaatu murto- ja viimeistelynestesovelluksiin. Sen ensisijainen tehtävä on nestehäviön hallinta – se muodostaa poikkeuksellisen ohuen, tiiviin suodatinkakun, joka minimoi nesteen tunkeutumisen ja lisää samalla minimaalista viskositeettia perusnesteeseen.

Slickwater-murtamisessa, jossa alhaisen viskositeetin (ja siksi alhaisen kitkapaineen) ylläpitäminen on kriittistä, PAC-LV on ainoa sopiva laatu. PAC-HV nostaisi viskositeettia liikaa ja menettäisi liukasvesijärjestelmän tarkoituksen.

Täydellisissä suolaliuoksissa PAC-LV tarjoaa nestehäviön hallinnan muuttamatta merkittävästi suolaliuoksen tiheyttä tai viskositeettia, mikä on tärkeää kaivon hallinnan edellyttämän painetasapainon ylläpitämiseksi.

PAC-HV: kun tarvitaan myös viskositeettia

PAC-HV:tä käytetään, kun vaaditaan sekä nestehäviön hallintaa että viskositeetin osuutta – esimerkiksi joissakin lineaarisissa geelijärjestelmissä, joissa PAC täydentää guar-geeliä, tai työnesteissä, joissa tarvitaan jonkin verran viskositeettia kantokykyyn.

Katso yksityiskohtainen vertailu PAC-LV:stä ja PAC-HV:stä kaikissa poraus- ja viimeistelykohteissa:PAC LV vs PAC HV: mitä laatua tarvitset?

PAC-suorituskyky korkean suolapitoisuuden suolaliuosjärjestelmissä

Yksi PAC:n tärkeimmistä käytännön eduista CMC:hen verrattuna murto- ja viimeistelysovelluksissa on sen suorituskyky korkean suolapitoisuuden omaavissa suolaliuosjärjestelmissä.

Miksi suolaveden yhteensopivuudella on merkitystä?

Monissa murtumis- ja viimeistelyoperaatioissa käytetään suolavettä perusnesteenä makean veden sijaan:

• KCl-suolaliuos (2 %–5 %): käytetään liuskekiven estämiseen – kaliumionit stabiloivat savimineraaleja muodostumassa estäen turvotusta ja hienoaineksen kulkeutumista

• NaCl suolaliuos : käytetään tiheyden säätelyyn ja kustannustehokkaaseen nesteiden valmistukseen

• CaCl₂-suolaliuos : käytetään korkeampitiheyksisille täydennysnesteille (jopa 1,4 g/cm³)

• NaBr/CaBr₂/ZnBr₂ suolaliuokset : käytetään korkeatiheyksisille täydennysnesteille (jopa 2,3 g/cm³) korkeapaineisissa kaivoissa

CMC:n rajoitus suolavedessä

Standardi CMC saostuu kaksiarvoisten kationien (Ca⊃2;⁺, Mg⊃2;⁺) läsnä ollessa yli noin 1 000 ppm:n pitoisuuksilla. CaCl2-suolaliuoksessa tai kovavesijärjestelmissä CMC menettää tehokkuutensa nestehävikin lisäaineena, koska polymeeri saostuu sen sijaan, että se muodostaisi toimivan suodatuskakun.

PAC:n erinomainen suolaveden sietokyky

PAC:n korkeampi substituutioaste ja tasaisempi karboksimetyylijakauma antavat sille huomattavasti paremman sietokyvyn kaksiarvoisille kationeille:

Tämä suolaveden sietokyky on ensisijainen syy, miksi PAC on suurelta osin korvannut CMC:n valmiissa nestesovelluksissa. Kaikissa järjestelmissä, joissa kaksiarvoisia kationeja on läsnä merkittävinä pitoisuuksina – mukaan lukien useimmat reaalimaailman muodostusvedet ja monet tarkoitukseen kehitetyt suolaliuokset – PAC tarjoaa luotettavan nestehäviön hallinnan silloin, kun CMC epäonnistuu.

PAC vs guarkumi murtonesteissä

Guarkumi ja sen johdannaiset (HPG, CMHPG) ovat hallitsevia viskositeetti- ja nestehävikkiaineita tavanomaisissa murtumisnesteissä. PAC:n ja guar-pohjaisten järjestelmien vertailun ymmärtäminen auttaa tekemään oikean valinnan tiettyihin sovelluksiin.

