سلولز پلی آنیونی با ویسکوزیته پایین-PAC LV) نوع خاصی از سلولز پلی آنیونی با وزن مولکولی کم و ویسکوزیته آبی کم است. به دلیل خواص رئولوژیکی منحصر به فرد و فعالیت سطحی آن، عمدتاً در فرآیندهای حفاری، تکمیل و تولید میادین نفتی مورد استفاده قرار می گیرد که در آن با وجود حداقل تأثیر بر ویسکوزیته سیال حفاری، کنترل افزایش اتلاف سیال یا حفاظت از سوراخ چاه مورد نیاز است.
I. نحوه استفاده از سلولز پلی یونی با ویسکوزیته پایین-در عملیات حفاری میدان نفتی
PAC با ویسکوزیته کم-PAC LV از ویسکوزیته پایین و ویژگی های جذب قوی خود استفاده می کند. آنها معمولا در عملیات میدان نفتی که در آن ویسکوزیته سیال حفاری حساس است استفاده می شود. روش های خاص به شرح زیر است:
1. روش تهیه و افزودن
انحلال مستقیم:
PACهای با ویسکوزیته پایین در مقایسه با نسخههای{1} با ویسکوزیته بالا، حلالیت بالاتری دارند و میتوانند مستقیماً در پایه سیال حفاری (آب، آب نمک، یا آب-در-امولسیون روغن) پراکنده شوند. سرعت هم زدن باید بین 600-1000 دور در دقیقه کنترل شود (برای جلوگیری از برش بیش از حد، سرعت بالا لازم نیست). زمان انحلال تقریباً 5-15 دقیقه است. نرخ افزودن به طور کلی 0.05٪ - 0.5٪ از وزن کل سیال حفاری است (بسیار کمتر از PAC های با ویسکوزیته بالا). افزودن مرحلهای:
در مراحل اولیه حفاری (تثبیت چاه)، مقدار کمی PAC LV (0.05٪ - 0.1٪) را می توان اضافه کرد تا یک کیک فیلتر اولیه روی دیواره چاه ایجاد کند و نشت فیلتر را کاهش دهد.
در طول فرآیند حفاری: هنگام مواجهه با سازندهای{0} با نفوذپذیری بالا یا سازندهای شیل، نرخ افزودن PAC LV را می توان به 0.2٪ -0.5٪ افزایش داد تا کاهش تلفات سیال و محافظت از سوراخ چاه افزایش یابد.
در مرحله تکمیل: به افزودن 0.05%-0.1% PAC LV با آب تمیز یا مایع حفاری با ویسکوزیته کم ادامه دهید تا از خواص جذب آن برای کمک به تمیز کردن چاه و در عین حال جلوگیری از گرفتگی مخزن نفت و گاز استفاده کنید.
2. استفاده سینرژیک با سایر عوامل درمانی
به دلیل ویسکوزیته کم، PAC LV به ویژه برای استفاده با مواد افزودنی که ویسکوزیته کلی سیال حفاری را کنترل می کنند، مناسب است:
همراه با کاهندههای ویسکوزیته (مانند لیگنین سولفونات فروکروم): در سیستمهای سیال حفاری با ویسکوزیته بالا، PAC LV میتواند کنترل اتلاف سیال را بدون افزایش ویسکوزیته افزایش دهد و از کاهش بیش از حد عملکرد سیال حفاری توسط کاهندههای ویسکوزیته جلوگیری کند.
ترکیب با بازدارندههای شیل (مانند پلی آمینها و کلرید پتاسیم): در سازندهای شیل، خواص جذبی PAC LV میتواند به بازدارندهها کمک کند تا یک لایه محافظ مرکب روی سطح چاه تشکیل دهند و اثر ضد فروپاشی را تقویت کنند.
همراه با عوامل پل زدن (مانند کربنات کلسیم و دوده سیلیس): هنگام حفاری در مخازن{0}}با نفوذپذیری بالا، PAC با ویسکوزیته کم-به عنوان یک "پیوند" عمل می کند، به پل زدن ذرات کمک می کند تا به سرعت کیک فیلتر متراکم را تشکیل دهند و تلفات سیال حفاری را کاهش دهند.
3. سناریوهای کاربردی معمولی
در حین حفاری چاه افقی و جهت دار، ویسکوزیته سیال حفاری باید کنترل شود تا اصطکاک حلقوی کاهش یابد. PAC LV سوراخ چاه را بدون افزایش ویسکوزیته تثبیت می کند.
در عملیات میدان نفتی در سازندهای ماسه سنگی با نفوذپذیری بالا{{0}، PACLV اتلاف سیال را در مخزن کاهش میدهد و از سازندهای نفت و گاز محافظت میکند (جلوگیری از انسداد منافذ).
در عملیات میدان نفتی در سازندهای نمک- یا سازندهای بسیار شور شده، تحمل نمک PACLV به حفظ عملکرد تلفات سیال پایدار بدون افزایش ویسکوزیته کمک میکند.
