НОВОСТИ
Дом » Новости » Новости о продуктах » ПАУ в жидкостях гидроразрыва: как полианионная целлюлоза работает в качестве добавки, снижающей водоотдачу

ПАУ в жидкостях гидроразрыва: как полианионная целлюлоза работает в качестве добавки, снижающей водоотдачу

Автор: Arella Sun Время публикации: 4 августа 2026 г. Происхождение: Юниончем

кнопка «Поделиться» в Facebook
кнопка поделиться в твиттере
кнопка совместного использования линии
кнопка поделиться в чате
кнопка поделиться в linkedin
кнопка «Поделиться» в Pinterest
кнопка поделиться WhatsApp
кнопка поделиться какао
кнопка поделиться снэпчатом
кнопка поделиться телеграммой
поделиться этой кнопкой обмена

Гидравлический разрыв пласта является одной из наиболее технически сложных задач в области гидротехники в нефтегазовой отрасли. Жидкость для гидроразрыва должна одновременно выполнять несколько задач, которые по отдельности являются простыми, но в сочетании чрезвычайно трудно оптимизировать.

Он должен быть достаточно вязким, чтобы проппант проникал глубоко в сеть трещин. Он должен быть достаточно тонким, чтобы обеспечить высокую производительность без чрезмерного давления трения. Он не должен просачиваться в матрицу пласта быстрее, чем его можно закачать, иначе трещина не будет распространяться. И после того, как работа будет выполнена, он должен полностью разрушиться, чтобы пачка проппанта оставалась проницаемой и скважина могла работать.

Контроль потерь жидкости – предотвращение утечки жидкости гидроразрыва в пласт – является одним из наиболее важных параметров при проектировании жидкости гидроразрыва. Без адекватного контроля водоотдачи эффективность гидроразрыва падает, размещение проппанта ухудшается, а экономика обработки быстро ухудшается.

Полианионная целлюлоза (ПАЦ) является одной из наиболее эффективных добавок для снижения водоотдачи, доступных для жидкостей гидроразрыва на водной основе и жидкостей заканчивания. Высокая степень замещения, превосходная солеустойчивость, устойчивость к температуре и микробному разложению делают его значительно более эффективным, чем стандартный КМЦ, в сложных условиях современных операций по заканчиванию скважин.

Это руководство предназначено для инженеров-буровиков, специалистов по жидкостям для заканчивания скважин и разработчиков химикатов для нефтепромыслов, работающих над жидкостями для гидроразрыва, жидкостями для заканчивания и жидкостями для ремонта скважин. В нем рассказывается, как PAC контролирует потери жидкости в системах гидроразрыва, конкретные задействованные механизмы, выбор марки, дозировка в системах с рассолом и высокой соленостью, совместимость с другими компонентами жидкости для гидроразрыва, а также сравнение PAC с системами на основе КМЦ и гуара.

Unionchem поставляет PAC класса API для бурения, гидроразрыва и заканчивания жидкостей:Полианионная целлюлоза (PAC) — Страница продукта Unionchem

PAC в жидкостях гидроразрыва | Руководство по контролю потерь жидкости и составлению рецептур

Проблема потери жидкости при гидроразрыве пласта

Чтобы понять, почему контроль потерь жидкости так важен при гидроразрыве, необходимо понять основную механику распространения трещины.

Как работает гидроразрыв пласта

При гидроразрыве пласта жидкость закачивается в ствол скважины со скоростью и давлением, достаточными для того, чтобы превысить градиент разрушения пласта — давление, при котором порода раскалывается. Как только трещина инициируется, продолжающаяся закачка расширяет ее за пределы ствола скважины, создавая проводящий путь, по которому углеводороды могут поступать в скважину.

Трещина распространяется до тех пор, пока чистое давление внутри трещины (давление жидкости минус смыкающее напряжение) остается положительным. Для этого необходимо, чтобы скорость закачки жидкости превышала скорость, с которой жидкость просачивается в матрицу пласта через поверхность трещины.

Почему потеря жидкости имеет решающее значение

Утечка жидкости происходит по двум механизмам:

1. Утечка матрицы: жидкость фильтруется через сеть пор породы пласта. Скорость зависит от проницаемости пласта и перепада давления на поверхности трещины.

2. Утечка из трещины. В пластах с естественными трещинами жидкость может просачиваться через ранее существовавшие естественные трещины, пересекающие гидравлическую трещину.

Чрезмерная утечка жидкости имеет несколько последствий:

  • Уменьшенная длина трещины: если вытекает слишком много жидкости, трещина не распространяется так далеко, как предполагалось, — лечение становится менее эффективным.

  • Фильтрация проппанта: Если жидкость вытекает быстрее, чем проппант может быть вынесен вперед, концентрация проппанта увеличивается и может перекрывать трещину, вызывая преждевременную фильтрацию проппанта.

  • Повреждение пласта: Чрезмерное проникновение фильтрата может повредить пласт вблизи трещины, снижая проницаемость и продуктивность скважины.

