Niedrig-viskose polyanionische Cellulose (PAC LV) ist eine spezielle Art polyanionischer Cellulose mit niedrigem Molekulargewicht und niedriger wässriger Viskosität. Aufgrund seiner einzigartigen rheologischen Eigenschaften und Grenzflächenaktivität wird es hauptsächlich bei Bohr-, Komplettierungs- und Produktionsprozessen in Ölfeldern eingesetzt, bei denen trotz minimaler Auswirkungen auf die Bohrflüssigkeitsviskosität eine verbesserte Kontrolle des Flüssigkeitsverlusts oder ein Schutz des Bohrlochs erforderlich ist.
I. Wie man polyanionische Cellulose mit niedriger-Viskosität bei Ölfeldbohrvorgängen verwendet
PAC mit niedriger-Viskosität-PAC LV nutzen ihre niedrige Viskosität und ihre starken Adsorptionseigenschaften. Sie werden typischerweise bei Ölfeldarbeiten eingesetzt, bei denen die Viskosität der Bohrflüssigkeit empfindlich ist. Die spezifischen Methoden sind wie folgt:
1. Vorbereitungs- und Zugabemethode
Direkte Auflösung:
Niedrigviskose PACs weisen im Vergleich zu hochviskosen Versionen eine bessere Löslichkeit auf und können direkt in der Bohrflüssigkeitsbasis (Wasser, Sole oder Wasser{2}}in-Ölemulsion dispergiert werden. Die Rührgeschwindigkeit sollte zwischen 600 und 1000 U/min liegen (eine hohe Geschwindigkeit ist nicht erforderlich, um übermäßige Scherung zu vermeiden). Die Auflösungszeit beträgt ca. 5-15 Minuten. Die Zugabemenge beträgt im Allgemeinen 0,05–0,5 % des Gesamtgewichts der Bohrflüssigkeit (viel niedriger als bei hochviskosen PACs). Gestaffelte Ergänzung:
In den frühen Phasen des Bohrens (Bohrlochstabilisierung) kann eine kleine Menge PAC LV (0,05 %–0,1 %) hinzugefügt werden, um einen vorläufigen Filterkuchen an der Bohrlochwand zu bilden und das Eindringen von Filtrat zu reduzieren.
Während des Bohrvorgangs: Wenn Sie auf Formationen mit hoher -Permeabilität oder Schieferformationen stoßen, kann die PAC LV-Zugaberate auf 0,2 % bis 0,5 % erhöht werden, um die Reduzierung des Flüssigkeitsverlusts und den Schutz des Bohrlochs zu verbessern.
Während der Fertigstellungsphase: Fügen Sie weiterhin 0,05 %-0,1 % PAC LV mit sauberem Wasser oder niedrigviskoser Bohrflüssigkeit hinzu, um dessen Adsorptionseigenschaften zu nutzen, um die Reinigung des Bohrlochs zu unterstützen und gleichzeitig ein Verstopfen des Öl- und Gasreservoirs zu verhindern.
2. Synergistischer Einsatz mit anderen Behandlungsmitteln
Aufgrund seiner niedrigen Viskosität eignet sich PAC LV besonders für die Verwendung mit Additiven, die die Gesamtviskosität der Bohrflüssigkeit steuern:
In Kombination mit Viskositätsreduzierern (z. B. Ferrochrom-Ligninsulfonat): In hochviskosen Bohrflüssigkeitssystemen kann PAC LV die Flüssigkeitsverlustkontrolle verbessern, ohne die Viskosität zu erhöhen, und so verhindern, dass Viskositätsreduzierer die Bohrflüssigkeitsleistung übermäßig verschlechtern.
In Kombination mit Schieferinhibitoren (wie Polyaminen und Kaliumchlorid): In Schieferformationen können die Adsorptionseigenschaften von PAC LV dazu beitragen, dass die Inhibitoren einen zusammengesetzten Schutzfilm auf der Bohrlochoberfläche bilden und so den Anti-{0}}Kollapseffekt verstärken.
Kombiniert mit Überbrückungsmitteln (z. B. Kalziumkarbonat und Quarzstaub): Beim Bohren in Lagerstätten mit hoher -Durchlässigkeit fungiert PAC mit niedriger-Viskosität als „Bindemittel“, das dabei hilft, dass überbrückende Partikel schnell einen dichten Filterkuchen bilden und Bohrflüssigkeitsverluste reduziert werden.
3. Typische Anwendungsszenarien
Beim horizontalen und gerichteten Bohren von Bohrlöchern muss die Viskosität der Bohrflüssigkeit kontrolliert werden, um die Ringreibung zu verringern. PAC LV stabilisiert das Bohrloch, ohne die Viskosität zu erhöhen.
Bei Ölfeldarbeiten in Sandsteinformationen mit hoher -Durchlässigkeit reduziert PACLV den Flüssigkeitsverlust in das Reservoir und schützt so die Öl- und Gasformationen (und vermeidet Porenverstopfungen).
Bei Ölfeldarbeiten in Salz-{0}}Gipsformationen oder stark versalzten Formationen trägt die Salztoleranz von PACLV dazu bei, eine stabile Flüssigkeitsverlustleistung aufrechtzuerhalten, ohne die Viskosität zu erhöhen.
