Aditiva pro ztrátu kapaliny založené na oleji - oxidovaný asfaltový produkt Úvod

S rozvojem ropného průmyslu se odvětví vrtání rozšiřuje a aplikace asfaltově modifikovaných produktů při vrtání stále více získala pozornost. Asfalt se skládá z malého množství uhlovodíkových sloučenin a velkého počtu nehydrokarbonových sloučenin. Asfalt je obecně klasifikován do dvou hlavních kategorií: ropný asfalt a přírodní asfalt. Při vrtání ropy jsou široce používané produkty modifikované asfaltem primárně klasifikovány do dvou kategorií: modifikovaný koloidní asfalt a modifikovaný asfalt suchého prášku. Běžně používané produkty modifikace asfaltu v olejových polích, poskytované Meilian Energy Qingdao, jsou primárně modifikované asfalty suchého prášku.

Tyto modifikované produkty mohou zahrnovat přírodní asfalt nebo asfalty na bázi ropy (jako je emulgovaný asfalt, oxidovaný asfalt, sulfonovaný asfalt, kationtový latexový asfalt atd.). Modifikace asfaltu mu umožňuje mít odpovídající rozpustnost a rozptýlenost při vrtných tekutinách. Rozpustná část zvyšuje mazivost vrtací tekutiny, zatímco rozptýlená část účinně tvoří lepivou vrstvu na stěně studny spolu s dalšími přísadami ve vrtné tekutině. To má za následek vytvoření hustého bahenního dortu a olejového filmu na Wellbore Wall, což snižuje tření mezi vrtným bitkem a studnou a zabraňuje rozpadu během srážek mezi vrtným bitím a wellbore.

Vzhledem k hydrofobním složkám asfaltu v wellbore bahenním dortu a jeho „peeelingu“ účinku je ztráta tekutiny účinně blokována v proniknutí do tvorby. Navíc látky na bázi asfaltu mohou při tvorbě utěsnit mikrofraktury, což zabraňuje vrtacím tekutině a filtrátu v jejich pronikání skrz ně. Tento mechanismus je vysoce účinný při prevenci kolapsu jamky a ochraně olejového nádrže. Proto produkty založené na asfaltu slouží jako vysoce efektivní stabilizátory Wellbore a ochranných prostředků na olejové nádrže v ropných vrtných operacích.

Aditiva pro ztrátu kapaliny založené na oleji - oxidovaný asfalt pro blokování formace

Oxidovaný asfalt používaný jako aditivum ztráty tekutin při vrtných tekutinách na bázi oleje hraje jedinečnou roli díky své silné adsorpční schopnosti. Adsorbuje a „loupá“ na povrchy hliněných částic a břidlice, což brání hydrataci a rozptylu částic jílu. Tím se vytváří film hydrofobního oleje a snižuje kontakt mezi břidlicí a vodou. Výsledkem je, že účinně chrání vrtací tekutinu stabilizací koloidních částic, inhibicí hydratace břidlice, blokováním mikrofraktů v břidlici a plnění pórů konglomerátů. Na druhé straně to pomáhá snižovat ztrátu tekutin a stabilizovat studnu.

Primární složky asfaltových asfaltenů a pryskyřic specifických funkcí v vrtné tekutině. Asfalteny pomáhají zvyšovat viskozitu vrtací tekutiny, zatímco pryskyřice působí tak, že blokují mikropóry v bahenním dortu, čímž se sníží ztráta tekutiny. Navíc po rozpuštění a disperzi asfaltu může účinně synergizovat s jílovou nebo organickou půdou, udržovat dobrou viskozitu a smykovou sílu ve vrtné tekutině. Použití emulgátorů dále zvyšuje výkon oxidovaného asfaltu.

Protože oxidovaný asfalt obsahuje vysoký efektivní obsah asfaltenu (více než 60%), významně zlepšuje výkon vrtné tekutiny a zajišťuje účinnou kontrolu ztráty tekutin i stabilitu studny.

Výběr asfaltového změkčení na základě teploty v kolísání

Změkčující bod oxidovaného asfaltu je kritickým indikátorem pro stanovení jeho vhodnosti pro použití při vrtných aplikacích. Obvykle je bod změkčení vybírán na základě teploty dolemové otvory: vyšší teploty dolemové otvory vyžadují asfalt vyššího změkčení, zatímco nižší teploty vyžadují asfalt nižšího změkčení. Účinnost oxidovaného asfaltu je vysoce závislá na výběru správného bodu změkčení. Pokud je bod změkčení nesprávně vybrán, jako je použití oxidovaného asfaltu s nízkým změkčením ve vysokoteplotních jamkách, asfalt se plně rozpustí ve studni, nedokáže blokovat póry a zlomeniny tak, jak je zamýšleno. Naopak výběr asfaltu s vysokým změkčováním v jamkách s nízkou teplotou zabrání změkčení asfaltu ve vrtné tekutině, což způsobí, že částice zůstanou rigidní a neúčinné při těsnění pórů. V některých případech mohou být částice dokonce odstraněny během screeningu, což vede k odpadu.

Vrtací tekutiny vyvíjejí tlak na stěnu studny, což způsobuje, že oxidované asfaltové částice jsou nuceny do mikrofraktur, které jsou obvykle na mikrometru do nanometru. Oxidované asfaltové částice, které jsou obecně nepravidelné a ve tvaru diamantu, nejsou do těchto mikrofraktur snadno přinuceny, pokud nezměknou a deformují pod tlakem. Proto je změkčení oxidovaného asfaltu zásadní pro jeho účinnost.