  • Увеличение стоимости лечения: для достижения той же геометрии трещины необходимо закачивать больше жидкости, что увеличивает стоимость.

Добавка, снижающая водоотдачу, такая как PAC, снижает утечку матрицы за счет образования низкопроницаемой фильтрационной корки на поверхности трещины, что значительно снижает скорость проникновения фильтрата в пласт.

Как PAC контролирует потерю жидкости: механизм фильтрационной корки

PAC контролирует потерю жидкости посредством того же фундаментального механизма, который он использует в буровых растворах: образование фильтрационной корки..

Процесс образования фильтрационной корки

При контакте жидкости, содержащей ПАЦ, с проницаемой поверхностью (гранью трещины или матрицей пласта) происходит следующая последовательность действий:

  1. Начальные выбросы: до образования фильтрационной корки жидкость свободно течет в пласт. Эти начальные потери неизбежны, но их можно свести к минимуму за счет быстрого образования фильтрационной корки.

  2. Отложение фильтрационной корки: полимерные цепи ПАУ и любые связанные с ними мелкие частицы осаждаются на проницаемой поверхности, образуя тонкую корку с низкой проницаемостью. Осадок растет по мере того, как все больше жидкости контактирует с поверхностью.

  3. Уплотнение осадка: по мере утолщения осадка его сопротивление течению увеличивается. Скорость потери жидкости постепенно снижается по мере образования корки — в соответствии с соотношением квадратного корня из времени (уравнение фильтрации Дарси).

  4. Стационарная фильтрация: в конечном итоге фильтровальная корка достигает квазипостоянной толщины, при которой скорость осаждения примерно равна скорости эрозии текущей жидкостью. В этот момент скорость потери жидкости достигает минимума.

Почему PAC образует лучший осадок на фильтре, чем CMC

PAC и CMC являются производными карбоксиметилцеллюлозы, но PAC имеет значительно более высокую степень замещения (DS 0,9–1,4 против 0,6–0,9 для CMC) и более равномерное распределение карбоксиметильных групп вдоль основной цепи целлюлозы.

Эти структурные различия напрямую отражаются на характеристиках фильтрационной корки:

  • Более высокий DS → больший анионный заряд → более сильная адсорбция на глинистых минералах и поверхностях пласта, образуя более прилипшую фильтровальную корку с более низкой проницаемостью.

  • Более равномерное замещение → лучшая растворимость в рассолах с высокой соленостью — КМЦ выпадает в осадок в рассолах с высоким содержанием кальция или магния; PAC остается растворимым и функциональным

  • Более высокая чистота → меньше нецеллюлозного материала , который может способствовать повреждению пласта

  • Повышенная термическая стабильность → сохраняет целостность фильтрационной корки при повышенных температурах глубоких скважин.

Подробное сравнение PAC и CMC в буровых растворах см.:CMC или PAC для буровых растворов: какой из них следует использовать?

PAC в системах жидкости для гидроразрыва: обзор применения

PAC используется в качестве добавки для снижения водоотдачи в нескольких категориях жидкостей для заканчивания скважин:

1. Жидкости для гидроразрыва на водной основе (линейные гелевые системы)

Линейные гелевые жидкости гидроразрыва — обычно гуаровые или HPG (гидроксипропилгуаровые) гели — являются наиболее широко используемым типом жидкости гидроразрыва во всем мире. PAC используется в качестве дополнительной добавки для снижения водоотдачи в линейных гелевых системах для:

  • Уменьшите утечку жидкости на этапе площадки (до добавления проппанта)

  • Обеспечивает контроль потерь жидкости в пластах с высокой естественной плотностью трещин.

  • Дополняет контроль водоотдачи гуарового геля в пластах с высокой проницаемостью.

В линейных гелевых системах PAC обычно используется в концентрации 0,5–2,0 фунта/баррель (приблизительно 1,4–5,7 кг/м⊃3;).

2. Жидкости для гидроразрыва Slickwater

Гидроразрыв пласта с использованием воды низкой вязкости с понизителем трения (полиакриламидом) и минимальным гелем — является доминирующим методом гидроразрыва в нетрадиционных коллекторах (сланцевый газ, плотная нефть). Жидкости Slickwater обладают очень низким контролем водоотдачи, поскольку они не содержат полимерного геля.

PAC используется в системах водоотведения в качестве основной добавки, снижающей водоотдачу :

  • Образует фильтровальную корку на поверхности трещины для уменьшения утечки в сланцевую матрицу.

  • Обеспечивает некоторую вязкость для транспортировки проппанта при низких концентрациях.

  • Совместим с полиакриламидными понизителями трения, используемыми в системах ловли воды.

В системах с жидкой водой PAC обычно используется в концентрации 0,5–3,0 фунта/баррель (приблизительно 1,4–8,6 кг/м⊃3), в зависимости от проницаемости пласта и характеристик утечки.

