시추 유체용 CMC: 석유 및 가스의 유체 손실 및 유변학 마스터하기

석유 및 가스 시추라는 위험이 큰 세계에서 머드 시스템은 작업의 생명선입니다. 진흙이 망가지면 우물도 망가집니다. 시추공 붕괴, 배관 막힘, 지층 손상 등의 문제로 인해 가동 중단 시간이 수백만 달러에 달할 수 있습니다.

카르복시메틸 셀룰로오스(CMC) 와 고성능 폴리 음이온 셀룰로오스(PAC) 는 이러한 위험을 통제하기 위한 업계 표준입니다. 그들은 진흙 시스템의 '신장'(체액 손실 조절) 및 '근육'(절단된 물질을 표면으로 운반) 역할을 합니다.

그러나 얕은 육상 유정은 깊은 해상 굴착 장치와 요구사항이 크게 다릅니다. 잘못된 등급을 선택하면 열분해 또는 염분 침전이 발생할 수 있습니다. 이 가이드에서는 드릴링 환경에 맞는 정확한 CMC 사양을 선택하는 방법을 자세히 설명합니다.

1. 드릴링 머드에서 CMC의 중요한 역할

CMC는 단순한 증점제가 아닙니다. API(American Petroleum Institute) 표준에 의해 정의된 다기능 첨가제입니다.

A. 유체 손실 제어(여과 감소)

• 메커니즘: CMC는 얇고 ​​질기며 투과성이 낮은 필터 케이크를 형성합니다. 시추공 벽에

• 이점: 이는 진흙의 액상(여과물)이 지층에 침입하여 셰일 팽창 및 유정 불안정성을 유발할 수 있는 것을 방지합니다.

B. 유변학 및 홀 청소

• 메커니즘: 고점도 CMC(CMC-HV)는 유사가소성 (전단박화) 점도를 제공합니다.

• 이점:

  • 드릴링 중: 진흙이 얇아져 펌프 압력을 줄이고 침투율(ROP)을 최대화합니다.

  • 정지된 동안: 진흙이 두꺼워져 절단 작업이 정지되고, 절단 작업이 고정되는 것을 방지하고 '파이프 막힘'을 유발합니다.

C. 셰일 억제

• 이점: CMC는 반응성 점토 입자(셰일)를 코팅하여 캡슐화하여 수화 및 분산을 방지합니다. 이는 민감한 점토층을 뚫는 데 필수적입니다.

(우리의 API 표준 등급은 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 제품 목록 .)

2. 주요 선택 요소: 진흙과 우물의 일치

CMC를 조달할 때 엔지니어는 다운홀 상태를 분석해야 합니다.

요소 1: HV 대 LV(점도 요구 사항)

• CMC-HV(고점도): 구멍 청소를 위한 점도를 높이고 때 사용됩니다 . 할 유체 손실을 줄여야 저고형 진흙에 이상적입니다.

• CMC-LV(저점도): 유체 손실을 엄격히 줄여야 할 때 사용됩니다 . 지 않고 머드 점도를 크게 높이 이는 고형물로 인해 점도가 이미 높은 고밀도 진흙에서 매우 중요합니다.

요인 2: 염분 저항성(육지 vs. 해상)

• 담수 진흙: 표준 CMC는 효율적으로 작동하고 비용 효율적입니다.

• 바닷물/소금물 진흙: 표준 CMC는 염도가 높을 때 붕괴됩니다.

  • 해결책: 사용하십시오 PAC(폴리음이온성 셀룰로오스) 또는 High-DS CMC를 . 이는 치환도가 더 높아서 전해질(염 이온)에 대한 내성을 갖게 됩니다. 포화 염수에서도 유변성을 유지합니다.

요소 3: 열 안정성

• 과제: 우물이 깊어질수록 온도가 상승합니다. 표준 CMC는 약 120°C(248°F)에서 분해되기 시작하여 점도를 잃습니다.

