Základní funkce nízkoviskozní polyaniontové celulózy--PAC LVpři vrtných operacích na ropných polích je zlepšit kontrolu ztráty kapaliny a ochranu rozhraní při nízkých viskozitách. Konkrétně demonstruje následující:
1. Efektivní snížení ztráty tekutin, ochrana nádrží a stěn vrtů
Při nízké viskozitě vrtné kapaliny výrazně snižuje ztráty kapaliny a zároveň vytváří tenký, hustý filtrační koláč.
Nízká-viskozitní polyaniontová celulóza má krátký molekulární řetězec, ale vysokou hustotu karboxylových skupin. I když nemůže vytvořit vysoce viskózní síťovou strukturu ve vodném roztoku, může se rychle adsorbovat na stěnu vrtu nebo vytvářet povrchy pórů prostřednictvím svých silných adsorpčních vlastností (karboxylové skupiny se vážou na hydroxylové skupiny a vápenaté ionty na povrchu formující se horniny), čímž vytváří tenký, tuhý adsorpční film. Současně jeho molekuly vyplňují póry filtračního koláče, snižují propustnost filtračního koláče a tím minimalizují ztráty vrtné kapaliny do formace. Tato funkce je zvláště důležitá pro ochranu ložisek ropy a zemního plynu: zabraňuje pevným částicím (jako je jíl) ve vrtném výplachu pronikat do pórů v nádrži, čímž se minimalizuje poškození výrobní kapacity.
2. Stabilizuje stěnu vrtu a inhibuje expanzi hydratace břidlice.
PACLVzvyšuje citlivost horniny z vrtů na vodu prostřednictvím adsorpce, čímž zabraňuje kolapsu břidlice.
Nízkoviskozní molekuly PAC se přednostně adsorbují na povrchu břidlice (břidlice je bohatá na jílové minerály a je záporně nabitá, váže se s karboxylovými skupinami PAC prostřednictvím elektrostatické přitažlivosti), čímž vytváří fyzickou bariéru, která brání vodě z vrtného výplachu vstoupit do břidlice. Současně jejich molekuly zapouzdřují částice břidlice, inhibují disperzi částic a udržují integritu vrtu. Ve srovnání s vysoko-viskozitním PAC, nízkoviskozní PAC, díky své nižší molekulové hmotnosti, snadněji proniká do mikrofraktur břidlice, čímž se zvyšuje jeho těsnící účinek.
3. Zlepšuje reologii vrtné kapaliny a zabraňuje nadměrnému zvýšení viskozity.
PACLV minimalizuje viskozitu a zároveň kontroluje ztráty kapaliny, takže je vhodný pro aplikace vyžadující-systém nízkoviskózních ropných polí.
Nízkoviskozitní PAC s nízkou molekulovou hmotností a krátkou délkou molekulárního řetězce je méně pravděpodobné, že vytvoří v roztoku rozsáhlé sítě-, takže významně nezvyšuje zjevnou viskozitu nebo plastickou viskozitu vrtné kapaliny. Díky této vlastnosti je vhodný pro vrtací aplikace vyžadující nízké tření, jako jsou horizontální vrty a vrty s rozšířeným-dosahem, čímž se zabrání zvýšenému točivému momentu vrtné trubky a spotřebě energie spojené s nadměrnou viskozitou.
4. Odolnost vůči soli a teplotě, adaptabilní na složitá prostředí
Nízká{0}viskozita PAC si zachovává toleranci vůči soli ze skupiny PAC. Ve vysoce zasolených vrtných kapalinách (jako je mořská voda a nasycená solanka) jsou molekulární řetězce méně náchylné k interferenci iontů solí, zachovávají adsorpci a snižují ztráty kapaliny.
Ve středních- až hlubokých-vrtech (teploty 80–150 stupňů) je jeho molekulární struktura vysoce stabilní, odolná vůči tepelné degradaci a dlouhodobě si zachovává výkon.
Tyto vlastnosti ropných vrtů používaných PAC LV sehrály pozitivní roli v mnoha specializovaných vrtných operacích na ropných polích, zlepšily efektivitu a výrazně zlepšily provozní prostředí. S budoucími zlepšeními ve výrobních procesech bude další výzkum odolnosti vůči solím a teplu PACLV klíčovým zaměřením.