3. Жидкости для заканчивания и ремонта скважин

Жидкости для заканчивания скважин используются во время операций по заканчиванию скважин — перфорации, гравийной набивки и других процедур — для поддержания контроля давления в стволе скважины и минимизации повреждения пласта. Жидкости для ремонта скважин используются при проведении ремонтно-восстановительных работ в скважинах.

В обоих случаях требуется контроль водоотдачи для предотвращения проникновения фильтрата в продуктивный пласт. PAC является стандартной добавкой для снижения водоотдачи в:

  • Жидкости для заканчивания солевого раствора (рассолы NaCl, KCl, CaCl₂, NaBr, CaBr₂, ZnBr₂): превосходная солеустойчивость PAC делает его предпочтительным выбором перед CMC в системах с рассолом высокой плотности.

  • Жидкости для гравийной набивки : PAC контролирует потерю жидкости во время установки гравийной набивки.

  • Перфорационные жидкости : PAC снижает проникновение фильтрата во время перфорационных операций.

В жидкостях заканчивания обычно используется PAC в концентрации 1,0–4,0 фунта/баррель (приблизительно 2,9–11,4 кг/м⊃3;).

4. Буровые растворы

Буровые растворы – это специализированные буровые растворы, используемые при бурении продуктивного пласта (участка пласта). Они должны обеспечивать производительность бурения, нанося при этом минимальный ущерб проницаемости пласта.

ПАЦ используется в буровых растворах в качестве добавки, снижающей водоотдачу, которая образует кислоторастворимую или разлагаемую ферментами фильтровальную корку , которую можно удалить во время очистки скважины, восстанавливая проницаемость пласта. Это особенно важно в горизонтальных скважинах, где вся продуктивная длина ствола пробурена через пласт.

В буровых растворах PAC обычно используется в концентрации 1,0–3,0 фунта/баррель (приблизительно 2,9–8,6 кг/м⊃3), часто в сочетании с закупоривающими агентами на основе карбоната кальция.

PAC LV против PAC HV при гидроразрыве

PAC доступен в двух основных классах вязкости: низкой вязкости (PAC-LV) и высокой вязкости (PAC-HV) . Выбор между ними зависит от конкретной функции, необходимой для жидкости гидроразрыва или заканчивания.

Свойство

ПАК-ЛВ

PAC-HV

Основная функция

Контроль потерь жидкости

Контроль потерь жидкости + вязкость

Вязкость

Минимальный

Значительный

Качество фильтровального осадка

Отличные — тонкие, плотные, малопроницаемые.

Хорошо — более толстый пирог

Эффективность контроля потерь жидкости

Превосходно при низкой концентрации

Хороший

Риск повреждения пласта

Нижний — тонкий осадок, облегчает очистку.

Выше — толще пирог

Совместимость с редукторами трения.

Отличный

Хороший

Использование в системах жидкой воды

Основной выбор

Ограниченный

Использование в рассолах заканчивания

Основной выбор

вторичный

Использование в линейных гелевых системах.

Дополнительный FLA

Дополнительный FLA + загуститель

Типичная дозировка

0,5–2,0 фунта/баррель

1,0–3,0 фунта/баррель

PAC-LV: стандартный выбор для гидроразрыва и заканчивания

PAC-LV — это «рабочая лошадка» для применения в жидкостях для гидроразрыва и заканчивания пластов. Его основной функцией является контроль потерь жидкости: он образует исключительно тонкую, плотную фильтровальную корку, которая сводит к минимуму проникновение жидкости, одновременно добавляя минимальную вязкость базовой жидкости.

При гидроразрыве пласта методом жидкой воды, где поддержание низкой вязкости (и, следовательно, низкого давления трения) имеет решающее значение, PAC-LV является единственной подходящей маркой. PAC-HV приведет к чрезмерному увеличению вязкости и сведет на нет цель системы жидкой воды.

В рассолах для заканчивания пласта PAC-LV обеспечивает контроль водоотдачи без существенного изменения плотности или вязкости рассола, что важно для поддержания баланса давления, необходимого для контроля скважины.

PAC-HV: когда также необходима вязкость

PAC-HV используется, когда требуется как контроль водоотдачи, так и повышение вязкости — например, в некоторых линейных гелевых системах, где PAC дополняет гуаровый гель, или в жидкостях для ремонта скважин, где для обеспечения несущей способности необходима определенная вязкость.

Подробное сравнение PAC-LV и PAC-HV для всех вариантов бурения и заканчивания скважин см.:PAC LV против PAC HV: какой класс вам нужен?

Эффективность PAC в системах с рассолом высокой солености

Одним из наиболее важных практических преимуществ PAC перед CMC при гидроразрыве и заканчивании скважин является его эффективность в системах с рассолом высокой солености.

