CMC (كربوكسيميثيل السليلوز) هي مادة كيميائية مضافة تستخدم على نطاق واسع في صناعة التنقيب عن النفط، وذلك بشكل رئيسي كمثخن ومثبت لسوائل الحفر. إن تأثيره على كفاءة الحفر متعدد الأوجه ويمكن مناقشته من منظور تحسين أداء سائل الحفر، وتقليل المشكلات أثناء عملية الحفر، وتحسين عملية الحفر.
1. الوظائف الأساسية لـ CMC
تأثير سماكة
يمكن لـ CMC أن يزيد بشكل كبير من لزوجة سائل الحفر. تعتبر هذه الخاصية ضرورية لعمليات الحفر لأن سائل الحفر السميك يمكن أن يوفر قدرة حمل وقدرات نقل أفضل، مما يساعد على إزالة القطع من حفرة البئر ومنع ترسبها. وفي الوقت نفسه، تساعد اللزوجة العالية في الحفاظ على تعليق جيد في التكوينات المعقدة وتمنع القطع من انسداد حفرة البئر.
استقرار السائل
يتمتع CMC بقابلية قوية للذوبان في الماء ومقاومة جيدة لدرجة الحرارة والأملاح، مما يسمح له بالعمل بشكل مستقر في ظل الظروف الجيولوجية المختلفة. إن استقراره الكيميائي الممتاز وخصائص التشحيم تقلل من المشاكل المختلفة الناجمة عن عدم استقرار سائل الحفر أثناء عملية الحفر، مثل ترسيب الطين، وهروب الغاز، وما إلى ذلك.
تقليل فقدان السوائل من الطين المائي
من خلال التآزر مع المكونات الأخرى، يمكن لـ CMC تقليل فقدان مرشح سائل الحفر بشكل فعال، وبالتالي منع الماء من دخول الطبقة تحت الأرض، وتقليل الضرر الذي يلحق بالتكوينات الصخرية المحيطة، وحماية جدار البئر، وبالتالي تحسين كفاءة الحفر.
2. التأثير النوعي لـ CMC على كفاءة الحفر
تحسين أداء التنظيف لسوائل الحفر
أثناء عملية الحفر، فإن الاحتكاك بين لقمة الحفر والتشكيل سوف ينتج كمية كبيرة من القطع. إذا لم يكن من الممكن إزالتها في الوقت المناسب، فسوف يتسبب ذلك في حدوث تداخل في عملية الحفر. تعمل CMC على تعزيز قدرة التعليق والقدرة على التحمل لسائل الحفر، والتي يمكنها إخراج هذه القطع بكفاءة من رأس البئر لضمان نظافة حفرة البئر. تعتبر هذه الوظيفة مهمة بشكل خاص لأنواع الآبار المعقدة مثل الآبار العميقة، والآبار فائقة العمق، والآبار الأفقية. يمكنها بشكل فعال تجنب المشاكل مثل انسداد حفرة البئر والتصاق البتات، وبالتالي زيادة سرعة الحفر.
تقليل خطر انهيار العمود
في بعض التكوينات الصخرية الناعمة أو السائبة، تكون إحدى الوظائف الأساسية لسوائل الحفر هي الحفاظ على استقرار جدار حفرة البئر. كمثخن، يمكن لـ CMC تحسين التصاق سائل الحفر، مما يسمح لسائل الحفر بتشكيل طبقة واقية على جدار البئر لمنع جدار البئر من الانهيار أو الطين من اختراق التكوينات الصخرية المحيطة. وهذا لا يؤدي إلى تحسين سلامة عمليات الحفر فحسب، بل يقلل أيضًا من وقت التوقف عن العمل الناتج عن عدم استقرار جدار البئر، وبالتالي تحسين كفاءة الحفر.
