In olieboringsomgevingenCMC HV (carboxymethylcellulose met een hoge viscositeit)enPAC HV (high viscosity polyanionic cellulose)de meest gebruikte additieven voor boorvloeistoffen zijn en elk van hen vertoont aanzienlijke verschillen in prestaties en toepassing.De volgende vergelijkt de voordelen en nadelen van beide vanuit meerdere dimensies:

1Chemische structuur en basiseigenschappen

CMC HV

Het wordt geproduceerd door carboxymethylatie van cellulose en behoort tot anionische cellulose.maar de mate van substitutie is relatief laag (meestal ≤0.8), wat resulteert in een beperkte stabiliteit bij hoge temperaturen en een hoge zoutgehalte.

Voordelen: lage kosten, stabiel viscositeitsverhogingseffect in zoet water of een zoutarme omgeving, en kan het filtratieverlies effectief beheersen om een dunne en harde modderkoek te vormen.

Nadelen: slechte temperatuurbestendigheid (meestal ≤ 150°C), gevoelig voor viscositeitsdaling en verhoogd filtratieverlies onder hoge zoutgehalte (zoals verzadigd pekelwater) of hoge temperatuuromstandigheden.

PAC HV

is een polyanionische derivaten van cellulose met een hoge mate van substitutie (≥ 0,8) en een uniforme verdeling. Het draagt een groot aantal negatief geladen functionele groepen op de moleculaire keten,die de zoutbestandheid en de hoge temperatuurbestandheid aanzienlijk verbetert.

Voordelen: het kan een stabiele viscositeit behouden en de vloeistofverliesvermindering vergemakkelijken bij hoge temperaturen (tot 180 °C of hoger) en met een hoog zoutgehalte (inclusief verzadigd pekelwater),en is vooral geschikt voor complexe formaties (zoals schalie- en zoutgipslagen).

Nadelen: de productiekosten zijn hoog en de rheologie kan moeilijk te beheersen zijn vanwege een buitensporige stijging van de viscositeit in zoetwateromgevingen.

2. Vergelijking van de prestaties van boorvloeistoffen

2.1Verhoging van de viscositeit en controle van de reologie

CMC HV

Voordelen: het heeft een aanzienlijk viscositeitsverhogende werking in zoet water of modder met een lage vaste fase, kan effectief boorstukken ophangen en heeft een lage aanvankelijke scheerkracht,die bevorderlijk is voor de ontlading van gas- en vaste fase deeltjes.

Nadelen: Onder hoge zout- of hoge temperatuuromstandigheden wordt de viscositeit gemakkelijk vernietigd en moet deze vaak worden aangevuld om de prestaties te behouden.

PAC HV

Voordelen: Het kan een hoge viscositeit behouden in omgevingen met veel zout en hoge temperaturen, en de rheologie is controleerbaar.Het kan de verspreiding en uitbreiding van klei en schalie remmen en de put stabiliseren.

Nadelen: In zoetwateromgevingen kan de pompdruk toenemen als gevolg van overmatige viscositeitsgroei en moet de hoeveelheid toevoeging nauwkeurig worden gecontroleerd.

2.2. Vermindering van vloeistofverlies

CMC HV

Voordelen: Het kan het vloeistofverlies onder normale omstandigheden effectief verminderen en een dichte modderkoek vormen.

Nadelen: In een omgeving met een hoog zoutgehalte of een hoge temperatuur neemt de kwaliteit van de modderkoek af en neemt het vloeistofverlies toe.

PAC HV

Voordelen: Het heeft een sterke zoutbestandheid en kan nog steeds een laag vloeistofverlies behouden in verzadigd zoutwater of zeewaterlotion.

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

2.3Snijweerstand en temperatuurweerstand

CMC HV

Voordelen: Stabiele prestaties onder lage snelheidsschermingsomstandigheden, geschikt voor conventionele boorwerkzaamheden.

Nadelen: de viscositeit wordt gemakkelijk afgebroken bij snelle scheer (zoals bij diepboren met turbines) of bij hoge temperaturen (> 150°C), waardoor frequent onderhoud vereist is.

PAC HV

Voordelen: Sterke scheervastheid, viscositeit kan nog steeds worden gehandhaafd bij hoge scheerpercentages en uitstekende temperatuurbestendigheid (tot 180°C), geschikt voor diepe en ultradiepe putten.

Nadelen: thermische ontbinding kan plaatsvinden bij zeer hoge temperaturen (bijvoorbeeld > 200°C) en er zijn hoogtemperatuurbestendige polymeren nodig.

3- Toepassingsscenario's en economische efficiëntie

CMC HV

Toepasselijke scenario's: zoetwater- of moddersystemen met een laag zoutgehalte, middelgrote en ondiepe putten, formaties zonder hoge temperaturen (zoals < 120°C) en projecten met beperkte budgetten.

Economische efficiëntie: lage kosten, maar vaak aanvullen is vereist, en de totale kosten kunnen toenemen met langdurig gebruik.

PAC HV

Toepasselijke scenario's: hoogtemperatuur- en hoogzoutformaties (zoals diepe putten, zout-gipslagen), schaliegasputten, zeewatermodder en complexe eisen aan de stabiliteit van de put.

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

4Milieubescherming en verenigbaarheid

CMC HV

Milieubescherming: niet-toxisch, goed biologisch afbreekbaar, maar grootschalig gebruik kan het vaste materiaalgehalte van de modder verhogen.

Compatibiliteit: compatibel met de meeste modderadditieven op waterbasis, maar gemakkelijk te floculeren in een calcium- en magnesium-ionrijke omgeving.

PAC HV

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

Compatibiliteit: goed compatibel met zouten, polymeren en oppervlakteactieve stoffen, vooral stabiel in zoutrijke systemen.

Samenvatting

CMC HV: De voordelen zijn lage kosten en een goed effect op de viscositeit van zoet water; de nadelen zijn slechte stabiliteit bij hoge temperatuur en hoge zoutgehalte,en is geschikt voor conventionele boorwerkzaamheden.

PAC HV: Voordelen zijn zoutbestendigheid, hoge temperatuurbestendigheid en uitstekende vloeistofverliesreductie; nadelen zijn hoge kosten en geschiktheid voor complexe formaties.

In werkelijke toepassingen is een uitgebreide selectie vereist op basis van de vormingsomstandigheden (temperatuur, zoutgehalte, lithologie), putdiepte en budget:CMC HV wordt bij conventionele putten de voorkeur gegeven om de kosten te beheersen; PAC HV is een betere oplossing voor boorputten met hoge temperatuur en zoutgehalte en boorputten voor schaliegas, waardoor de bedrijfsdoeltreffendheid en de stabiliteit van de put aanzienlijk kunnen worden verbeterd.