Почему совместимость рассола имеет значение

Во многих операциях ГРП и заканчивания в качестве базовой жидкости используется рассол, а не пресная вода:

  • Рассол KCl (2–5%): используется для ингибирования сланцев — ионы калия стабилизируют глинистые минералы в пласте, предотвращая набухание и миграцию мелких частиц.

  • Рассол NaCl : используется для контроля плотности и экономичной подготовки жидкости.

  • Рассол CaCl₂ : используется для жидкостей заканчивания с более высокой плотностью (до 1,4 г/см⊃3;)

  • Рассолы NaBr/CaBr₂/ZnBr₂ : используются для жидкостей заканчивания высокой плотности (до 2,3 г/см⊃3;) в скважинах высокого давления.

Ограничение CMC в рассоле

Стандартный КМЦ осаждается в присутствии двухвалентных катионов (Ca⊃2;⁺, Mg⊃2;⁺) при концентрациях выше примерно 1000 частей на миллион. В рассолах CaCl₂ или системах с жесткой водой КМЦ теряет свою эффективность в качестве добавки, снижающей водоотдачу, поскольку полимер выпадает в осадок, а не образует функциональную фильтровальную корку.

Превосходная переносимость рассола PAC

Более высокая степень замещения PAC и более равномерное распределение карбоксиметила обеспечивают ему значительно лучшую толерантность к двухвалентным катионам:

Рассольная система

Производительность CMC

Производительность ПКК

Пресная вода

Хороший

Отличный

2% КСl

Хороший

Отличный

5% КСl

Умеренный

Отличный

10% NaCl

Умеренный

Отличный

Насыщенный NaCl

Бедный

Хороший

3% CaCl₂

Плохое (осадки)

Хороший

10% CaCl₂

Очень плохо

Хороший

Рассол CaBr₂ высокой плотности

Не удалось

Хороший

Такая устойчивость к рассолу является основной причиной, по которой PAC в значительной степени заменил CMC в жидкостях для заканчивания скважин. В любой системе, где двухвалентные катионы присутствуют в значительных концентрациях (включая большинство реальных пластовых вод и множество специально разработанных рассолов для заканчивания), PAC обеспечивает надежный контроль водоотдачи там, где CMC не справляется.

PAC в жидкостях гидроразрыва | Руководство по контролю потерь жидкости и составлению рецептур

PAC против гуаровой камеди в жидкостях гидроразрыва

Гуаровая камедь и ее производные (HPG, CMHPG) являются доминирующими загустителями и агентами водоотдачи в традиционных жидкостях гидроразрыва. Понимание преимуществ PAC по сравнению с системами на основе гуара помогает сделать правильный выбор для конкретных применений.

Свойство

ПКК

Гуар / HPG

Основная функция

Контроль потерь жидкости

Вязкость + контроль потерь жидкости

Вязкость при типичной дозировке

От низкой (PAC-LV) до умеренной (PAC-HV)

Высокий

Грузоподъемность по транспортировке проппанта

Ограниченная (PAC-LV)

Отличный

Контроль потерь жидкости

Отличный

Хороший

Повреждение пласта

Ниже

Высшее (остаток гуара)

Совместимость рассола

Отличный

Хорошо (HPG лучше, чем гуар)

Температурная стабильность

Отлично (до 150°C+)

Умеренный (разлагается при температуре выше 120°C)

Требование к выключателю

Фермент или окислитель

Фермент или окислитель (необходим)

Остаток после взлома

Очень низкий

От умеренного до высокого (нерастворимый остаток гуара)

Расходы

Умеренный

От низкой (гуар) до умеренной (HPG)

Когда PAC является правильным выбором вместо гуара

  • Гидроразрыв пласта : гуаровый гель не используется в системах гидроразрыва; PAC обеспечивает контроль потерь жидкости без вязкости гуара.

  • Высокотемпературные скважины (>120°C): гуар термически разлагается; PAC поддерживает производительность

  • Пласты, чувствительные к повреждению полимера : PAC оставляет меньше остатков, чем гуар, что снижает риск повреждения набивки проппанта.

  • Системы с рассолом высокой солености : устойчивость PAC к соляному раствору превышает устойчивость стандартного гуарового раствора.

  • Жидкости для заканчивания и ремонта скважин : PAC обеспечивает контроль водоотдачи без высокой вязкости гуаровой кислоты, которая не требуется в этих условиях.

Когда предпочтительны системы на основе гуара

  • Высоковязкий гидроразрыв, требующий значительной пропускной способности проппанта: гуаровые гели и гели HPG обеспечивают гораздо большую вязкость, чем PAC, в практических дозировках.

  • Традиционные резервуары с умеренной температурой и соленостью: гуар экономически эффективен и хорошо изучен

  • Сшитый гидроразрыв : сшитые гели гуара/HPG обеспечивают очень высокую вязкость, необходимую для глубокого размещения проппанта в пластах с высокой проницаемостью.

На практике ПАУ и системы на основе гуара часто используются вместе : гуар или HPG в качестве основного загустителя и носителя проппанта, ПАУ в качестве дополнительной добавки для снижения водоотдачи для улучшения качества фильтрационной корки и снижения утечек.

