CMC fúrófolyadékokhoz: A folyadékveszteség és a reológia elsajátítása az olajban és gázban

Az olaj- és gázfúrás nagy tétekkel teli világában az iszaprendszer jelenti a művelet éltető elemét. Ha a sár tönkremegy, a kút is tönkremegy. Az olyan problémák, mint a fúrólyuk beomlása, elakadt cső vagy képződménykár, milliókba kerülhetnek az állásidőbe.

A karboximetil-cellulóz (CMC) és nagy teljesítményű megfelelője, a polianionos cellulóz (PAC) az ipari szabványok ezeknek a kockázatoknak az ellenőrzésére. Az iszaprendszer 'veséjeként' működnek – szabályozzák a folyadékvesztést – és az 'izom' szerepét, amely a dugványokat a felszínre hordja.

Egy sekély szárazföldi kútnak azonban egészen más szükségletei vannak, mint egy mélyen fekvő part menti fúrótornynak. A rossz minőség megválasztása termikus bomláshoz vagy sókiváláshoz vezethet. Ez az útmutató részletezi, hogyan kell kiválasztani a pontos CMC-specifikációkat a fúrási környezethez.

1. A CMC kritikus szerepe a fúróiszapban

A CMC nem csak sűrítő; ez egy többfunkciós adalék, amelyet az API (American Petroleum Institute) szabványok határoznak meg.

A. Folyadékveszteség-szabályozás (szűréscsökkentés)

• A mechanizmus: A CMC vékony, szívós és alacsony áteresztőképességű szűrőpogácsát képez a fúrólyuk falán.

• Előnyök: Ez megakadályozza, hogy az iszap (szűrlet) folyékony fázisa behatoljon a képződménybe, ami paladuzzadást és a fúrólyuk instabilitását okozhatja.

B. Reológia és lyuktisztítás

• A Mechanizmus: Nagy viszkozitású CMC (CMC-HV) pszeudoplasztikus (nyírással hígító) viszkozitást biztosít.

• Előny:

  • Fúrás közben: Az iszap elvékonyodik, hogy csökkentse a szivattyú nyomását és maximalizálja a behatolási sebességet (ROP).

  • Leállítás közben: Az iszap besűrűsödik, és felfüggeszti a dugványokat, megakadályozva, hogy leülepedjenek, és 'elakadt cső' keletkezzen.

C. Palagátlás

• Előnyök: A CMC bevonja a reaktív agyagrészecskéket (palát), bekapszulázva azokat, hogy megakadályozza a hidratációt és a diszperziót. Ez létfontosságú az érzékeny agyagképződmények átfúrásához.

(Tekintse meg API-szabvány osztályzatainkat itt Karboximetil-cellulóz (CMC) terméklista .)

2. Kulcsfontosságú kiválasztási tényezők: A sár és a kút párosítása

A CMC beszerzésekor a mérnököknek elemezniük kell a fúrások körülményeit.

1. tényező: HV vs. LV (viszkozitási követelmények)

• CMC-HV (nagy viszkozitás): Akkor használják, ha viszkozitást kell növelni a lyukak tisztításához és a folyadékveszteség csökkentéséhez. Ideális alacsony szilárdanyag-tartalmú iszapokhoz.

• CMC-LV (alacsony viszkozitás): Akkor használják, ha szigorúan csökkenteni kell a folyadékveszteséget anélkül, hogy jelentősen növelné az iszap viszkozitását. Ez döntő fontosságú a nagy sűrűségű iszapokban, ahol a viszkozitás már magas a szilárd anyagok miatt.

2. faktor: Sóállóság (szárazföldi vs. tengeri)

• Édesvízi iszap: A szabványos CMC hatékonyan működik és költséghatékony.

• Sósvíz / sós iszap: A standard CMC összeomlik magas sótartalom mellett.

  • A megoldás: Használjon PAC-t (polianionos cellulóz) vagy High-DS CMC-t . Ezek magasabb helyettesítési fokúak, így ellenállnak az elektrolitoknak (sóionoknak). Még telített sóoldatban is megőrzik reológiájukat.

3. faktor: Hőstabilitás

• A kihívás: Ahogy a kutak mélyülnek, a hőmérséklet emelkedik. A standard CMC 120°C körül kezd lebomlani, elveszítve viszkozitását.