• 해결책: HPHT(고압 고온) 유정의 경우 특수한 열 안정성 등급 또는 합성 폴리머 혼합물이 필요합니다. 그러나 대부분의 표준 우물에는 고순도 CMC이면 충분합니다.

3. 사례 연구: 현장에서의 성과

사례 연구 1: 근해 솔트돔

• 과제: 해상 시추 작업을 수행하는 작업자는 거대한 소금 돔을 만났습니다. 담수 부문에서 사용되는 표준 CMC는 염분에 닿는 즉시 응집되어 체액 손실이 급증했습니다.

• 해결책: 진흙 엔지니어는 Unionchem PAC-LV(폴리음이온성 셀룰로오스 - 저점도) 로 전환했습니다..

• 결과: PAC는 포화 염수 환경에도 불구하고 10ml 미만의 유체 손실 제어(API 테스트)를 유지하여 유변학을 급등시키지 않고 셰일 불안정성을 방지했습니다.

사례 연구 2: 토지 굴착 장치의 비용 최적화

• 과제: 진흙 비용을 줄이기 위해 얕은 우물을 시추하는 육상 굴착 장치가 필요했습니다. 프리미엄 PAC는 양성 조건에 비해 과잉이었습니다.

• 솔루션: 로 전환 기술 등급 CMC-HV .

• 결과: 이 제품은 이전 첨가제 비용의 60% 비용으로 적절한 구멍 청소 및 필터 케이크 형성을 제공하여 프로젝트의 경제적 요구 사항과 완벽하게 일치했습니다.

결론: 진흙 구덩이에서의 정확성

유전에는 '일률적으로 적용되는' 첨가제가 없습니다. 표준 CMC, CMC-LV 또는 프리미엄 PAC 중에서 선택하는 것은 전적으로 지질학, 수원 및 예산에 따라 달라집니다. 올바른 선택은 안정적인 게이지 홀, 효율적인 절단물 운송 및 궁극적으로 성공적인 유정 완성을 보장합니다.

에서는 Unionchem 충족하거나 초과하도록 생산되는 전체 범위의 유전 등급 셀룰로오스 에테르를 공급합니다. API 13A 사양을 .

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자주 묻는 질문(FAQ)

Q1: 드릴링에서 CMC와 PAC의 차이점은 무엇입니까?

A: PAC(폴리음이온성 셀룰로오스)는 본질적으로 CMC의 고순도, 고치환 버전입니다. PAC는 바닷물/염수 환경에서 탁월한 성능을 제공하고 열 안정성도 향상됩니다. CMC는 담수 응용 분야에 더 비용 효율적입니다.

Q2: CMC에서 'API 13A'는 무엇을 의미합니까?

A: API 13A는 American Petroleum Institute에서 유체 재료 시추에 대해 설정한 국제 표준입니다. 이는 유체 손실 및 점도에 대한 최소 성능 요구 사항을 나타냅니다. Unionchem 제품은 이러한 엄격한 표준을 충족하도록 설계되었습니다.

Q3: 언제 CMC-HV 대신 CMC-LV를 사용해야 합니까?

A: CMC-LV(저점도)를 사용하십시오. 진흙이 이미 충분히 두껍지만(점토 또는 가중제로 인해) 유체 손실이 여전히 높은 경우 진흙을 펌핑할 수 없게 만들지 않고 여과를 줄입니다. 절단물을 운반하기 위해 점도를 사용하십시오 CMC-HV를 하는 경우 높여야 .

Q4: CMC는 해양 배출 시 환경적으로 안전합니까?

A: 네, CMC는 천연 셀룰로오스에서 추출한 무독성, 생분해성 폴리머입니다. 이는 일반적으로 많은 관할권에서 PLONOR(Pose Little or No Risk)로 분류되어 환경 배출에 있어 합성 폴리머보다 안전합니다.