Справочная дозировка: PAC в жидкостях для гидроразрыва и заканчивания скважин.

Приложение

PAC-класс

Типичная дозировка

Базовая жидкость

Примечания

ГРП по методу Сликвотер (этап площадки)

ПАК-ЛВ

1,0–3,0 фунта/баррель

Пресная вода или рассол KCl

Первичный ФЛА; в сочетании с редуктором трения

ГРП по методу Сликвотер (стадия проппанта)

ПАК-ЛВ

0,5–1,5 фунта/баррель

Пресная вода или рассол KCl

Сниженный уровень на стадиях проппанта

Линейный гель-ГРП (дополнительный FLA)

ПАК-ЛВ

0,5–2,0 фунта/баррель

Гуаровый гель

Дополняет контроль потери гуаровой жидкости

Жидкость для заканчивания KCl

ПАК-ЛВ

1,0–3,0 фунта/баррель

2–5% рассол KCl

Ингибирование глин + контроль потерь жидкости

Жидкость для заканчивания CaCl₂

ПАК-ЛВ

1,5–4,0 фунта/баррель

Рассол CaCl₂

Более высокая дозировка для системы двухвалентных катионов

Заканчивание рассола высокой плотности

ПАК-ЛВ

2,0–5,0 фунтов/барр.

Рассол CaBr₂ / ZnBr₂

Системы экстремальной плотности

Жидкость для гравийных набивок

ПАК-ЛВ

1,0–3,0 фунта/баррель

Рассол

Потеря жидкости при укладке гравия

Буровая жидкость

ПАК-ЛВ

1,0–3,0 фунта/баррель

Рассол + CaCO₃

Система кислоторастворимого фильтрационного осадка

Жидкость для ремонта

PAC-HV

1,0–3,0 фунта/баррель

Рассол

Вязкость + контроль потери жидкости

Преобразование единиц измерения: 1 фунт/баррель = 2,85 г/л = 2,85 кг/м⊃3;

Это диапазоны наведения. Фактическая дозировка должна быть определена путем испытания на водоотдачу (фильтр-пресс API или фильтр-пресс HPHT) при конкретной температуре, давлении и условиях рассола.

Температурные характеристики: PAC в высокотемпературных скважинах

Температура является одной из наиболее важных переменных характеристик жидкости для гидроразрыва и заканчивания пласта. По мере повышения забойной температуры ускоряется деградация полимера, ухудшается качество фильтрационной корки и становится сложнее поддерживать контроль водоотдачи.

Термическая стабильность ПАК

PAC обеспечивает эффективный контроль потерь жидкости при температурах, значительно превышающих CMC:

Температура

Производительность CMC

Производительность ПКК

< 80°С

Хороший

Отличный

80°С – 120°С

Умеренная (начинается деградация)

Отличный

120°С – 150°С

Бедный

Хороший

> 150°С

Не удалось

Умеренная (необходимы дополнительные добавки)

Для скважин с забойной температурой выше 150°C один только PAC не может обеспечить адекватный контроль водоотдачи на протяжении всего периода обработки. В этих случаях PAC обычно используется в сочетании с термостабильными синтетическими полимерами или с увеличенной дозировкой и более частыми испытаниями на водоотдачу.

HPHT (высокое давление и высокая температура) тестирование

Для высокотемпературных применений показатели водоотдачи необходимо оценивать с помощью испытаний фильтр-прессов HPHT, а не стандартных испытаний фильтр-прессов API. Тестирование HPHT воспроизводит фактические условия температуры и давления в скважине, обеспечивая реалистичную оценку характеристик фильтрационной корки.

При выборе PAC для высокотемпературных применений всегда запрашивайте у поставщика данные о водоотдаче HPHT при заданной забойной температуре.

Совместимость с другими компонентами жидкости гидроразрыва

Жидкость для гидроразрыва содержит несколько компонентов, которые должны быть совместимы друг с другом и с PAC:

Понизители трения (полиакриламид)

PAC совместим с полиакриламидными понизителями трения, используемыми в системах ловли воды. Два полимера не взаимодействуют неблагоприятно, и их влияние на реологию жидкости в значительной степени аддитивно. PAC обеспечивает контроль потерь жидкости; редуктор трения обеспечивает снижение сопротивления при высокоскоростной перекачке.

Последовательность смешивания: сначала добавьте PAC в базовый рассол, дайте ему полностью гидратироваться (15–30 минут), затем добавьте понизитель трения. Эта последовательность гарантирует, что оба полимера гидратируются независимо и развивают свои полные функциональные свойства.

Биоциды

Жидкости гидроразрыва требуют биоцидов для предотвращения роста бактерий, особенно сульфатредуцирующих бактерий (SRB), которые могут вызвать закисание пласта и образование H₂S. Обычные биоциды включают глутаральдегид, THPS (сульфат тетракисгидроксиметилфосфония) и соединения четвертичного аммония.

