Pérdida de fluido de líquido de perforación a base de aceite: introducción de productos de asfalto oxidados

Con el desarrollo de la industria petrolera, el sector de perforación se ha expandido, y la aplicación de productos modificados con asfalto en la perforación ha llamado cada vez más atención. El asfalto consiste en una pequeña cantidad de compuestos de hidrocarburos y una gran cantidad de compuestos no hidrocarburos. El asfalto generalmente se clasifica en dos categorías principales: asfalto de petróleo y asfalto natural. En la perforación de petróleo, los productos modificados con asfalto ampliamente utilizados se clasifican principalmente en dos categorías: asfalto coloidal modificado y asfalto de polvo seco modificado. Los productos de modificación de asfalto comúnmente utilizados en los campos petroleros, proporcionados por la energía meiliana Qingdao, son principalmente asfaltos de polvo seco modificados.

Estos productos modificados pueden incluir asfalto natural o asfaltos modificados a base de petróleo (como asfalto emulsionado, asfalto oxidado, asfalto sulfonado, asfalto de látex catiónico, etc.). La modificación del asfalto le permite tener solubilidad y dispersión adecuadas en los fluidos de perforación. La porción soluble mejora la lubricidad del fluido de perforación, mientras que la porción dispersable forma efectivamente una capa pegajosa en la pared del pozo junto con otros aditivos en el fluido de perforación. Esto da como resultado la formación de un pastel de barro denso y una película de aceite en la pared del pozo, lo que reduce la fricción entre la broca y el pozo, y evita que el spalling durante las colisiones entre la broca y el pozo.

Debido a los componentes hidrofóbicos del asfalto en el pastel de lodo del pozo y su efecto de "pelado", la pérdida de líquido se bloquea efectivamente para impregnar en la formación. Además, las sustancias basadas en asfalto pueden sellar microfracturas en la formación, evitando que el líquido de perforación y el filtrado penetren a través de ellas. Este mecanismo es altamente efectivo para prevenir el colapso del pozo y proteger el depósito de aceite. Por lo tanto, los productos a base de asfalto sirven como estabilizadores de pozo altamente efectivos y protectores de depósitos de aceite en operaciones de perforación de petróleo.

Terratería a base de aceite Aditivo de pérdida de fluido de líquido: asfalto oxidado para el bloqueo de formación

El asfalto oxidado utilizado como un aditivo de pérdida de fluido en los fluidos de perforación a base de aceite juega un papel único a través de su fuerte capacidad de adsorción. Se adsorbe y se "pelea" en las superficies de partículas de arcilla y lutitas, evitando la hidratación y la dispersión de las partículas de arcilla. Esto crea una película de aceite hidrofóbico, reduciendo el contacto entre el esquisto y el agua. Como resultado, protege de manera efectiva el fluido de perforación estabilizando las partículas coloidales, inhibiendo la hidratación de la lutita, bloqueando las microfracturas en el esquisto y llenando los poros de los conglomerados. A su vez, esto ayuda a reducir la pérdida de líquidos y estabilizar el pozo.

Los componentes principales del asfalto-asfaltenos y las resinas tienen funciones específicas dentro del fluido de perforación. Los asfaltenos ayudan a aumentar la viscosidad del fluido de perforación, mientras que las resinas actúan para bloquear los microporos en el pastel de lodo, reduciendo así la pérdida de líquido. Además, después de la disolución y la dispersión del asfalto, puede sinergarse efectivamente con arcilla u suelos orgánicos, manteniendo una buena viscosidad y fuerza de corte en el fluido de perforación. El uso de emulsionantes mejora aún más el rendimiento del asfalto oxidado.

Debido a que el asfalto oxidado contiene un alto contenido de asfaltenos efectivo (más del 60%), mejora significativamente el rendimiento del fluido de perforación, lo que garantiza tanto el control efectivo de la pérdida de fluidos como la estabilidad del pozo.

Selección del punto de ablandamiento de asfalto basado en la temperatura del pozo

El punto de ablandamiento del asfalto oxidado es un indicador crítico para determinar su idoneidad para su uso en aplicaciones de perforación. Típicamente, el punto de ablandamiento se selecciona en función de la temperatura de la abajo hacia atrás: las temperaturas más altas en el pozo requieren un asfalto de punto de ablandamiento más alto, mientras que las temperaturas más bajas requieren un asfalto de punto de ablandamiento más bajo. La efectividad del asfalto oxidado depende en gran medida de elegir el punto de ablandamiento correcto. Si el punto de ablandamiento se selecciona incorrectamente, como el uso de un asfalto oxidado de punto bajo en pozos de alta temperatura, el asfalto se disolverá completamente en el pozo, sin bloquear los poros y las fracturas según lo previsto. Por el contrario, la selección de un asfalto de alto punto en los pozos de baja temperatura evitará que el asfalto se ablande en el fluido de perforación, lo que hace que las partículas permanezcan rígidas e ineficaces en los poros de sellado. En algunos casos, las partículas pueden incluso eliminarse durante la detección, lo que lleva a los desechos.

Los fluidos de perforación aplican presión a la pared del pozo, lo que hace que las partículas de asfalto oxidadas sean forzadas a microfracturas, que generalmente están a escala de micrómetro a nanómetro. Las partículas de asfalto oxidadas, que generalmente son irregulares y en forma de diamante en apariencia, no se forzan fácilmente a estas microfracturas a menos que se suavizen y se deforman bajo presión. Por lo tanto, el punto de ablandamiento del asfalto oxidado es crucial para su efectividad.

