Oljebaserad borrningsvätskevätskeförlusttillsats - Oxiderad asfaltprodukt Introduktion

Med utvecklingen av petroleumsindustrin har borrsektorn expanderat och tillämpningen av asfaltmodifierade produkter i borrning har i allt högre grad fått uppmärksamhet. Asfalt består av en liten mängd kolväteföreningar och ett stort antal icke-kolväteföreningar. Asfalt klassificeras vanligtvis i två huvudkategorier: petroleumsasfalt och naturlig asfalt. Vid petroleumborrning klassificeras de allmänt använda asfaltmodifierade produkterna främst i två kategorier: modifierad kolloidal asfalt och modifierad torrpulver asfalt. De vanligt använda asfaltmodifieringsprodukterna i oljefält, som tillhandahålls av Qingdao Meilian Energy, är främst modifierade torrpulverasfalt.

Dessa modifierade produkter kan inkludera naturlig asfalt- eller petroleumbaserade modifierade asfalt (såsom emulgerad asfalt, oxiderad asfalt, sulfonerad asfalt, katjonisk latexasfalt, etc.). Modifieringen av asfalt gör det möjligt att ha lämplig löslighet och dispersibilitet i borrvätskor. Den lösliga delen förbättrar borrningsvätskans smörjning, medan den dispergerbara delen effektivt bildar ett klibbigt skikt på brunnborrväggen tillsammans med andra tillsatser i borrvätskan. Detta resulterar i bildandet av en tät lerkaka och oljefilm på wellbore -väggen, vilket minskar friktionen mellan borrbiten och brunnsborrningen och förhindrar att spallning under kollisioner mellan borrbiten och brunnborrningen.

På grund av de hydrofoba komponenterna i asfalt i wellbore lera kakan och dess "skalning" -effekt, blockeras vätskeförlusten effektivt från att genomsyras till formationen. Dessutom kan asfaltbaserade ämnen täta mikrofrakturer i formationen, vilket förhindrar att borrvätskan och filtrat tränger igenom dem. Denna mekanism är mycket effektiv för att förhindra kollaps och skydd av oljebehållaren. Därför tjänar asfaltbaserade produkter som mycket effektiva brunnsborstabilisatorer och oljebehållare i petroleumborrningsverksamhet.

Oljebaserad borrningsvätskevätskeförlusttillsats - oxiderad asfalt för bildning av bildning

Den oxiderade asfalt som används som en flytande förlusttillsats i oljebaserade borrvätskor spelar en unik roll genom dess starka adsorptionsförmåga. Det adsorberas och "skal" på ytorna på lerpartiklar och skiffer, vilket förhindrar hydrering och spridning av lerpartiklarna. Detta skapar en hydrofob oljefilm som minskar kontakten mellan skiffer och vatten. Som ett resultat skyddar den effektivt borrvätskan genom att stabilisera de kolloidala partiklarna, hämmar hydrering av skiffer, blockerar mikrofrakturer i skiffer och fyller porerna av konglomerat. I sin tur hjälper detta till att minska vätskeförlusten och stabilisera wellbore.

De primära komponenterna i asfalt-asfaltener och hartser betjänar specifika funktioner i borrvätskan. Asfaltener hjälper till att öka viskositeten hos borrvätskan, medan hartser verkar för att blockera mikroporerna i lerkakan och därmed minska vätskeförlusten. Dessutom, efter upplösning och spridning av asfalten, kan den effektivt synergiseras med lera eller organiska jordar, vilket bibehåller god viskositet och skjuvkraft i borrvätskan. Användningen av emulgatorer förbättrar ytterligare prestanda för den oxiderade asfalten.

Eftersom oxiderad asfalt innehåller ett högt effektivt asfalteninnehåll (över 60%), förbättrar det avsevärt prestandan för borrvätskan, vilket säkerställer både effektiv vätskebeloppskontroll och stabilitet i borrbotten.

Val av mjukpunkt för asfalt baserat på håltemperatur

Mjukgöringspunkten för oxiderad asfalt är en kritisk indikator för att bestämma dess lämplighet för användning i borrningsapplikationer. Vanligtvis väljs mjukningspunkten baserat på håltemperaturen: högre håltemperaturer kräver en högre mjukningspunkt asfalt, medan lägre temperaturer kräver en lägre mjukningspunkt asfalt. Effektiviteten av oxiderad asfalt är mycket beroende av att välja rätt mjukningspunkt. Om mjukningspunkten är felaktigt vald, till exempel att använda en lågmjukande punkt oxiderad asfalt i högtemperaturbrunnar, kommer asfalten helt att lösa upp i brunnsborrningen, och misslyckas med att blockera porer och frakturer som avsedda. Omvänt, att välja en högmjukande punkt asfalt i lågtemperaturbrunnar kommer att förhindra att asfalt mjuknar i borrvätskan, vilket gör att partiklarna förblir styva och ineffektiva vid tätningsporer. I vissa fall kan partiklarna till och med tas bort under screening, vilket leder till avfall.

Borrvätskor tillämpar tryck på brunnborrväggen, vilket gör att de oxiderade asfaltpartiklarna tvingas in i mikrofrakturer, som vanligtvis finns på en mikrometer till nanometerskala. De oxiderade asfaltpartiklarna, som i allmänhet är oregelbundna och diamantformade i utseende, tvingas inte lätt in i dessa mikrofrakturer såvida de inte mjuknar och deformeras under tryck. Därför är mjukningspunkten för den oxiderade asfalten avgörande för dess effektivitet.