PAC совместим с большинством стандартных биоцидов жидкости гидроразрыва в типичных концентрациях использования. Перед использованием в полевых условиях необходимо проверить совместимость любой новой комбинации биоцида и ПАК.

Ингибиторы солеотложений и стабилизаторы глины

В жидкостях гидроразрыва обычно используются ингибиторы отложений (фосфонаты, полиакрилаты) и стабилизаторы глин (KCl, четвертичные амины, полиамины). PAC, как правило, совместим с этими добавками, но для любого нового состава рекомендуется провести специальные испытания на совместимость.

сшиватели

В системах сшитых жидкостей для гидроразрыва (боратные, цирконатные, титанатные сшивающие агенты) ПАЦ используется в качестве дополнительной добавки, снижающей водоотдачу, а не в качестве основного загустителя. PAC не сшивается с этими системами — он действует независимо как агент, образующий фильтровальную корку, тогда как сшитый гуар или HPG обеспечивает вязкость.

Выключатели

Разрушители жидкости гидроразрыва (окислители, ферменты, инкапсулированные разжижители) используются для снижения вязкости жидкости после гидроразрыва, позволяя жидкости течь обратно, а проппантная упаковка остается проницаемой.

Осадки на фильтре PAC могут быть разрушены:

  • Окислительные разжижители (персульфаты, пероксиды): разрушают основу целлюлозы, разрушая осадок на фильтре.

  • Ферментные разрушатели (целлюлазы): ферментативно разрушают полимер целлюлозы.

  • Кислота : осадок на фильтре PAC частично растворим в кислоте, особенно в сочетании с мостиками на основе карбоната кальция.

Для применений с буровыми растворами, где полная очистка фильтрационной корки имеет решающее значение, ферментные деструкторы — они обеспечивают контролируемое, полное разложение фильтрационной корки PAC без риска повреждения пласта кислотной или окислительной обработкой. предпочтительным вариантом являются

Проблема 1: Слишком большая потеря жидкости — PAC не обеспечивает достаточного фильтрационного осадка.

Вероятные причины:

  • Дозировка ПАУ слишком мала для проницаемости пласта и перепада давления.

  • PAC не полностью гидратирован перед тестированием на потерю жидкости или перекачиванием

  • Высокотемпературная деградация — разрушение PAC до того, как фильтрационная корка консолидируется.

  • Несовместимость соляной системы: двухвалентные катионы осаждают PAC.

Решения:

  • Увеличьте дозировку PAC с шагом 0,5 фунта/баррель и повторите тестирование с помощью фильтр-пресса API или HPHT.

  • Обеспечьте полную гидратацию: смешайте PAC с базовым солевым раствором минимум за 30 минут перед тестированием.

  • Проведите испытание на водоотдачу HPHT при фактической забойной температуре — если происходит деградация, рассмотрите возможность применения дополнительных термостабильных присадок.

  • Проверьте состав рассола на содержание двухвалентных катионов; перейти на марку высокой чистоты PAC-LV, если уровни Ca⊃2;⁺ или Mg⊃2;⁺ высокие

Проблема 2: PAC выпадает в осадок или гелеобразуется в рассоле высокой плотности.

Вероятные причины:

  • Высокая концентрация двухвалентных катионов (Ca⊃2;⁺, Zn⊃2;⁺) в рассоле, вызывающая осаждение полимера.

  • Марка PAC не подходит для конкретной рассольной системы.

  • Неправильная последовательность смешивания — ПАЦ добавлен в концентрированный рассол без предварительного разбавления.

Решения:

  • Предварительно растворите PAC в пресной воде или рассоле низкой солености перед добавлением в рассол высокой плотности.

  • Используйте высокочистый сорт PAC с высоким содержанием DS, специально протестированный на совместимость с вашей рассольной системой.

  • Запросите у поставщика данные о совместимости рассола для вашего конкретного состава и плотности рассола.

Проблема 3: Неодинаковая потеря жидкости в разных партиях

Вероятные причины:

  • Изменение PAC DS или вязкости от партии к партии от поставщика

  • Изменение состава рассола между партиями (особенно содержание двухвалентных катионов)

  • Изменение процедуры смешивания (время гидратации, температура, перемешивание)

Решения:

  • Запросить у поставщика более строгие спецификации DS и вязкости; проверить сертификат подлинности на партию

  • Стандартизируйте процедуру приготовления рассола и проверяйте состав рассола перед каждой партией.

  • Стандартизировать процедуру смешивания: фиксированное время гидратации, температура и скорость перемешивания.

Проблема 4: Фильтрационный осадок трудно очистить после обработки.

Вероятные причины:

  • Осадок на фильтре PAC слишком густой — слишком высокая дозировка или чрезмерная потеря жидкости во время обработки.

  • Система гидромолота не соответствует PAC — недостаточная концентрация брейкера или неправильный тип брейкера.

