La cellulose polyanionique (PAC) est un polymère hydrosoluble largement utilisé dans l'industrie pétrolière comme additif pour fluides de forage. Il s'agit d'un dérivé polyanionique de la cellulose, synthétisé par modification chimique de la cellulose avec du carboxyméthyle. La PAC possède d'excellentes propriétés, telles qu'une grande solubilité dans l'eau, une stabilité thermique et une résistance à l'hydrolyse. Ces propriétés font de la PAC un additif idéal pour les systèmes de fluides de forage utilisés dans l'exploration et la production pétrolières.
L'utilisation du PAC dans le forage pétrolier est principalement due à sa capacité à contrôler la viscosité et les propriétés de filtration des fluides de forage. Le contrôle de la viscosité est un facteur crucial des opérations de forage, car il influence l'efficacité et la sécurité du forage. L'utilisation du PAC contribue à stabiliser la viscosité du fluide de forage, ce qui est essentiel au maintien de ses propriétés d'écoulement. La viscosité du fluide de forage est contrôlée par la concentration en PAC utilisée et le poids moléculaire du polymère. La molécule de PAC agit comme un épaississant, ou viscosifiant, car elle augmente la viscosité du fluide de forage. La viscosité du fluide de forage dépend de la concentration en PAC, du degré de substitution et du poids moléculaire.
Le contrôle de la filtration est un autre facteur crucial des opérations de forage. La performance de la filtration est liée à la vitesse à laquelle le fluide pénètre dans la paroi du puits pendant le forage. L'utilisation de CAP permet d'améliorer le contrôle de la filtration et de réduire l'intrusion de liquide. L'intrusion de liquide peut entraîner une perte de circulation, des dommages à la formation et une diminution de l'efficacité du forage. L'ajout de CAP au fluide de forage crée une structure gélatineuse qui agit comme un gâteau de filtration sur les parois du puits. Ce gâteau de filtration réduit l'intrusion de liquide, contribuant ainsi à maintenir l'intégrité du puits et à réduire le risque d'endommagement de la formation.
Le PAC est également utilisé pour améliorer les propriétés de suppression des schistes des fluides de forage. La suppression des schistes est la capacité d'un fluide de forage à empêcher l'hydratation et le gonflement des schistes réactifs. L'hydratation et l'expansion des schistes réactifs peuvent entraîner des problèmes tels que l'instabilité du puits, le blocage des tuyaux et la perte de circulation. L'ajout de PAC au fluide de forage crée une barrière entre le schiste et le fluide de forage. Cette barrière contribue à maintenir l'intégrité de la paroi du puits en réduisant l'hydratation et le gonflement des schistes.
Le PAC est également utilisé comme additif de réduction des pertes en eau dans le forage pétrolier. Les pertes par filtration désignent la perte de fluide de forage pénétrant dans la formation pendant le forage. Cette perte peut endommager la formation, entraîner une perte de circulation et réduire l'efficacité du forage. L'utilisation de PAC contribue à réduire les pertes de fluide en créant un gâteau de filtration sur les parois du puits, bloquant ainsi l'écoulement du fluide dans la formation. Cette réduction des pertes de fluide contribue à préserver l'intégrité du puits et à améliorer l'efficacité du forage.
Le PAC peut également être utilisé pour améliorer la stabilité des fluides de forage. La stabilité du puits désigne la capacité du fluide de forage à maintenir la stabilité du puits pendant le forage. L'utilisation de PAC contribue à stabiliser la paroi du puits en formant un gâteau de filtration. Ce gâteau réduit l'intrusion de fluide dans la paroi et diminue le risque d'instabilité du puits.
L'utilisation de la cellulose polyanionique en forage pétrolier offre de nombreux avantages. Le CAP permet de contrôler la viscosité et la filtration des fluides de forage, d'améliorer l'inhibition des schistes, de réduire les pertes par filtration et d'améliorer la stabilité des puits. Son utilisation contribue à accroître l'efficacité et à réduire les risques d'endommagement des formations, de perte de circulation et d'instabilité des puits. Par conséquent, son utilisation est essentielle à la réussite du forage et de la production pétrolière.
Date de publication : 08/10/2023