تقليل خسائر سوائل الحفر
أثناء عملية الحفر، قد تتغلغل سوائل الحفر إلى التكوين تحت الأرض، خاصة في المناطق التي يكون فيها الصخور ذات مسامية عالية أو كسور. يمكن لـ CMC التحكم بشكل فعال في فقدان سائل الحفر وتقليل فقدان سائل الحفر في المسام والكسور. وهذا لا يساعد فقط على توفير تكاليف سائل الحفر، ولكنه يمنع أيضًا فقدان سائل الحفر بسرعة كبيرة والتأثير على العمليات، مما يضمن استمرار سائل الحفر في أداء وظائفه بفعالية.
تحسين كفاءة الحفر وتقصير دورة الحفر
نظرًا لأن CMC يعزز أداء مائع الحفر، فإنه يؤدي أداءً أفضل في تنظيف حفرة البئر، وتثبيت جدار البئر، وحمل القطع، وبالتالي تقليل المشكلات المختلفة التي تمت مواجهتها أثناء عملية الحفر وضمان أن تكون عملية الحفر أكثر سلاسة. وأداء بكفاءة. يؤثر الاستقرار وأداء التنظيف لسائل الحفر بشكل مباشر على تقدم عملية الحفر. يؤدي استخدام CMC إلى زيادة سرعة الحفر، وبالتالي تقصير دورة الحفر وتقليل تكلفة التشغيل الإجمالية.
3. أمثلة تطبيقية وتأثيرات عملية لـ CMC
حفر الآبار العميقة
في حفر الآبار العميقة، مع زيادة عمق الحفر وزيادة ضغط رأس البئر، يكون استقرار وتعليق مائع الحفر ذا أهمية خاصة. ومن خلال إضافة CMC، يمكن تعزيز لزوجة مائع الحفر، ويمكن تحسين القدرة الاستيعابية للقطع، ويمكن ضمان التداول السلس لسائل الحفر. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لـ CMC أن يقلل بشكل فعال من هدر الوقت الناتج عن انهيار جدار البئر والتسرب، مما يحسن كفاءة حفر الآبار العميقة.
حفر تشكيل درجة حرارة عالية وضغط عالي
في التكوينات ذات درجات الحرارة العالية والضغوط العالية، تحتاج سوائل الحفر إلى درجة عالية من الاستقرار الحراري ومقاومة الضغط. لا يمكن لـ CMC أن تمارس تأثير سماكة في درجة الحرارة العادية فحسب، بل يمكنها أيضًا الحفاظ على استقرار جيد في بيئات درجة الحرارة العالية لتجنب تدهور أداء مائع الحفر. في التطبيقات العملية، يقلل CMC من خسائر مائع الحفر أثناء الحفر في مثل هذه التكوينات ويقلل من وقت التوقف عن العمل الناتج عن مشاكل مائع الحفر.
حفر الآبار الأفقية
أثناء عملية حفر الآبار الأفقية، وبما أن استقرار جدار البئر وإزالة القطع أمر معقد بشكل خاص، فإن استخدامسي إم سي كمثخن له تأثيرات كبيرة. يمكن لـ CMC تحسين ريولوجية سائل الحفر بشكل فعال، ومساعدة سائل الحفر في الحفاظ على قدرات التعليق والنقل الجيدة، بحيث يمكن إخراج القطع في الوقت المناسب، وتجنب المشكلات مثل الانسداد والانسداد، وتحسين كفاءة حفر الآبار الأفقية.
باعتبارها مادة مضافة فعالة لسائل الحفر، فإن تطبيق CMC في عملية الحفر يحسن بشكل كبير من كفاءة الحفر. من خلال تعزيز اللزوجة والاستقرار والخصائص الريولوجية لسوائل الحفر، تلعب CMC دورًا مهمًا في تنظيف حفرة البئر، وتقليل انهيار جدار البئر، والتحكم في فقدان السوائل، وزيادة سرعة الحفر. ومع التطوير المستمر لتكنولوجيا الحفر، تتمتع CMC بآفاق تطبيق واسعة في مختلف البيئات المعقدة وستستمر في لعب دور رئيسي في عمليات الحفر المستقبلية.
وقت النشر: 21 ديسمبر 2024