آیا رزین فنولیک می‌تواند پایداری سیالات حفاری میدان نفتی را افزایش دهد؟

مقدمه

رزین های فنولیکخانواده وسیعی از پلیمرهای مصنوعی را تشکیل می دهند که از واکنش بین ترکیبات فنلی و آلدئیدها تشکیل می شوند. یک مطالعه منتشر شده، یک رزین فنولی سولفومتیله شده اصلاح شده، MSP-1 را در فرمول‌های مایع حفاری مبتنی بر آب ارزیابی کرد.

با این حال، اصطلاح "رزین فنولی" شامل موادی با ساختارهای شیمیایی، ویژگی های حلالیت و خواص عملکردی متفاوت است. رزین فنل فرمالدئید عمومی نباید به طور معادل با یک ماده فنلی اصلاح شده خاص که در فرمولاسیون سیال حفاری ارزیابی شده است، عمل کند.

ارزیابی اینکه آیا یک ماده فنلی می‌تواند عملکرد سیال حفاری را بهبود بخشد یا خیر، مستلزم شناسایی ماده دقیق، تعریف معیارهای عملکرد هدف و بررسی داده‌های آزمایشی قابل اجرا است.

"پایداری سیال حفاری" به چه معناست

"پایداری" اغلب در بحث های فنی گسترده استفاده می شود، اما در مهندسی سیال حفاری می تواند به چندین ویژگی متمایز و جداگانه قابل اندازه گیری اشاره داشته باشد:

• پایداری رئولوژیکی یا حفظ رئولوژیکی: حفظ خواص رئولوژیکی مشخص پس از تهویه یا پیری حرارتی در شرایط تعریف شده.

• پارامترهای رئولوژیکی: ویسکوزیته ظاهری، ویسکوزیته پلاستیک، نقطه تسلیم و استحکام ژل با استفاده از روش‌های تعریف شده گزارش می‌شوند و باید با هم تفسیر شوند نه به عنوان شاخص‌های مجزا.

• رفتار اتلاف سیال: حجم مایع جمع آوری شده از طریق یک محیط فیلتر مشخص تحت شرایط تست تعریف شده.

• مشخصات کیک فیلتر: مشاهدات کیک فیلتر باید طبق روش کاربردی گزارش شده و در رابطه با سیستم کامل سیال و شرایط آزمایش تفسیر شود.

• پایداری حرارتی پیری: حفظ خواص انتخاب شده پس از قرار گرفتن در معرض دمای بالا در شرایط پیری مشخص، که عموماً با مقایسه نتایج به‌دست‌آمده قبل و بعد از پیری با استفاده از روش‌های ثابت ارزیابی می‌شود.

• تحمل آلودگی: پاسخ یک سیستم سیال به نمک ها، یون های سختی، سیالات تشکیل دهنده یا سایر آلاینده ها در شرایط تعریف شده.

این معیارهای عملکرد قابل تعویض نیستند. افزودنی که یک پارامتر را تغییر می دهد ممکن است تأثیر کمی داشته باشد یا تأثیر نامطلوبی بر پارامتر دیگر داشته باشد. بنابراین، تدارکات و ارزیابی‌های فنی باید دارایی دقیق قابل اندازه‌گیری را مشخص کند.

نتایج از دست دادن مایعات آزمایشگاهی نباید به عنوان اندازه گیری مستقیم هجوم مایع پایین چاه، گردش خون از دست رفته، آسیب سازند یا پایداری چاه تلقی شود.

شناسایی مواد فنلی دقیق

مواد فنلی می توانند در شیمی رزین پایه، اصلاح شیمیایی، ویژگی های مولکولی و شکل عرضه متفاوت باشند. مواد اصلاح‌شده ارزیابی‌شده برای سیستم‌های حفاری آبی نباید معادل گریدهای نوولاک یا رزوله اصلاح‌نشده در نظر گرفته شوند.

شواهدی که از یک ماده فنلی اصلاح‌شده خاص پشتیبانی می‌کنند، مانند MSP-1 که تحت شرایط آزمایشگاهی تعریف شده ارزیابی می‌شود، عملکردی معادل برای اصلاح‌نشده ایجاد نمی‌کند.رزین های فنل فرمالدئیدیا سایر گریدهای تجاری

شواهد به دست آمده از یک پوشش، تثبیت، سیمان کردن، یا سایر کاربردهای غیر سیال حفاری نیز مناسب بودن را به عنوان افزودنی سیال حفاری ثابت نمی کند. شواهد مستقیم از سیستم سیال مربوطه و شرایط مورد نظر مورد نیاز است.

مناطق عملکردی که نیاز به تأیید دارند

رئولوژی پس از پیری

مطالعه MSP-1 مورد اشاره، اندازه‌گیری‌های رئولوژیکی را برای فرمول‌ها و شرایط آزمایشگاهی ارزیابی‌شده توسط نویسندگان گزارش کرد. این یافته ها فقط برای مواد آزمایش شده، فرمولاسیون، تاریخچه تهویه و سیستم سیال اعمال می شود.

آنها ثابت نمی کنند که رزین های فنولی عمومی به طور کلی ویسکوزیته ظاهری، ویسکوزیته پلاستیک، نقطه تسلیم، استحکام ژل، تعلیق مواد جامد یا عملکرد تمیز کردن سوراخ را بهبود می بخشند. تغییر در یک پارامتر رئولوژیکی فردی باید در چارچوب سیستم سیال کامل و الزامات هیدرولیکی مورد نظر آن تفسیر شود.