• A megoldás: A nagynyomású magas hőmérsékletű (HPHT) kutakhoz speciális termikusan stabil minőségekre vagy szintetikus polimer keverékekre van szükség. A legtöbb szabványos kúthoz azonban elegendő egy nagy tisztaságú CMC.

3. Esettanulmányok: Területi teljesítmény

1. esettanulmány: The Offshore Salt Dome

• Kihívás: Egy tengeri fúrást végző operátor egy hatalmas sókupolával találkozott. Az édesvízi szakaszban használt szabványos CMC a sóval való ütközés után azonnal pelyhesedett, ami megugrott a folyadékveszteségben.

• Megoldás: Az iszapmérnök az Unionchem PAC-LV-re (polianionos cellulóz – alacsony viszkozitású) váltott..

• Eredmény: A PAC a folyadékveszteséget 10 ml alatt tartotta (API-teszt) a telített sós környezet ellenére, megakadályozva a pala instabilitását anélkül, hogy a reológiát megugrott volna.

2. esettanulmány: Költségoptimalizálás szárazföldi szerelvényekhez

• Kihívás: Az iszapköltségek csökkentése érdekében sekély vizű kutakat fúró szárazföldi berendezésre van szükség. A prémium PAC túlzott volt a jóindulatú körülményekhez képest.

• Megoldás: re váltott Műszaki minőségű CMC-HV- .

• Eredmény: A termék megfelelő lyuktisztítást és szűrőpogácsát biztosított az előző adalék költségének 60%-áért, tökéletesen megfelelve a projekt gazdasági követelményeinek.

Következtetés: Pontosság a sárgödörben

Az olajmezőn nincs 'mindenkire való' adalék. A Standard CMC, CMC-LV vagy Premium PAC közötti választás teljes mértékben az Ön geológiájától, vízforrásától és költségvetésétől függ. A megfelelő választás biztosítja a stabil mérőlyukat, a hatékony vágásszállítást és végső soron a sikeres kútkiépítést.

Az Unionchem az olajmezői minőségű cellulóz-éterek teljes skáláját kínálja, amelyeket az API 13A specifikációinak teljesítése vagy túllépése érdekében gyártunk..

Biztosítsa a fúrását műveleteket. Tekintse át a mi Oil & Gas CMC specifikációk vagy kérjen árajánlatot tömeges szállításra.

Gyakran Ismételt Kérdések (GYIK)

1. kérdés: Mi a különbség a CMC és a PAC között a fúrásban?

V: A PAC (polianionos cellulóz) lényegében a CMC nagy tisztaságú, nagy szubsztitúciós változata. A PAC kiváló teljesítményt nyújt sós/sós környezetben, és jobb termikus stabilitást biztosít. A CMC költséghatékonyabb édesvízi alkalmazásokhoz.

2. kérdés: Mit jelent az 'API 13A' a CMC számára?

V: Az API 13A az American Petroleum Institute által a fúrófolyadék anyagokra meghatározott nemzetközi szabvány. Ez határozza meg a minimális teljesítménykövetelményeket a folyadékveszteség és a viszkozitás tekintetében. Az Unionchem termékeit úgy tervezték, hogy megfeleljenek ezeknek a szigorú szabványoknak.

3. kérdés: Mikor használjam a CMC-LV-t a CMC-HV helyett?

V: Használja a CMC-LV-t (alacsony viszkozitású), ha az iszap már elég sűrű (az agyagok vagy nehezítő anyagok miatt), de még mindig nagy a folyadékvesztesége. Csökkenti a szűrést anélkül, hogy az iszapot szivattyúzhatatlanná tenné. Használja a CMC-HV-t, ha kell növelnie a viszkozitást a dugványok szállításához.

4. kérdés: A CMC környezetbarát-e tengeri kibocsátás esetén?

V: Igen, a CMC egy nem mérgező, biológiailag lebomló polimer, amely természetes cellulózból származik. Általában a PLONOR (Pose Little Little or No Risk) kategóriába sorolják számos joghatóságban, így biztonságosabb, mint a szintetikus polimerek a környezeti kibocsátás szempontjából.