Kun PAC on oikea valinta guarin sijaan

• Slickwater-murto : guar-geeliä ei käytetä liukasvesijärjestelmissä; PAC tarjoaa nestehäviön hallinnan ilman guarin viskositeettia

• Korkean lämpötilan kaivot (>120 °C): guar hajoaa termisesti; PAC ylläpitää suorituskykyä

• Polymeerivaurioille herkät muodostumat : PAC jättää vähemmän jäämiä kuin guar, mikä vähentää tukipakkauksen vaurioitumisen riskiä

• Korkean suolapitoisuuden omaavat suolaliuosjärjestelmät : PAC:n suolaveden sietokyky ylittää tavallisen guarin

• Täydennys- ja työskentelynesteet : PAC tarjoaa nestehäviön hallinnan ilman guarin korkeaa viskositeettia, jota ei tarvita näissä sovelluksissa

Kun guar-pohjaiset järjestelmät ovat etusijalla

• Korkeaviskositeettinen murtaminen, joka vaatii merkittävää tukiaineen kuljetuskapasiteettia: guar- ja HPG-geelit tarjoavat paljon enemmän viskositeettia kuin PAC käytännöllisillä annoksilla

• Perinteiset säiliöt , joissa on kohtalainen lämpötila ja suolapitoisuus: guar on kustannustehokasta ja hyvin ymmärrettävää

• Silloitettu murtaminen : silloitetut guar/HPG-geelit tarjoavat erittäin korkean viskositeetin, joka tarvitaan syvälle tuentaaineen sijoittamiseen erittäin läpäiseviin muodostelmiin

Käytännössä PAC- ja guar-pohjaisia ​​järjestelmiä käytetään usein yhdessä – guaria tai HPG:tä ensisijaisena viskositeetti- ja tukiaineena, PAC täydentävänä nestehäviön lisäaineena suodatinkakkun laadun parantamiseksi ja vuotojen vähentämiseksi.

Annostusviite: PAC murto- ja viimeistelynesteissä

Yksikkömuunnos: 1 lb/bbl = 2,85 g/l = 2,85 kg/m³

Nämä ovat ohjausalueita. Todellinen annostus on määritettävä nestehäviötestillä (API-suodatinpuristin tai HPHT-suodatinpuristin) tietyissä lämpötila-, paine- ja suolaliuosolosuhteissa.

Lämpötilan suorituskyky: PAC korkean lämpötilan kaivoissa

Lämpötila on yksi tärkeimmistä murtumis- ja viimeistelynesteen suorituskyvyn muuttujista. Kun pohjareiän lämpötila nousee, polymeerin hajoaminen kiihtyy, suodatinkakkujen laatu heikkenee ja nestehäviön hallintaa on vaikeampi ylläpitää.

PAC lämpöstabiilisuus

PAC ylläpitää tehokasta nestehäviön hallintaa lämpötiloissa, jotka ovat huomattavasti korkeammat kuin CMC:

Kaivoissa, joiden pohjareiän lämpötila on yli 150 °C, pelkkä PAC ei välttämättä tarjoa riittävää nestehäviön hallintaa koko käsittelyn ajan. Näissä tapauksissa PAC:tä käytetään tyypillisesti yhdessä lämpötilan kestävien synteettisten polymeerien kanssa tai suurennetun annoksen ja tiheämmän nestehävikin testauksen kanssa.

HPHT (High Pressure High Temperature) -testaus

Korkean lämpötilan sovelluksissa nestehäviön suorituskyky on arvioitava käyttämällä HPHT-suodatinpuristustestausta tavallisen API-suodattimen puristustestin sijaan. HPHT-testaus toistaa todelliset porausreiän lämpötila- ja paineolosuhteet ja tarjoaa realistisen arvion suodatinkakun suorituskyvystä.

Kun määrität PAC korkean lämpötilan sovelluksiin, pyydä aina HPHT-nestehäviötiedot toimittajalta pohjareiän tavoitelämpötilassa.