  • Температура слишком низкая для активации выключателя

Решения:

  • Пересмотрите дозировку PAC — используйте минимальную эффективную дозировку, чтобы минимизировать толщину фильтрационной корки.

  • Подберите тип и концентрацию деструктора в соответствии с маркой PAC и забойной температурой.

  • Для применения с растворами для бурения используйте систему ферментного разрушения, предназначенную для ПАЦ/целлюлозных осадка.

  • Рассмотрите возможность использования кислоторастворимой системы фильтрационной корки (PAC + кольматирующий агент CaCO₃) для кислотоочищаемых заканчиваний.

Что указывать при выборе PAC для ГРП и заканчивания скважин?

Для групп по закупкам и инженеров по заканчиванию, использующих PAC для применения жидкостей для гидроразрыва и заканчивания, наиболее важно указать и проверить следующие параметры:

Параметр

Почему это важно

Типичная спецификация

Оценка

LV и HV определяют вклад вязкости

Укажите PAC-LV для большинства операций ГРП/завершения скважин.

Степень замещения (DS)

Более высокий DS = лучшая переносимость рассола и качество осадка.

≥ 0,9 (PAC-LV), ≥ 0,85 (PAC-HV)

Вязкость (2% раствор, 25°C)

Подтверждает сорт и молекулярную массу

PAC-LV: 30–80 мПа·с; PAC-HV: 300–600 мПа·с.

Потеря жидкости API (30 мин, 100 фунтов на квадратный дюйм)

Прямой показатель эффективности

PAC-LV: ≤ 15 мл; PAC-HV: ≤ 12 мл

Содержание влаги

Влияет на эффективную концентрацию

≤ 10%

Чистота (содержание целлюлозы)

Влияет на риск повреждения пласта

≥ 90%

pH (1% раствор)

Совместимость рецептуры

6,5 – 8,5

Совместимость рассола

Критично для использования жидкости для заканчивания

Запросите данные для вашей конкретной рассольной системы

Потеря жидкости HPHT (при целевой температуре)

Требуется для высокотемпературных применений.

Запросите данные при вашей забойной температуре

Всегда запрашивайте:

  • Сертификат анализа (COA) на партию, включая DS, вязкость, потерю жидкости API, влажность и чистоту.

  • Технический паспорт (TDS) с руководством по применению жидкости для гидроразрыва и заканчивания скважин.

  • Данные о совместимости рассола для вашего конкретного состава рассола

  • Данные о водоотдаче HPHT , если забойная температура превышает 100°C

  • Бесплатные образцы для проверки потери жидкости перед оптовой поставкой

Unionchem PAC для жидкостей для гидроразрыва и заканчивания скважин

Unionchem поставляет полианионную целлюлозу (PAC) класса API как LV, так и HV для буровых растворов, жидкостей гидроразрыва, жидкостей для заканчивания скважин и растворов для бурения, с неизменным качеством, полной технической документацией и надежными поставками по всему миру.

Что мы поставляем:

  • PAC-LV (низкая вязкость) — оптимизирован для контроля водоотдачи при гидроразрыве, рассолах для заканчивания и буровых растворах.

  • PAC-HV (высокая вязкость) — для применений, требующих как контроля водоотдачи, так и повышения вязкости.

  • Полная техническая документация: TDS, COA (DS, вязкость, водоотдача API, влага), SDS.

  • Данные испытаний на водоотдачу API и данные совместимости с рассолом

  • Данные о производительности HPHT доступны по запросу.

  • Бесплатные образцы для испытаний на водоотдачу и квалификации рецептуры

  • Техническая поддержка при проектировании жидкости для гидроразрыва и заканчивания скважин

Для получения полной информации о продукте, а также для запроса образца или ценового предложения:Полианионная целлюлоза (PAC) — Страница продукта Unionchem

Продукт

Роль в жидкостях ГРП/заканчивания

Страница продукта

ПАК-ЛВ

Первичная добавка для снижения водоотдачи в жидкостях для гидроразрыва и заканчивания

Вид

PAC-HV

Контроль водоотдачи + вязкость жидкостей для ремонта и заканчивания скважин

Вид

КМЦ

Контроль потерь жидкости в стандартных буровых растворах и системах с низкой минерализацией.

Вид

Ксантановая камедь

Загуститель и суспендирующий агент в буровых растворах на водной основе.

Вид

Велан Гум

Модификатор реологии в цементных растворах нефтяных скважин.

Вид

Просмотреть все продукты

PAC в жидкостях гидроразрыва | Руководство по контролю потерь жидкости и составлению рецептур

Заключение

Контроль потерь жидкости является одним из наиболее важных параметров при гидроразрыве пласта и заканчивании скважин, а PAC является одним из наиболее надежных инструментов, доступных для достижения этого в системах на водной основе. Его высокая степень замещения, превосходная устойчивость к рассолу, термическая стабильность и низкий потенциал повреждения пласта делают его значительно более эффективным, чем CMC, в сложных условиях современных операций по заканчиванию скважин.