S tím, jak se teplota dolního otvoru postupně zvyšuje během vrtání, je nutné zvolit asfalt s změkčením bodu, který odpovídá rozsahu teploty. Změkčující bod oxidovaného asfaltu je průměrná hodnota, která se mění s teplotou. Náš oxidovaný asfalt je směs ropného asfaltu a přírodního asfaltu, který byl speciálně oxidován oxidací. Přírodní asfalt podléhá milionům let sedimentace a další oxidaci, což má za následek relativně konzistentní délku uhlíkového řetězce ve specifickém rozmezí. Výsledkem je, že změkčení asfaltu také spadá do rozsahu, který může automaticky odpovídat teplotě tvorby. Při různých teplotách v kolísání může asfalt změkčit nebo se stát koloidem s určitým proudovostí, která je pak nucena k zlomeninám pod tlakem.

Například, pokud je teplota dolního otvoru 120 stupňů, rozsah změkčení bodu oxidovaného asfaltu by byl 60-120 stupeň, což by mu umožnilo přirozeně upravit. V opačném případě by musely být připraveny různé typy asfaltu s různými body změkčení, což vyžaduje časté úpravy a zvyšuje složitost operací na místě a řízení logistiky.

Navrhli jsme tedy čtyři typy oxidovaných asfaltů s různými rozsahy bodů změkčení:

Typ 1: 60-120 stupeň

Typ 2: 120-150 stupeň

Typ 3: 150-180 stupeň

Typ 4: nad 180 stupňů

Oxidované částice asfaltu menší než 2 mm lze také použít jako aditivum cirkulace ztracené na oleji. Část částic se rozpouští v oleji a poskytuje koloidní i částicové vlastnosti, čímž se zvyšuje těsnicí účinek. Tím se vyhýbá použití tuhých tmelů, které by mohly blokovat vrtné zařízení.

Aditiva pro ztrátu kapaliny založené na oleji - oxidované specifikace vnitřní kontroly asfaltu

Oxidované položky testování asfaltu

Referenční standard:Melian Energy Corporate Standard

Poznámka:Teplota stárnutí by měla být 15-20 stupeň nižší než bod změkčení produktu.

Prodej a aplikace produktů:

Od roku 2015 byly produkty společnosti prodávány hlavním klientům, jako je Petrochina, Drubí dceřiné společnosti pro vrtání Sinopec, přední společnosti pro domácí bahen, Baker Hughes (USA), MI (Střední východ), Saúdská Aramco, Kuvajtská ropná společnost a další.

Skutečný případ aplikace (v zámoří):

V roce 2015 byla k nahrazení běžně používaného MI Swarco-produkované Versatrol M. The Lokálně použita kuvajtská národní ropná společnost (KNPC)-Raudhatain olejová tekutina (hustota: 2. 22-2. 34). Produkovaný oxidovaný asfalt byl vyhodnocen a testován v bahenním systému a byla vytvořena odpovídající hodnotící zpráva.

Porovnání produktu: Melian Energy oxidovaný asfalt vs. další oxidované asfalty oxidované na trhu

Základní kompozice bahna:

2% primární emulgátor

2% sekundární emulgátor

1,5% smáčeného činidla (kationtový typ)

2% organické hlíny

15% barit

20% amoniovaný roztok vápníkové vody

Poměr oleje k vodě: 4: 1

Pouzdro na aplikaci (domácí)

Hodnocení na místě od společnosti:

Společnost nahradila látku ztraceného cirkulačního činidla v vrtném systému vrtání tekutin na bázi břidlice 2,10 g/cm3 a systému vrtací tekutiny nafty naftu tarim naftu s vyráběným činidlem pro ztracenou kruhu. Srovnávací hodnocení bylo provedeno se stejným aditivním množstvím. Experimentální data jsou uvedena vTabulka 1aTabulka 2.

Tabulka 1: Vyhodnocení výkonu v břidlicovém plynu studna 2.1 g/cm³ Systém na bázi bílého oleje

Poznámky:

Stav stárnutí: 120 stupňů × 16H

Reologie a demulzifikační napětí: Měřeno při 50 stupních.

Tabulka 2: Hodnocení výkonu v systému nafty nafty Tarim

Poznámky:

Vzorec 3-4 Stanovení stárnutí: 180 stupňů × 16H

Vzorec 5-6 Stanovení stárnutí: 160 stupňů × 16H

Reologie a demulzifikační napětí: Měřeno při 65 stupních.

Závěr:

Z experimentálních dat vTabulka 1aTabulka 2, je zřejmé, že po nahrazení látkového činidla ztraceného cirkulačního činidla v systému břidlicového plynu 2,10 g/cm³ systému založeného na bílém oleji a systému naftu naftu Tarim se ztraceným kruhovým činidlem Meilian Energy došlo k významnému snížení vysokého Teplota vysokotlaké ztráty filtrátu. Mezitím byl dopad na reologii a elektrickou stabilitu minimální.

Souhrn případů aplikací pro domácí aplikaci na místě

Tato tabulka shrnuje některé z aplikací na místě v domácích břidlicových plynových polích a zaměřuje se na studny v provincii Sichuan v letech 2019 a 2020.