Yhteensopivuus muiden murtumisnesteen komponenttien kanssa

Murtoneste sisältää useita komponentteja, joiden on oltava yhteensopivia keskenään ja PAC:n kanssa:

Kitkan vähentäjät (polyakryyliamidi)

PAC on yhteensopiva polyakryyliamidikitkaa vähentävien aineiden kanssa . liukasvesijärjestelmissä käytettävien Nämä kaksi polymeeriä eivät vaikuta haitallisesti, ja niiden vaikutukset nesteen reologiaan ovat suurelta osin additiivisia. PAC tarjoaa nestehäviön hallinnan; kitkavähennys vähentää vastusta nopeaan pumppaukseen.

Sekoitusjärjestys: Lisää PAC ensin suolaliuokseen, anna täyden nesteytyksen (15–30 minuuttia) ja lisää sitten kitkaa vähentävä aine. Tämä sekvenssi varmistaa, että molemmat polymeerit hydratoituvat itsenäisesti ja kehittävät täydelliset toiminnalliset ominaisuutensa.

Biosidit

Murtonesteet vaativat biosideja bakteerien kasvun estämiseksi – erityisesti sulfaattia vähentävien bakteerien (SRB), jotka voivat aiheuttaa säiliön happamoitumista ja H₂S:n muodostumista. Yleisiä biosideja ovat glutaraldehydi, THPS (tetrakis-hydroksimetyylifosfoniumsulfaatti) ja kvaternaariset ammoniumyhdisteet.

PAC on yhteensopiva useimpien standardimurtonesteen biosidien kanssa tyypillisinä käyttöpitoisuuksina. Yhteensopivuus kaikkien uusien biosidi-PAC-yhdistelmien kanssa tulee varmistaa ennen kenttäkäyttöä.

Kalkkikiven estäjät ja savestabilisaattorit

Kalkkikiven estäjiä (fosfonaatteja, polyakrylaatteja) ja savestabilisaattoreita (KCl, kvaternaariset amiinit, polyamiinit) käytetään yleisesti murtonesteissä. PAC on yleensä yhteensopiva näiden lisäaineiden kanssa, mutta erityinen yhteensopivuustestaus on suositeltavaa kaikille uusille formulaatioille.

Silloittajat

Silloitetuissa murtonestejärjestelmissä (boraatti-, zirkonaatti-, titanaattisilloitusaineet) PAC:ta käytetään täydentävänä nestehäviölisäaineena ensisijaisena viskositeettiaineena. PAC ei sillotu näiden järjestelmien kanssa – se toimii itsenäisesti suodatinkakkua muodostavana aineena, kun taas silloitettu guar tai HPG tarjoaa viskositeetin.

Breakers

Murtonesteen katkaisijoita (hapettimia, entsyymejä, kapseloituja murskaimia) käytetään vähentämään nesteen viskositeettia murtokäsittelyn jälkeen, jolloin neste pääsee virtaamaan takaisin ja tukiainepakkaus pysyy läpäisevänä.

PAC-suodatinkakut voidaan rikkoa seuraavasti:

• Hapettavat murskaimet (persulfaatit, peroksidit): rikkovat selluloosan selkärangan, mikä heikentää suodatinkakkua

• Entsyymin katkaisijat (sellulaasit): hajottavat entsymaattisesti selluloosapolymeeriä

• Happo : PAC-suodatinkakut ovat osittain happoliukoisia, erityisesti yhdessä kalsiumkarbonaatin siltausaineiden kanssa

Porausnestesovelluksissa, joissa suodatinkakun täydellinen puhdistus on kriittistä, entsyymimurtajat ovat ensisijainen vaihtoehto – ne mahdollistavat PAC-suodatuskakun hallitun ja täydellisen hajoamisen ilman happo- tai hapetuskäsittelyjen aiheuttamaa vaurioitumisriskiä.

Vianetsintä: Yleiset PAC:hen liittyvät ongelmat murtuvien nesteiden yhteydessä

Ongelma 1: Liian suuri nestehävikki – PAC ei tarjoa riittävää suodatinkakkua

Todennäköiset syyt:

• PAC-annos on liian pieni muodostumisen läpäisevyyden ja paine-eron vuoksi

• PAC ei ole täysin hydratoitu ennen nestehäviötestausta tai pumppausta

• Hajoaminen korkeissa lämpötiloissa – PAC hajoaa ennen kuin suodatinkakku tiivistyy

• Suolaliuosjärjestelmän yhteensopimattomuus – kaksiarvoiset kationit saostavat PAC:tä