A medida que la temperatura de fondo de pozo aumenta gradualmente durante la perforación, es necesario elegir un asfalto con un punto de ablandamiento que corresponde al rango de temperatura encontrado. El punto de ablandamiento del asfalto oxidado es un valor promedio que cambia con la temperatura. Nuestro asfalto oxidado es una mezcla de asfalto de petróleo y asfalto natural que ha sido especialmente tratado por oxidación. El asfalto natural sufre millones de años de sedimentación y oxidación adicional, lo que resulta en una longitud de cadena de carbono relativamente consistente dentro de un rango específico. Como resultado, el punto de ablandamiento del asfalto también cae dentro de un rango, que puede coincidir automáticamente con la temperatura de la formación. A diferentes temperaturas de fondo de pozo, el asfalto puede ablandarse o convertirse en un coloide con cierta flujo, que luego se forja a fracturas bajo presión.

Por ejemplo, si la temperatura de fondo de fondo es de 120 grados, el rango de punto de suavizado de diseño del asfalto oxidado sería 60-120 grado, lo que le permitiría ajustar naturalmente. De lo contrario, se deberían prepararse varios tipos de asfalto con diferentes puntos de ablandamiento, lo que requiere ajustes frecuentes y aumenta la complejidad de las operaciones en el sitio y la gestión de logística.

Por lo tanto, hemos diseñado cuatro tipos de asfaltos oxidados con diferentes rangos de puntos de ablandamiento:

Tipo 1: 60-120 grado

Tipo 2: 120-150 grado

Tipo 3: 150-180 grado

Tipo 4: por encima de 180 grados

Las partículas de asfalto oxidadas menores de 2 mm también se pueden usar como un aditivo de circulación perdido de fluido de perforación a base de aceite. Una porción de las partículas se disuelve en el aceite, proporcionando propiedades coloidales y de partículas, mejorando así el efecto de sellado. Esto evita el uso de selladores rígidos que podrían bloquear el equipo de perforación.

Pérdida de fluido de fluido de perforación a base de aceite: especificaciones de control interno de asfalto oxidado

Elementos de prueba de asfalto oxidado

Estándar de referencia:Estándar corporativo de Meilian Energy

Nota:La temperatura de envejecimiento debe ser 15-20 grado más baja que el punto de ablandamiento del producto.

Venta y aplicación de productos:

Desde 2015, los productos de la compañía se han vendido a clientes principales como PetroChina, Sinopec's Drilling Engineering Subsidiaries, líderes de servicios de barro nacionales, Baker Hughes (EE. UU.), MI (Medio Oriente), Saudi Aramco, Kuwait Oil Company y otros.

Caso de aplicación real (en el extranjero):

En 2015, la Compañía Nacional del Petróleo de Kuwait (KNPC)-Raudhatain Oilfield, el fluido de perforación a base de aceite (densidad: 2. 22-2. 34) se utilizó para reemplazar el Versatrol M. producido por mi swarco de uso común El asfalto oxidado producido se evaluó y probó dentro del sistema de lodo, y se produjo un informe de evaluación correspondiente.

Comparación de productos: asfalto oxidado de energía meiliana versus otros asfaltos oxidados del mercado

Composición de lodo base:

2% de emulsionante primario

2% de emulsionante secundario

1,5% de agente humectante (tipo catiónico)

2% de arcilla orgánica

15% de barite

Solución de agua de calcio amoniada al 20%

Relación de aceite a agua: 4: 1

Caso de solicitud (nacional)

Evaluación en el sitio de una empresa:

La compañía reemplazó al agente de circulación perdida en el pozo de gas de esquisto con el sistema de fluido de perforación a base de aceite blanco de 2,10 g/cm³ y el sistema de fluido de perforación a base de diesel Tarim Oilfield con el agente de circulación perdida producida por Meilian Energy. Se realizó una evaluación comparativa con la misma cantidad aditiva. Los datos experimentales se muestran enTabla 1yTabla 2.

Tabla 1: Evaluación de rendimiento en el pozo de gas de esquisto bituminoso 2.1 g/cm³ Sistema a base de aceite blanco

Observaciones:

Condición de envejecimiento: 120 grados × 16h

Voltaje de reología y demulsificación: Medido a 50 grados.

Tabla 2: Evaluación de rendimiento en el sistema basado en diesel de campo petrolero TARIM

Observaciones:

Fórmula 3-4 condición de envejecimiento: 180 grados × 16h

Fórmula 5-6 condición de envejecimiento: 160 grados × 16h

Voltaje de reología y demulsificación: Medido a 65 grados.

Conclusión:

De los datos experimentales enTabla 1yTabla 2, es evidente que después de reemplazar el agente de circulación perdida en el pozo de gas de esquisto de 2,10 g/cm³ del sistema a base de aceite blanco y el sistema basado en diesel Tarim Oilfield con el agente de circulación perdida de Meilian Energy, hubo una reducción significativa en la alta. Temperatura Pérdida de filtrado de alta presión. Mientras tanto, el impacto en la reología y la estabilidad eléctrica fue mínimo.

Resumen del caso de solicitud en el sitio doméstico

Esta tabla resume algunas de las aplicaciones en el sitio en los campos de gas de esquisto bituminoso, centrándose en pozos en la provincia de Sichuan durante 2019 y 2020.