CMC (натрій карбоксиметилцелюлоза) є важливою водорозчинною полімерною сполукою, яка відіграє низку ключових ролей у глибоководному бурінні, особливо в підготовці та оптимізації продуктивності бурових розчинів. Глибоководне буріння – це операція з надзвичайно високими технічними вимогами та суворими умовами навколишнього середовища. З освоєнням морських нафтогазових ресурсів масштаби і глибина глибоководного буріння поступово збільшуються. Як ефективна хімічна добавка CMC може підвищити ефективність, безпеку та захист навколишнього середовища процесу буріння.
1. Ключова роль бурового розчину
Під час глибоководного буріння бурова рідина виконує такі важливі функції, як опора стінки свердловини, охолодження бурового долота, видалення стружки та підтримка свердловинного тиску. КМЦ є ефективним регулятором в'язкості, реологічним агентом і загусником, який широко використовується при приготуванні бурових розчинів. Його основні функції відображаються в наступних аспектах:
1.1 Згущення та регулювання в'язкості
При глибоководному бурінні через збільшення глибини води та тиску бурова рідина повинна мати певну в’язкість, щоб забезпечити її текучість і пропускну здатність. CMC може ефективно згущувати буровий розчин і підтримувати стабільність бурового розчину на різних глибинах і тисках. Регулюючи концентрацію CMC, можна оптимізувати в’язкість бурового розчину, щоб гарантувати, що буровий розчин має відповідні характеристики потоку, щоб він міг вільно текти в складних глибоководних середовищах і запобігав таким проблемам, як обвалення стовбура свердловини.
1.2 Поліпшення реологічних властивостей
Реологічні властивості бурового розчину мають вирішальне значення при глибоководному бурінні. CMC може покращити плинність бурового розчину, завдяки чому він плавніше протікає під землею, зменшуючи тертя між буровим долотом і стінкою свердловини, зменшуючи споживання енергії та механічний знос під час буріння, а також подовжуючи термін служби бурового обладнання. Крім того, хороші реологічні властивості також можуть гарантувати, що буровий розчин може ефективно переносити шлам і запобігати накопиченню твердих частинок у буровому розчині, таким чином уникаючи таких проблем, як закупорка.
2. Стійкість стовбура свердловини та пригнічення гідратоутворення
У процесі глибоководного буріння стабільність стовбура є ключовим питанням. Глибоководні райони часто стикаються зі складними геологічними умовами, такими як високий тиск, висока температура та відкладення осаду, що може призвести до обвалення стовбура свердловини або втрати бурового розчину. CMC допомагає підвищити стабільність стінки стовбура свердловини та запобігти обвалу стовбура свердловини шляхом покращення в’язкості та реологічних властивостей бурового розчину.
Під час глибоководного буріння утворення гідратів (наприклад, гідратів природного газу) також є проблемою, яку не можна ігнорувати. В умовах низької температури та високого тиску гідрати природного газу легко утворюються під час процесу буріння та викликають засмічення бурового розчину. Як ефективний гідратуючий агент, КМЦ може ефективно перешкоджати утворенню гідратів, підтримувати текучість бурового розчину та забезпечувати плавний хід бурових робіт.
3. Зменшити вплив на навколишнє середовище
Зважаючи на дедалі суворіші вимоги до захисту навколишнього середовища, все більше уваги приділяється впливу на навколишнє середовище під час глибоководного буріння. Застосування CMC при глибоководному бурінні може ефективно зменшити викиди шкідливих речовин у буровий розчин. Як природний матеріал КМЦ має хорошу здатність до біологічного розкладання та екологічність. Його використання може знизити токсичність бурового розчину та зменшити забруднення морської екосистеми.
Крім того, CMC також може покращити швидкість рециркуляції бурового розчину. Завдяки ефективному регулюванню продуктивності бурового розчину, зменшенню втрат бурового розчину та забезпеченню можливості багаторазового використання бурового розчину зменшується навантаження на морське середовище під час процесу буріння. Це має велике значення для сталого розвитку глибоководного буріння.
4. Підвищення ефективності та безпеки буріння
Використання CMC не тільки покращує продуктивність глибоководного бурового розчину, але й певною мірою підвищує ефективність буріння та безпеку експлуатації. По-перше, CMC може покращити адаптацію бурового розчину до різних геологічних умов, зменшити явище застрягання труби та блокування під час буріння та забезпечити плавний хід бурових операцій. По-друге, стабільна продуктивність бурового розчину може підвищити точність буріння та уникнути несправностей буріння, спричинених нестабільністю стінки свердловини або іншими факторами. Крім того, CMC може ефективно знизити ризик коливань свердловинного тиску, зменшити небезпечні ситуації, такі як викиди та розбризкування бурового розчину, які можуть виникнути під час буріння, і забезпечити безпеку операцій.
5. Економічність і економічність
Хоча застосування оCMCпризведе до збільшення певних витрат, ці витрати є відносно контрольованими порівняно з покращенням ефективності буріння та забезпеченням безпеки, яке це приносить. CMC може підвищити стабільність бурового розчину та зменшити потребу в інших хімічних добавках, тим самим зменшивши загальну вартість бурового розчину. У той же час, використання CMC може зменшити втрати обладнання та витрати на технічне обслуговування, підвищити виробничу ефективність бурових операцій і, таким чином, принести вищі економічні вигоди.
Як високоефективна хімічна добавка КМЦ відіграє важливу роль у глибоководному бурінні. Він може не тільки підвищити продуктивність бурового розчину та покращити стабільність стовбура свердловини, але й ефективно перешкоджати утворенню гідратів, зменшити забруднення навколишнього середовища та підвищити ефективність і безпеку експлуатації. З безперервним розвитком технології глибоководного буріння та безперервним удосконаленням вимог щодо захисту навколишнього середовища застосування CMC стане більш широким і стане одним із незамінних ключових матеріалів у глибоководному бурінні.
Час публікації: 21 грудня 2024 р