Ratkaisut:

• Lisää PAC-annosta 0,5 lb/bbl askelin ja testaa uudelleen API- tai HPHT-suodatinpuristimella

• Varmista täysi nesteytys: sekoita PAC:ta perussuolaliuokseen vähintään 30 minuuttia ennen testausta

• Suorita HPHT-nesteen häviötesti todellisessa pohjareiän lämpötilassa – jos hajoamista tapahtuu, harkitse lämpötilankestäviä lisäaineita

• Tarkista suolaliuoksen koostumus kaksiarvoisten kationien pitoisuuden varalta; vaihda korkean puhtausluokan PAC-LV-luokkaan, jos Ca⊃2;⁺- tai Mg⊃2;⁺-tasot ovat korkeat

Ongelma 2: PAC saostuu tai geeliytyy tiheässä suolaliuoksessa

Todennäköiset syyt:

• Korkea kaksiarvoinen kationipitoisuus (Ca⊃2;⁺, Zn⊃2;⁺) suolaliuoksessa aiheuttaa polymeerin saostumista

• PAC-laatu ei sovellu tiettyyn suolaliuosjärjestelmään

• Väärä sekoitusjärjestys — PAC lisätty väkevään suolaliuokseen ilman esilaimennusta

Ratkaisut:

• Esiliuota PAC makeaan veteen tai vähäsuolaaseen suolaliuokseen ennen kuin lisäät sen tiheään suolaliuokseen

• Käytä erittäin puhdasta, korkean DS-pitoisuuden omaavaa PAC-laatua, joka on erityisesti testattu yhteensopivuuden suhteen suolaliuosjärjestelmäsi kanssa

• Pyydä toimittajalta suolaliuoksen yhteensopivuustiedot erityisestä suolaliuoksesi koostumuksesta ja tiheydestä

Ongelma 3: Epäjohdonmukainen nestehäviö erien välillä

Todennäköiset syyt:

• Erien vaihtelu PAC DS:ssä tai viskositeetissa toimittajalta

• Suolaliuoksen koostumuksen vaihtelu erien välillä (erityisesti kaksiarvoisten kationien pitoisuus)

• Sekoitusprosessin vaihtelu (hydrataatioaika, lämpötila, sekoitus)

Ratkaisut:

• Pyydä toimittajalta tiukemmat DS- ja viskositeettitiedot; vahvistaa aitoustodistus erää kohti

• Standardoi suolaliuoksen valmistusmenettely ja tarkista suolaliuoksen koostumus ennen jokaista erää

• Standardoi sekoitusmenettely: kiinteä hydraatioaika, lämpötila ja sekoitusnopeus

Ongelma 4: Suodatinkakkua on vaikea puhdistaa käsittelyn jälkeen

Todennäköiset syyt:

• PAC-suodatinkakku liian paksu – liian suuri annostus tai liiallinen nestehukkaa hoidon aikana

• Katkaisijajärjestelmää ei sovitettu PAC:iin – riittämätön katkaisijapitoisuus tai väärä katkaisijatyyppi

• Lämpötila liian alhainen katkaisijan aktivoimiseksi

Ratkaisut:

• Tarkista PAC-annos – käytä pienintä tehokasta annosta minimoidaksesi suodatinkakun paksuuden

• Yhdistä katkaisijan tyyppi ja pitoisuus PAC-laadun ja pohjareiän lämpötilan mukaan

• Käytä porausnestesovelluksissa PAC/selluloosasuodatinkakkuihin suunniteltua entsyymihajotusjärjestelmää

• Harkitse happoliukoista suodatuskakkujärjestelmää (PAC + CaCO3-sillausaine) hapolla puhdistettavien täytteiden saamiseksi

Mitä on määritettävä hankittaessa PAC:ta murto- ja viimeistelysovelluksia varten

Hankintatiimille ja viimeistelyinsinööreille, jotka hankkivat PAC:tä murtumis- ja viimeistelynestesovelluksiin, seuraavat parametrit ovat tärkeimpiä määriteltävissä ja tarkistettavissa:

Pyydä aina:

• Analyysitodistus (COA) erää kohti – mukaan lukien DS, viskositeetti, API-nesteen hävikki, kosteus ja puhtaus

• Tekninen tietolehti (TDS), jossa on ohjeet murtumis- ja viimeistelynesteen levittämiseen