Ключевым решением при выборе является марка: PAC-LV для контроля водоотдачи с минимальной вязкостью — правильный выбор для гидроразрыва, рассолов для заканчивания и растворов для бурения — и PAC-HV, когда необходимы как контроль водоотдачи, так и вклад вязкости..

В системах с рассолами высокой солености (KCl, CaCl₂ и рассолами высокой плотности) устойчивость PAC к рассолам является не просто преимуществом; именно по этой причине PAC используется там, где CMC не может функционировать. Понимание этого различия является основой эффективного выбора добавок для снижения водоотдачи для современных операций заканчивания скважин.

Ознакомьтесь с решениями Unionchem PAC для жидкостей для гидроразрыва и заканчивания:Полианионная целлюлоза (PAC) — Страница продукта Unionchem

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: Что делает PAC с жидкостями гидроразрыва?

PAC (полианионная целлюлоза) действует как добавка, снижающая водоотдачу в жидкостях гидроразрыва. Он образует на поверхности трещины низкопроницаемую фильтровальную корку, которая снижает скорость просачивания жидкости гидроразрыва в матрицу пласта. Это повышает эффективность распространения трещин, снижает риск вытеснения проппанта и минимизирует повреждение пласта от чрезмерного проникновения фильтрата.

Вопрос 2: В чем разница между PAC-LV и PAC-HV для гидроразрыва?

PAC-LV (низкая вязкость) обеспечивает превосходный контроль водоотдачи с минимальным вкладом вязкости — это стандартный выбор для гидроразрыва пласта, рассолов для заканчивания и растворов для вскрытия скважин, где важна низкая вязкость. PAC-HV (высокая вязкость) обеспечивает как контроль потерь жидкости, так и значительный вклад в вязкость — используется в жидкостях для ремонта скважин и некоторых линейных гелевых системах, где также необходима вязкость.

Вопрос 3: Почему в рассолах заканчивания предпочтительнее использовать PAC, а не CMC?

PAC имеет более высокую степень замещения (DS), чем CMC, что обеспечивает ему значительно лучшую толерантность к двухвалентным катионам (Ca⊃2;⁺, Mg⊃2;⁺). КМЦ осаждается в рассолах CaCl₂ и других системах двухвалентных катионов, теряя свою функцию контроля водоотдачи. PAC остается растворимым и функциональным в этих системах, что делает его стандартным выбором для жидкостей заканчивания, где совместимость рассола имеет решающее значение.

Вопрос 4: Сколько ПАУ следует использовать в жидкости для гидроразрыва?

Типичная дозировка PAC-LV при гидроразрыве методом гладкой воды составляет 1,0–3,0 фунта/баррель (2,9–8,6 кг/м⊃3;) на стадии подушки и снижается до 0,5–1,5 фунта/баррель на стадии проппанта. Фактическая дозировка должна определяться с помощью испытаний на водоотдачу API или HPHT при конкретной температуре, давлении и условиях рассола.

Вопрос 5: Совместим ли PAC с полиакриламидными понизителями трения в системах водоочистки?

Да. PAC полностью совместим с полиакриламидными понизителями трения. Два полимера не взаимодействуют неблагоприятно. Рекомендуемая последовательность смешивания заключается в том, чтобы сначала добавить PAC в базовый рассол, дождаться полной гидратации (15–30 минут), а затем добавить понизитель трения.

Вопрос 6: Как работает PAC при высоких забойных температурах?

PAC обеспечивает эффективный контроль потерь жидкости примерно до 120–150°C. При температуре выше 150°C термическое разложение ускоряется, и могут потребоваться дополнительные термостабильные добавки. Для высокотемпературных применений всегда проводите испытания на водоотдачу HPHT при фактической забойной температуре перед окончательным расчетом жидкости.

Вопрос 7: Предоставляет ли Unionchem PAC класса API данные испытаний на водоотдачу для операций гидроразрыва?

Да. Unionchem поставляет PAC-LV и PAC-HV класса API с полной технической документацией, включая сертификат подлинности (DS, вязкость, водоотдачу API), данные о совместимости с рассолом и данные о производительности HPHT по запросу. Бесплатные образцы доступны для тестирования на потерю жидкости. Видеть: PAC — Страница продукта Unionchem

Готовы использовать PAC класса API для вашей жидкости для гидроразрыва или заканчивания?

Unionchem поставляет полианионную целлюлозу класса API (PAC-LV и PAC-HV) для жидкостей гидроразрыва, жидкостей для заканчивания скважин, растворов для бурения и буровых растворов — с неизменным качеством, полной технической документацией и надежными оптовыми поставками по всему миру из Китая.

Ознакомьтесь с нашей нефтепромысловой продукцией:

Связаться с нами:sales@unionchem.com.cn Телефон: +86- 13953383796 | +86-533-7220272 Сайт:www.unionchem.com.cn