КМЦ (карбоксиметилцеллюлоза) это химическая добавка, широко используемая в нефтяной промышленности, в основном в качестве загустителя и стабилизатора для буровых растворов. Ее влияние на эффективность бурения многогранно и может обсуждаться с точки зрения улучшения характеристик бурового раствора, снижения проблем в процессе бурения и оптимизации процесса бурения.
1. Основные функции ЦМК
эффект загущения
КМЦ может значительно повысить вязкость бурового раствора. Это свойство имеет решающее значение для буровых работ, поскольку загущенный буровой раствор может обеспечить лучшую несущую способность и транспортные возможности, помогая удалять шлам из ствола скважины и предотвращая его осаждение. В то же время более высокая вязкость помогает поддерживать хорошую суспензию в сложных пластах и предотвращает засорение ствола скважины шламом.
стабильность жидкости
CMC обладает высокой растворимостью в воде и хорошей устойчивостью к температуре и соли, что позволяет ему стабильно функционировать в различных геологических условиях. Его превосходная химическая стабильность и смазывающие свойства уменьшают различные проблемы, вызванные нестабильностью бурового раствора в процессе бурения, такие как осаждение бурового раствора, утечка газа и т. д.
Снижение потери жидкости буровым раствором на водной основе
Благодаря синергии с другими компонентами КМЦ может эффективно снижать фильтрационные потери бурового раствора, тем самым предотвращая попадание воды в подземный слой, уменьшая повреждение окружающих скальных образований, защищая стенки скважины и тем самым повышая эффективность бурения.
2. Удельное влияние КМК на эффективность бурения
Улучшение очищающей способности буровых растворов
В процессе бурения трение между буровым долотом и пластом приводит к образованию большого количества шлама. Если его не удалить вовремя, это будет мешать процессу бурения. CMC улучшает суспензию и транспортную способность бурового раствора, что позволяет эффективно выводить этот шлам из устья скважины, обеспечивая чистоту ствола скважины. Эта функция особенно важна для сложных типов скважин, таких как глубокие скважины, сверхглубокие скважины и горизонтальные скважины. Она позволяет эффективно избегать таких проблем, как засорение ствола скважины и прихват долота, тем самым увеличивая скорость бурения.
Снижение риска обрушения шахты
В некоторых мягких или рыхлых горных породах одной из основных функций буровых растворов является поддержание стабильности стенки ствола скважины. В качестве загустителя КМЦ может улучшить адгезию бурового раствора, позволяя буровому раствору образовывать защитную пленку на стенке скважины, предотвращая обрушение стенки скважины или проникновение бурового раствора в окружающие горные породы. Это не только повышает безопасность буровых работ, но и сокращает время простоя, вызванное нестабильностью стенки скважины, тем самым повышая эффективность бурения.
Сокращение потерь бурового раствора
В процессе бурения буровые растворы могут проникать в подземную формацию, особенно в областях, где порода имеет высокую пористость или трещины. CMC может эффективно контролировать потерю бурового раствора и снижать потери бурового раствора в порах и трещинах. Это не только помогает экономить затраты на буровой раствор, но и предотвращает слишком быструю потерю бурового раствора и влияние на операции, гарантируя, что буровой раствор продолжает эффективно выполнять свои функции.
Повышение эффективности бурения и сокращение цикла бурения
Поскольку CMC повышает производительность бурового раствора, он лучше очищает ствол скважины, стабилизирует стенки скважины и выносит шлам, тем самым уменьшая различные проблемы, возникающие в процессе бурения, и гарантируя, что операция бурения может быть более гладкой и эффективной. Стабильность и очищающая способность бурового раствора напрямую влияют на ход бурения. Использование CMC увеличивает скорость бурения, тем самым сокращая цикл бурения и снижая общие эксплуатационные расходы.
3. Примеры применения и практические эффекты КМЦ
глубокое бурение скважин
При бурении глубоких скважин, по мере увеличения глубины бурения и давления на устье скважины, стабильность и суспензия бурового раствора становятся особенно важными. Добавляя CMC, можно повысить вязкость бурового раствора, улучшить несущую способность шлама и обеспечить плавную циркуляцию бурового раствора. Кроме того, CMC может эффективно сократить потери времени, вызванные обрушением стенок скважины и утечкой, повышая эффективность бурения глубоких скважин.
Бурение пластов при высоких температурах и давлениях
В пластах с высокими температурами и давлением буровые растворы должны обладать высокой термостойкостью и устойчивостью к давлению. CMC может не только оказывать загущающее действие при нормальной температуре, но и сохранять хорошую стабильность в условиях высоких температур, чтобы избежать ухудшения характеристик бурового раствора. В практическом применении CMC снижает потери бурового раствора во время бурения в таких пластах и сокращает время простоя, вызванное проблемами с буровым раствором.
горизонтальное бурение скважин
В процессе бурения горизонтальных скважин, поскольку устойчивость стенки скважины и удаление шлама представляют особую сложность, применениеКМЦ как загуститель имеет значительные эффекты. КМЦ может эффективно улучшить реологию бурового раствора, помочь буровому раствору сохранить хорошие суспензионные и транспортные свойства, так что шлам может быть извлечен вовремя, избегая таких проблем, как застревание и закупорка, и повышая эффективность бурения горизонтальных скважин.
Как эффективная добавка к буровому раствору, применение CMC в процессе бурения значительно повышает эффективность бурения. Повышая вязкость, стабильность и реологические свойства буровых растворов, CMC играет важную роль в очистке ствола скважины, снижении обрушения стенок скважины, контроле потерь жидкости и повышении скорости бурения. С непрерывным развитием технологии бурения CMC имеет широкие перспективы применения в различных сложных условиях и будет продолжать играть ключевую роль в будущих буровых работах.
Время публикации: 21 декабря 2024 г.