• Suolaveden yhteensopivuustiedot tietylle suolaliuoksesi koostumukselle

• HPHT-nesteen häviötiedot, jos pohjareiän lämpötila ylittää 100°C

• Ilmaiset näytteet nestehäviötestausta varten ennen massatoimituksiin sitoutumista

Unionchem PAC murto- ja viimeistelynesteisiin

Unionchem toimittaa API-luokan polyanionista selluloosaa (PAC) sekä LV- että HV-laatuina porausnesteisiin, murtumisnesteisiin, täydennysnesteisiin ja porausnestesovelluksiin tasalaatuisena, täydellisellä teknisellä dokumentaatiolla ja luotettavalla maailmanlaajuisella toimituksella.

Mitä toimitamme:

• PAC-LV (Low Viscosity) – optimoitu nestehäviön hallintaan liukasvedessä murtavissa, viimeistelyaineissa ja porausnesteissä

• PAC-HV (High Viscosity) – sovelluksiin, jotka vaativat sekä nestehäviön hallintaa että viskositeetin panosta

• Täydellinen tekninen dokumentaatio: TDS, COA (DS, viskositeetti, API nestehävikki, kosteus), SDS

• API-nesteen hävikkitestitiedot ja suolaveden yhteensopivuustiedot

• HPHT:n suorituskykytiedot saatavilla pyynnöstä

• Ilmaisia ​​näytteitä nestehäviötestaukseen ja formulaatioiden pätevöintiin

• Tekninen tuki murtumis- ja täydennysnesteen suunnittelulle

Täydelliset tuotetiedot ja näytteen tai tarjouksen pyytäminen:Polyanioninen selluloosa (PAC) — Unionchemin tuotesivu

Aiheeseen liittyvät tuotteet murtamiseen ja täydennysnesteen formulointiin

Näytä kaikki tuotteet

Johtopäätös

Nestehäviön hallinta on yksi kriittisimmistä parametreista hydraulisessa murtamisessa ja kaivon viimeistelyssä – ja PAC on yksi luotettavimmista käytettävissä olevista työkaluista sen saavuttamiseen vesipohjaisissa järjestelmissä. Sen korkea substituutioaste, erinomainen suolaveden sietokyky, lämpöstabiilisuus ja alhainen muodostumisvauriopotentiaali tekevät siitä huomattavasti tehokkaamman kuin CMC nykyaikaisten viimeistelytoimintojen vaativissa olosuhteissa.

Keskeinen valintapäätös on laatu: PAC-LV nestehäviön hallintaan minimaalisella viskositeetilla – oikea valinta liukasvesimurtamiseen, täydennysvesiliuoksiin ja porausnesteisiin – ja PAC-HV, kun tarvitaan sekä nestehäviön hallintaa että viskositeetin panosta..

Korkean suolapitoisuuden omaavissa suolaliuosjärjestelmissä – KCl, CaCl₂ ja suuritiheyksiset suolavedet – PAC:n suolaveden sietokyky ei ole vain etu; se on syy PAC:iin, kun CMC ei voi toimia. Tämän eron ymmärtäminen on perusta tehokkaalle nestehävikin lisäaineen valinnalle nykyaikaisiin kaivonvalmistustoimintoihin.

Tutustu Unionchemin PAC-ratkaisuihin murto- ja täydennysnesteisiin:Polyanioninen selluloosa (PAC) — Unionchemin tuotesivu

Usein kysytyt kysymykset (FAQ)

Q1: Mitä PAC tekee hydraulisissa murtumisnesteissä?

PAC (polyanionic Cellulose) toimii nestehävikin lisäaineena hydraulisissa murtumisnesteissä. Se muodostaa murtumispinnalle heikosti läpäisevän suodatinkakun, joka vähentää nopeutta, jolla murtumisneste vuotaa muodostumatriisiin. Tämä parantaa murtumien leviämisen tehokkuutta, vähentää tukiaineen seulonnan riskiä ja minimoi liiallisen suodoksen tunkeutumisen aiheuttamat muodostumisvauriot.

Q2: Mitä eroa on PAC-LV:n ja PAC-HV:n välillä murtosovelluksissa?