در کاربردهای سیال تکمیل و کار، PAC LV میتواند به عنوان یک افزودنی در سیستمهای{0} با ویسکوزیته پایین استفاده شود که هم به تمیز کردن چاه و هم محافظت از مخزن میپردازد.
II. اقدامات احتیاطی برای استفاده از سلولز پلی یونی{1} با ویسکوزیته پایین
استفاده از سلولز پلی آنیونی با ویسکوزیته پایین (PAC) نیازمند در نظر گرفتن خواص آن برای جلوگیری از مشکلات احتمالی و به حداکثر رساندن اثربخشی آن است:
1. برای جلوگیری از "اثرات متقابل" دوز را به شدت کنترل کنید
اگرچه PAC با ویسکوزیته کم- ویسکوزیته پایینی دارد، افزودن بیش از حد (بیش از 0.5٪) همچنان میتواند باعث افزایش آهسته ویسکوزیته سیال حفاری، به ویژه در مایعات حفاری آب شیرین شود. آزمایش میدانی برای تعیین دوز بهینه مورد نیاز است.
اضافه کردن بیش از حد می تواند منجر به کیک های فیلتر بیش از حد ضخیم، افزایش اصطکاک بین لوله مته و دیواره چاه و حتی باعث چسبندگی لوله شود.
2. توجه به انحلال یکنواخت برای جلوگیری از تجمع موضعی.
PAC با ویسکوزیته پایین حلالیت خوبی دارد، اما همچنان باید به آرامی با هم زدن اضافه شود تا از تجمع پودر و تشکیل "چشم ماهی" (ذرات حل نشده) جلوگیری شود. در غیر این صورت، شکست موضعی کنترل از دست دادن مایعات و حتی انسداد مخزن ممکن است رخ دهد.
برای اطمینان از پراکندگی کامل در سیال حفاری، استفاده از دستگاه مخلوط کن با پمپ برشی توصیه می شود.
3. از تماس مستقیم با مواد کاتیونی قوی خودداری کنید.
مولکولهای PAC با ویسکوزیته پایین- بار منفی دارند. اختلاط مستقیم با عوامل تصفیه کاتیونی قوی (مانند برخی از اتصال دهنده های عرضی یون فلزی با ظرفیت بالا و پلیمرهای کاتیونی) ممکن است باعث خنثی شدن بار شود و منجر به بارش و از دست دادن فعالیت شود.
در صورت ترکیب، قبل از افزودن آهسته افزودنی کاتیونی با هم زدن مداوم، ابتدا PAC با ویسکوزیته کم-را کاملاً حل کنید.
4. pH سیستم را با توجه به ویژگی های تشکیل تنظیم کنید.
PAC با ویسکوزیته پایین{0}}در محیط خنثی تا کمی قلیایی پایدارتر است (PH 7-9). اگر سیال حفاری به شدت اسیدی باشد (pH < 5)، گروههای کربوکسیل آن ممکن است پروتونه شوند (-COO-→ -COOH)، که حلالیت آن را کاهش میدهد و اثربخشی کاهش از دست دادن سیال را ضعیف میکند.
هنگام حفاری در سازندهای اسیدی، خاکستر سودا (Na2CO3) یا سود سوزآور (NaOH) را از قبل برای تنظیم pH اضافه کنید.
5. با تجهیزات کنترل جامدات استفاده کنید
PAC با ویسکوزیته کم- یک کیک فیلتر نازک تشکیل میدهد که نیاز به حذف سریع قلمهها و مواد جامد از سیال حفاری با استفاده از تجهیزاتی مانند صفحههای ارتعاشی و سنگزدایی دارد تا از تأثیر مواد جامد بیش از حد بر عملکرد جذب آن جلوگیری شود.
قبل از تکمیل، سیال حفاری حاوی PAC با ویسکوزیته پایین-باید به طور کامل با سیال جابجایی جابجا شود تا از مسدود شدن مخزن مواد شیمیایی باقیمانده جلوگیری شود.
خلاصه
سلولز پلی آنیونی با ویسکوزیته کم-، با مزایای اصلی آن "کنترل تلفات سیال با ویسکوزیته کم و قوی"، عمدتاً در کاربردهای میدان نفتی که نیاز به ویسکوزیته سیال حفاری کنترل شده دارند (مانند چاه های افقی و حفاری مخزن) استفاده می شود. به طور موثری از دست دادن مایعات را کاهش می دهد، چاه را تثبیت می کند و از مخزن محافظت می کند. در حین استفاده، کنترل دقیق دوز، اطمینان از انحلال یکنواخت، و تنظیم پارامترهای سیستم با توجه به محیط شکل گیری برای به حداکثر رساندن عملکرد آن بسیار مهم است. در مقایسه با{4}}PAC با ویسکوزیته بالا، PAC با ویسکوزیته پایین-برای شرایط پیچیده چاه با نیازهای رئولوژیکی سیال حفاری مناسب تر است، و آن را به یک افزودنی حیاتی برای عملیات حفاری تصفیه شده تبدیل می کند.
