In booromgevingen worden CMC HV (carboxymethylcellulose met hoge viscositeit) en PAC HV (polyanionische cellulose met hoge viscositeit) veel gebruikt als boorvloeistofadditieven, en elk vertoont significante verschillen in prestaties en toepassing. Hieronder worden de voor- en nadelen van de twee vanuit meerdere dimensies vergeleken:

1. Chemische structuur en basiseigenschappen

Milieubescherming: niet-toxisch, goede biologische afbreekbaarheid, maar grootschalig gebruik kan het vaste gehalte van de modder verhogen.

Het wordt gemaakt door carboxymethylering van cellulose en behoort tot anionische cellulose. De carboxymethylgroep op zijn moleculaire keten geeft het een zekere zoutbestendigheid, maar de substitutiegraad is relatief laag (meestal ≤0,8), wat resulteert in beperkte stabiliteit in omgevingen met hoge temperatuur en veel zout.

Voordelen: lage kosten, stabiel visceus verhogend effect in zoet water of omgevingen met weinig zout, en kan de filtratieverliezen effectief beheersen om een dunne en taaie modderkoek te vormen.

Nadelen: slechte temperatuurbestendigheid (meestal ≤150°C), gevoelig voor viscositeitsverlies en verhoogde filtratieverliezen onder omstandigheden met veel zout (zoals verzadigde pekel) of hoge temperaturen.

Milieubescherming: voldoet aan internationale milieunormen, heeft geen schadelijke residuen en is geschikt voor milieugevoelige gebieden.

is een polyanionisch derivaat van cellulose met een hoge substitutiegraad (≥0,8) en uniforme verdeling. Het draagt een groot aantal negatief geladen functionele groepen op de moleculaire keten, wat de zoutbestendigheid en temperatuurbestendigheid aanzienlijk verbetert.

Voordelen: Het kan stabiele viscositeit en vloeistofverliesreducerende prestaties handhaven in omgevingen met hoge temperatuur (tot 180°C of hoger) en veel zout (inclusief verzadigde pekel), en is bijzonder geschikt voor complexe formaties (zoals schalie- en zoutgipslagen).

Nadelen: De productiekosten zijn hoog en de reologie kan moeilijk te beheersen zijn vanwege overmatige viscositeitsverhoging in zoetwateromgevingen.

2. Vergelijking van boorvloeistofprestaties

2.1. Viscositeitsverhoging en reologiecontrole

Milieubescherming: niet-toxisch, goede biologische afbreekbaarheid, maar grootschalig gebruik kan het vaste gehalte van de modder verhogen.

Voordelen: Het heeft een significant visceus verhogend effect in modder met zoet water of weinig vaste fase, kan boorgruis effectief suspenderen en heeft een lage initiële afschuifkracht, wat bevorderlijk is voor de afvoer van gas- en vaste fase deeltjes.

Nadelen: Onder omstandigheden met veel zout of hoge temperatuur wordt de viscositeit gemakkelijk vernietigd en moet deze regelmatig worden aangevuld om de prestaties te handhaven.

Milieubescherming: voldoet aan internationale milieunormen, heeft geen schadelijke residuen en is geschikt voor milieugevoelige gebieden.

Voordelen: Het kan hoge viscositeit handhaven in omgevingen met veel zout en hoge temperatuur, en de reologie is controleerbaar. Het kan de dispersie en expansie van klei en schalie remmen en de boorput stabiliseren.

Nadelen: In zoetwateromgevingen kan de pompdruk toenemen door overmatige viscositeitsgroei, en de toevoegingshoeveelheid moet nauwkeurig worden gecontroleerd.

2.2. Prestaties bij vloeistofverliesreductie

Milieubescherming: niet-toxisch, goede biologische afbreekbaarheid, maar grootschalig gebruik kan het vaste gehalte van de modder verhogen.

Voordelen: Het kan het vloeistofverlies onder normale omstandigheden effectief verminderen en een dichte modderkoek vormen. Het is geschikt voor middelgrote en ondiepe putten en niet-complexe formaties.

Nadelen: In omgevingen met veel zout of hoge temperatuur neemt de kwaliteit van de modderkoek af en neemt het vloeistofverlies toe. Het moet worden gebruikt in combinatie met andere vloeistofverliesreducerende middelen.