När håltemperaturen gradvis ökar under borrningen är det nödvändigt att välja en asfalt med en mjukningspunkt som motsvarar det temperaturområde som uppstår. Mjukgöringspunkten för oxiderad asfalt är ett medelvärde som ändras med temperaturen. Vår oxiderade asfalt är en blandning av petroleums asfalt och naturlig asfalt som har behandlats speciellt genom oxidation. Naturlig asfalt genomgår miljoner års sedimentation och ytterligare oxidation, vilket resulterar i en relativt konsekvent kolkedjelängd inom ett specifikt intervall. Som ett resultat faller också mjukgöringspunkten för asfalten inom ett intervall, vilket automatiskt kan matcha bildningens temperatur. Vid olika håltemperaturer kan asfalten mjukas upp eller bli en kolloid med viss flödesbarhet, som sedan tvingas in i frakturer under tryck.

Till exempel, om håltemperaturen är 120 grader, skulle designmjukgöringspunktområdet för det oxiderade asfalt vara 60-120 grad, vilket gör att den naturligt kan justeras. Annars skulle olika typer av asfalt med olika mjukningspunkter behöva förberedas, vilket kräver ofta justeringar och ökar komplexiteten i på plats och logistikhantering.

Således har vi utformat fyra typer av oxiderade asfalt med olika mjukningspunktsintervall:

Typ 1: 60-120 examen

Typ 2: 120-150 examen

Typ 3: 150-180 examen

Typ 4: Över 180 grader

Oxiderade asfaltpartiklar mindre än 2 mm kan också användas som en oljebaserad borrvätska förlorad cirkulationstillsats. En del av partiklarna upplöses i oljan, vilket ger både kolloidala och partikelformiga egenskaper, vilket förbättrar tätningseffekten. Detta undviker användning av styva tätningsmedel som kan blockera borrutrustning.

Oljebaserad borrningsvätskevätskeförlusttillsats - Oxiderad asfalt Intern kontrollspecifikationer

Oxiderade asfaltprovning

Referensstandard:Meilian Energy Corporate Standard

Notera:Åldrande temperatur bör vara 15-20 grad lägre än produktens mjukningspunkt.

Produktförsäljning och applikation:

Sedan 2015 har företagets produkter sålts till stora kunder som Petrochina, Sinopecs borrtekniska dotterbolag, ledande inhemska lera -serviceföretag, Baker Hughes (USA), MI (Mellanöstern), Saudi Aramco, Kuwait Oil Company och andra.

Faktiskt ansökningsfall (utomlands):

Under 2015 användes Kuwait National Petroleum Company (KNPC)-Raudhatain Oilfield, den oljebaserade borrvätskan (densitet: 2. 22-2. 34) för att ersätta den vanligt använda MI-swarco-producerade Versatrol M. Lokalt Producerad oxiderad asfalt utvärderades och testades inom lera -systemet, och en motsvarande utvärderingsrapport producerades.

Produktjämförelse: Meilian Energy oxiderad asfalt kontra andra marknads oxiderade asfalt

Basslamkomposition:

2% primär emulgator

2% sekundär emulgator

1,5% vätmedel (katjonisk typ)

2% organisk lera

15% barit

20% ammonierad kalciumvattenlösning

Förhållande till olja till vatten: 4: 1

Ansökningsfall (inhemsk)

Utvärdering på plats från ett företag:

Företaget ersatte det förlorade cirkulationsmedlet i skiffergasbrunnen 2,10 g/cm³ vit oljebaserat borrvätskesystem och det Tarim oljefältets dieselbaserade borrvätskesystem med det förlorade cirkulationsmedel som produceras av Meilian Energy. En jämförande utvärdering genomfördes med samma tillsatsmängd. Experimentdata visas iTabell 1ochTabell 2.

Tabell 1: Prestandautvärdering i skiffergasbrunn 2,1 g/cm³ Vitt oljebaserat system

Anmärkningar:

Åldrande: 120 grader × 16h

Reologi och demulgeringsspänning: Mätt vid 50 grader.

Tabell 2: Prestandautvärdering i Tarim Oilfield Diesel-baserat system

Anmärkningar:

Formel 3-4 åldrande skick: 180 grader × 16h

Formel 5-6 åldrande skick: 160 grader × 16h

Reologi och demulgeringsspänning: Uppmätt till 65 grader.

Slutsats:

Från experimentdata iTabell 1ochTabell 2, är det uppenbart att efter att ha ersatt det förlorade cirkulationsmedlet i skiffergasbrunnen 2,10 g/cm³ vitt oljebaserat system och det Tarim oljefältets dieselbaserade system med Meilian Energy's Lost-Circulation Agent, fanns det en betydande minskning av hög- Temperatur högtrycksfiltratförlust. Samtidigt var påverkan på reologi och elektrisk stabilitet minimal.

Inhemskt ansökan om ansökan

Denna tabell sammanfattar några av applikationerna på plats i inhemska skiffergasfält, med fokus på brunnar i Sichuan-provinsen under 2019 och 2020.