Bei Komplettierungs- und Workover-Flüssigkeitsanwendungen kann PAC LV als Additiv in Systemen mit niedriger -Viskosität verwendet werden, um sowohl eine Bohrlochreinigung als auch einen Schutz des Reservoirs zu erreichen.
II. Vorsichtsmaßnahmen für die Verwendung von polyanionischer Cellulose mit niedriger -Viskosität
Die Verwendung von polyanionischer Cellulose (PAC) mit niedriger-Viskosität erfordert die Berücksichtigung ihrer Eigenschaften, um potenzielle Probleme zu vermeiden und ihre Wirksamkeit zu maximieren:
1. Kontrollieren Sie die Dosierung streng, um „Gegeneffekte“ zu vermeiden.
Obwohl niedrigviskoses PAC eine niedrige Viskosität aufweist, kann eine übermäßige Zugabe (über 0,5 %) immer noch zu einem langsamen Anstieg der Bohrflüssigkeitsviskosität führen, insbesondere bei Süßwasser-Bohrflüssigkeiten. Um die optimale Dosierung zu ermitteln, sind Feldversuche erforderlich.
Eine übermäßige Zugabe kann auch zu übermäßig dicken Filterkuchen führen, die die Reibung zwischen dem Bohrgestänge und der Bohrlochwand erhöhen und sogar zum Verkleben des Rohrs führen.
2. Achten Sie auf eine gleichmäßige Auflösung, um eine lokale Agglomeration zu verhindern.
Niedrigviskoses PAC hat eine gute Löslichkeit, sollte aber dennoch langsam unter Rühren zugegeben werden, um eine Pulveragglomeration und die Bildung von „Fischaugen“ (ungelöste Partikel) zu verhindern. Andernfalls kann es zu einem lokalen Versagen der Flüssigkeitsverlustkontrolle und sogar zu einer Verstopfung des Reservoirs kommen.
Es wird empfohlen, ein Mischgerät mit Scherpumpe zu verwenden, um eine vollständige Verteilung in der Bohrflüssigkeit sicherzustellen.
3. Vermeiden Sie direkten Kontakt mit stark kationischen Substanzen.
PAC-Moleküle mit niedriger -Viskosität sind negativ geladen. Direktes Mischen mit starken kationischen Behandlungsmitteln (wie bestimmten Vernetzern mit hochvalenten Metallionen und kationischen Polymeren) kann zu einer Ladungsneutralisierung führen, die zu Ausfällungen und Aktivitätsverlusten führt.
Bei Kombination zunächst das niedrigviskose PAC vollständig auflösen, bevor das kationische Additiv unter ständigem Rühren langsam hinzugefügt wird.
4. Passen Sie den pH-Wert des Systems entsprechend den Formationseigenschaften an.
Niedrigviskoses PAC ist in einer neutralen bis leicht alkalischen Umgebung (pH 7-9) am stabilsten. Wenn die Bohrflüssigkeit stark sauer ist (pH < 5), können ihre Carboxylgruppen protonieren (-COO⁻ → -COOH), was ihre Löslichkeit verringert und ihre Wirksamkeit bei der Reduzierung des Flüssigkeitsverlusts schwächt.
Beim Bohren in saure Formationen geben Sie vorab Soda (Na₂CO₃) oder Natronlauge (NaOH) hinzu, um den pH-Wert einzustellen.
5. Verwendung mit Feststoffkontrollgeräten
Niedrigviskoses PAC bildet einen dünnen Filterkuchen, der eine sofortige Entfernung von Spänen und Feststoffen aus der Bohrflüssigkeit mithilfe von Geräten wie Vibrationssieben und Entsandern erfordert, um zu verhindern, dass ein übermäßiger Feststoffgehalt die Adsorptionsleistung beeinträchtigt.
Vor der Fertigstellung muss Bohrflüssigkeit, die niedrigviskoses PAC enthält, vollständig durch Verdrängungsflüssigkeit verdrängt werden, um zu verhindern, dass restliche Chemikalien das Reservoir verstopfen.
Zusammenfassung
Niedrigviskose polyanionische Cellulose mit ihren Kernvorteilen „niedrige Viskosität und starke Flüssigkeitsverlustkontrolle“ wird hauptsächlich in Ölfeldanwendungen verwendet, die eine kontrollierte Bohrflüssigkeitsviskosität erfordern (z. B. horizontale Bohrlöcher und Lagerstättenbohrungen). Es reduziert effektiv den Flüssigkeitsverlust, stabilisiert das Bohrloch und schützt das Reservoir. Während des Einsatzes sind eine strenge Kontrolle der Dosierung, die Sicherstellung einer gleichmäßigen Auflösung und die Anpassung der Systemparameter an die Formationsumgebung von entscheidender Bedeutung, um die Leistung zu maximieren. Im Vergleich zu hochviskosem PAC eignet sich niedrigviskoses PAC besser für komplexe Bohrlochbedingungen mit anspruchsvollen rheologischen Anforderungen an die Bohrflüssigkeit, was es zu einem entscheidenden Zusatzstoff für raffinierte Bohrvorgänge macht.