Milieubescherming: voldoet aan internationale milieunormen, heeft geen schadelijke residuen en is geschikt voor milieugevoelige gebieden.

Voordelen: Het heeft een sterke zoutbestendigheid en kan nog steeds een laag vloeistofverlies handhaven in verzadigd zout water of zeewater slurry. De modderkoek is taai en heeft een lage doorlaatbaarheid.

Nadelen: Het is duur wanneer alleen gebruikt, en de prestaties kunnen afnemen bij extreem hoge temperaturen (zoals >200°C).

2.3. Afschuifweerstand en temperatuurbestendigheid

Milieubescherming: niet-toxisch, goede biologische afbreekbaarheid, maar grootschalig gebruik kan het vaste gehalte van de modder verhogen.

Voordelen: Stabiele prestaties onder omstandigheden met lage afschuifsnelheid, geschikt voor conventionele booroperaties.

Nadelen: Viscositeit wordt gemakkelijk afgebroken onder hoge afschuifsnelheid (zoals diepboorturbineboringen) of hoge temperatuur (>150°C), vereist regelmatig onderhoud.

Milieubescherming: voldoet aan internationale milieunormen, heeft geen schadelijke residuen en is geschikt voor milieugevoelige gebieden.

Voordelen: Sterke afschuifweerstand, viscositeit kan nog steeds worden gehandhaafd onder hoge afschuifsnelheden, en uitstekende temperatuurbestendigheid (tot 180°C), geschikt voor diepe en ultra-diepe putten.

Nadelen: Thermische ontleding kan optreden bij ultra-hoge temperaturen (zoals >200°C), en er zijn polymeer met hoge temperatuurbestendigheid vereist.

3. Toepassingsscenario's en economische efficiëntie

Milieubescherming: niet-toxisch, goede biologische afbreekbaarheid, maar grootschalig gebruik kan het vaste gehalte van de modder verhogen.

Toepasselijke scenario's: zoetwater- of moddersystemen met weinig zout, middelgrote en ondiepe putten, formaties met geen hoge temperatuur (zoals <120°C), en projecten met beperkte budgetten.Economische efficiëntie: Lage kosten, maar regelmatige aanvulling is vereist, en de totale kosten kunnen toenemen bij langdurig gebruik.

PAC HV

Milieubescherming: voldoet aan internationale milieunormen, heeft geen schadelijke residuen en is geschikt voor milieugevoelige gebieden.

Economische efficiëntie: De eenheidsprijs is hoog, maar de dosering is klein, de prestaties zijn stabiel en de totale kosten op lange termijn zijn beter.

4. Milieubescherming en compatibiliteit

CMC HV

Milieubescherming: niet-toxisch, goede biologische afbreekbaarheid, maar grootschalig gebruik kan het vaste gehalte van de modder verhogen.

Compatibiliteit: compatibel met de meeste watergedragen modderadditieven, maar gemakkelijk te vlokken in omgevingen met veel calcium- en magnesiumionen.

PAC HV

Milieubescherming: voldoet aan internationale milieunormen, heeft geen schadelijke residuen en is geschikt voor milieugevoelige gebieden.

Compatibiliteit: heeft een goede compatibiliteit met zouten, polymeren en oppervlakteactieve stoffen, vooral stabiel in systemen met veel zout.

Samenvatting

CMC HV: De voordelen zijn lage kosten en een goed effect op het verhogen van de viscositeit in zoet water; de nadelen zijn slechte stabiliteit bij hoge temperatuur en veel zout, en het is geschikt voor conventioneel boren.

PAC HV: Voordelen zijn zoutbestendigheid, temperatuurbestendigheid en uitstekende prestaties bij het verminderen van vloeistofverlies; nadelen zijn hoge kosten en geschiktheid voor complexe formaties.

In werkelijke toepassingen is een uitgebreide selectie vereist op basis van formatieomstandigheden (temperatuur, zoutgehalte, lithologie), boordiepte en budget: CMC HV heeft de voorkeur voor conventionele putten om kosten te beheersen; PAC HV is een betere oplossing voor putten met hoge temperatuur, veel zout en schaliegasputten, wat de operationele efficiëntie en de stabiliteit van de boorput aanzienlijk kan verbeteren.