穴あけおよび完成液

石油・ガス掘削業界がより技術的に困難な環境（例：超高温（300°F以上）および圧力（泥比重2.0以上）下での陸上/海上の超深井戸の掘削）に移行するにつれて、企業はますますストレッチングを求めるプレッシャーにさらされています。技術を進化させ、掘削性能を向上させると同時に、コスト削減と厳格化する環境規制の要件を満たすよう継続的に努力します。 このような過酷な条件での掘削に伴うリスク（圧力制御、坑井の不安定性、循環損失、酸性ガスなど）を効果的に管理できれば、埋蔵量の大幅な増加が実現する可能性があります。 このような極度の圧力の下で、帰属されるすべての機能（たとえば、坑井の安定化、地層圧力の制御、掘削掘削物の輸送、流体損失の最小化、および地層の生産性の低下なし）を満たすことができる新世代の掘削流体の設計および開発。温度条件は、これらのリソースを解放するための重要な要件の 1 つです。

超高圧および超高温下で使用される掘削液は、熱的に安定であり、レオロジー特性を維持できる必要があります。 従来、このような極端な条件下では非水性掘削液 (NADF) が使用されてきました。 ただし、NADF には、健康、安全、環境リスクが伴うため、運用コストが大幅に高くなります。 その結果、環境に優しく、比較的安価であることが知られている水性掘削液 [水性掘削泥 (WBM)] を使用するというオペレータからの需要が高まっています。 しかし、極端な温度と圧力下での WBM の使用は、液体損失防止剤やレオロジー安定剤として使用されるポリマーやその他の添加剤の分解など、いくつかの課題に直面しています。 したがって、最近の研究は、次の仕様を満たす WBM システムの設計と開発に焦点を当てています。

新しく開発された超高温水ベースのシステムは、優れたレオロジー特性と流体損失制御、さらに 400°F 以上での長期安定性を示すカスタムメイドの分岐合成ポリマーを使用しました。 これらの分岐合成ポリマーは、ほとんどの油田塩水と適合し、優れたローエンドレオロジーを維持します。

他の処方では、環境に優しい超高温濾過還元剤としてβ-シクロデキストリンポリマーミクロスフェア（β-CPM）の使用が提案されています。 温度が 160°C を超えると、β-CPM に水熱反応が起こり、その結果、多数のマイクロおよびナノサイズの炭素球が形成され、フィルター ケーキ内のマイクロおよびナノ細孔を橋渡ししてフィルター ケーキの透過性が低下しました。効果的に。

ベントナイト-熱水カーボンナノ複合材料も、水ベースの掘削流体における超高温/超高圧の課題を解決するための非ポリマー添加剤として提案されています。 ナノ複合材料は、バイオマスデンプンとナトリウムベントナイトをそれぞれ前駆体とテンプレートとして使用する単純な水熱反応によって合成されます。 このような配合物は、460°F もの高温での熱間圧延後に好ましいレオロジーおよび濾過特性を示しました。

このセクションでは、新世代の WBM 流体技術の設計、開発、および現場での応用例を示す厳選された論文を紹介します。

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今月の技術論文

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SPE 205539 ​​超高温高圧条件下でのベントナイト-水熱カーボンナノ複合材料を使用した水ベースの掘削液のレオロジー特性と濾過特性の改善（中国東石油大学のHanyi Zhong氏ら）