PAC-LV (Low Viscosity) tarjoaa erinomaisen nestehäviön hallinnan minimaalisella viskositeetin panoksella – se on vakiovalinta liukasvesimurtamiseen, täydennysvesiliuoksiin ja porausnesteisiin, joissa alhainen viskositeetti on tärkeää. PAC-HV (High Viscosity) tarjoaa sekä nestehäviön hallinnan että merkittävän viskositeetin lisäyksen – käytetään työnesteissä ja joissakin lineaarisissa geelijärjestelmissä, joissa tarvitaan myös viskositeettia.

Kysymys 3: Miksi PAC on parempi kuin CMC valmiissa suolaliuoksessa?

PAC:lla on korkeampi substituutioaste (DS) kuin CMC:llä, mikä antaa sille huomattavasti paremman sietokyvyn kaksiarvoisille kationeille (Ca⊃2;⁺, Mg⊃2;⁺). CMC saostuu CaCl2-suolaliuoksessa ja muissa kaksiarvoisissa kationijärjestelmissä menettäen nestehäviön hallintatoimintonsa. PAC pysyy liukoisena ja toimivana näissä järjestelmissä, joten se on vakiovalinta täydellisiin nestesovelluksiin, joissa suolaveden yhteensopivuus on kriittinen.

Kysymys 4: Kuinka paljon PAC:tä minun pitäisi käyttää liukasvesimurtonesteessä?

Tyypillinen PAC-LV-annos liukuvesimurtauksessa on 1,0–3,0 lb/bbl (2,9–8,6 kg/m³) tyynyvaiheessa, ja se pienennetään 0,5–1,5 lb/bbl:iin tukivaiheiden aikana. Todellinen annos tulee määrittää API- tai HPHT-nestehäviötestillä tietyissä lämpötila-, paine- ja suolaliuosolosuhteissa.

Kysymys 5: Onko PAC yhteensopiva polyakryyliamidin kitkaa vähentävien aineiden kanssa liukasvesijärjestelmissä?

Kyllä. PAC on täysin yhteensopiva polyakryyliamidin kitkaa vähentävien aineiden kanssa. Nämä kaksi polymeeriä eivät vuorovaikuta haitallisesti. Suositeltu sekoitusjärjestys on lisätä PAC ensin perussuolaliuokseen, antaa täysi nesteytys (15–30 minuuttia) ja sitten lisätä kitkaa vähentävä aine.

Q6: Kuinka PAC toimii korkeissa pohjareiän lämpötiloissa?

PAC ylläpitää tehokasta nestehäviön hallintaa noin 120–150 °C:seen asti. Yli 150°C lämpötilassa lämpöhajoaminen kiihtyy ja lisälämpötilaa kestäviä lisäaineita saatetaan tarvita. Suorita korkean lämpötilan sovelluksissa aina HPHT-nestehäviötesti todellisessa pohjareiän lämpötilassa ennen nestesuunnittelun viimeistelyä.

Kysymys 7: Toimittaako Unionchem API-luokan PAC:ta nestehäviötestitietoja murtumissovelluksiin?

Kyllä. Unionchem toimittaa pyynnöstä API-luokan PAC-LV:lle ja PAC-HV:lle täydellisen teknisen dokumentaation, mukaan lukien COA (DS, viskositeetti, API nestehävikki), suolaveden yhteensopivuustiedot ja HPHT-suorituskykytiedot. Ilmaisia ​​näytteitä on saatavilla nestehäviötestausta varten. Katso: PAC — Unionchemin tuotesivu

Oletko valmis hankkimaan API-luokan PAC:n murtumis- tai viimeistelynestettäsi varten?

Unionchem toimittaa API-luokan polyanionista selluloosaa (PAC-LV ja PAC-HV) hydraulisiin murtumisnesteisiin, täydennysnesteisiin, porausnesteisiin ja porausnestesovelluksiin – tasalaatuisella, täydellisellä teknisellä dokumentaatiolla ja luotettavalla maailmanlaajuisella massatoimituksella Kiinasta.

Tutustu öljykenttien tuotteisiimme:

• Polyanioninen selluloosa (PAC)

• Karboksimetyyliselluloosa (CMC)

• Ksantaanikumi

• Welan-kumi

• Kaikki tuotteet

Ota yhteyttä:sales@unionchem.com.cn Puhelin: +86- 13953383796 | +86-533-7220272 Verkkosivusto:www.unionchem.com.cn