رفتار از دست دادن مایعات

مطالعه ذکر شده همچنین اندازه گیری های فیلتراسیون MSP-1 را تحت شرایط آزمایشگاهی تعریف شده آن گزارش کرد. این نتایج مختص مواد و فرمولاسیون های ارزیابی شده است و نباید به سایر مشتقات فنلی یا گریدهای تجاری تعمیم داده شود.

کاهش از دست دادن مایع آزمایشگاهی به طور خودکار بهبود پایداری چاه، کاهش آسیب سازند، یا کنترل موثر گردش از دست رفته را نشان نمی دهد. اینها مسائل فنی متمایز هستند که نیاز به ارزیابی جداگانه دارند.

سازگاری

سازگاری افزودنی ممکن است تحت تأثیر ترکیب سیال پایه، pH، شوری، یون‌های سختی، محتوای جامدات، دما، تاریخچه تهویه‌سازی، و برهمکنش با سایر افزودنی‌ها و سایر عوامل باشد.

سازگاری ایجاد شده در یک فرمول را نمی توان به همه سیستم های مبتنی بر آب تعمیم داد و نباید به سیالات حفاری مبتنی بر نفت یا مصنوعی بدون شواهد قابل اعمال تعمیم داد.

تست و تفسیر

ارزیابی باید از روشی متناسب با سیستم حفاری-سیال تعریف شده و نقطه پایانی هدف استفاده کند. روش‌های استاندارد می‌توانند رویه‌هایی را برای اندازه‌گیری و گزارش‌دهی ارائه دهند، اما نشان نمی‌دهند که یک افزودنی خاص برای یک کاربرد خاص مؤثر، واجد شرایط، تأیید شده یا مناسب است.

یک گزارش آزمایش مفید باید مشخص کند:

• فرم مواد و عرضه

• سیستم حفاری سیال

• روش آزمون

• سابقه تهویه یا پیری

• نقاط پایانی اندازه گیری شده

• مبنای مقایسه

نتایج باید فقط در مواد، فرمول، روش و شرایط مستند شده در گزارش تفسیر شوند. نتایج آزمایشگاهی به تنهایی عملکرد میدانی را تعیین نمی کند.

غربالگری و مستندسازی محصول

تأمین‌کنندگان و خریداران ممکن است برگه‌های اطلاعات فنی، برگه‌های داده ایمنی، گواهی‌های تجزیه و تحلیل و گزارش‌های آزمایش را در طول غربالگری اولیه محصول بررسی کنند.

برگه داده های فنی اطلاعات فنی انتخاب شده توسط تامین کننده را برای درجه محصول ارائه می دهد. اینکه آیا یک مقدار گزارش شده معمولی، مشخص یا تضمین شده است باید از روی سند و مشخصات خرید قابل اجرا تعیین شود.

برگه داده های ایمنی اطلاعات خطر، احتیاط، جابجایی، ذخیره سازی، اضطراری و دفع محصول را در چارچوب سند قابل اجرا در اختیار شما قرار می دهد.

یک گواهی تجزیه و تحلیل، پارامترهای دسته ای خاص را که توسط تامین کننده فهرست شده است گزارش می کند و گواهی شخص ثالث را تشکیل نمی دهد.

یک گزارش تست فقط از مواد، سیستم های سیال، روش ها، شرایط و نتایج مستند شده در آن گزارش پشتیبانی می کند. یک استاندارد یک روش آزمایش یا گزارش را مشخص می کند اما اثربخشی، صلاحیت، گواهینامه یا مناسب بودن محصول را ثابت نمی کند.

این اسناد از ارزیابی اولیه پشتیبانی می‌کنند، اما جایگزین تأیید صحت فرمولاسیون کامل، صلاحیت عملیاتی یا ارزیابی ریسک خاص سایت نمی‌شوند.

نتیجه گیری

اینکه آیا یک ماده فنلی می تواند عملکرد سیال حفاری را بهبود بخشد را نمی توان با یک مثبت کلی پاسخ داد. اصطلاح "رزین فنولیک" مواد شیمیایی متفاوتی را پوشش می دهد و عملکرد سیال حفاری را نمی توان از نام خانوادگی عمومی استنباط کرد.

نتایج منتشر شده MSP-1 فقط برای مواد تعیین‌شده، فرمول‌ها و شرایط آزمایشگاهی ارزیابی‌شده در آن مطالعه اعمال می‌شود. آنها عملکردی معادل را برای رزین های فنل فرمالدئید اصلاح نشده یا سایر گریدهای تجاری ایجاد نمی کنند.

بنابراین، انتخاب مواد باید با شناسایی دقیق محصول آغاز شود و از طریق ارزیابی‌های سازگاری، رئولوژی، فیلتراسیون و تهویه خاص فرمولاسیون ادامه یابد. اعتبار سنجی فرمول نهایی، صلاحیت عملیاتی و ارزیابی انطباق باید از رویه های قابل اجرا برای مشتری، آزمایشگاه، اپراتور، برنامه صدور گواهینامه، محصول و حوزه قضایی پیروی کند.

تماس بگیرید

مشتریان صنعتی در حال ارزیابیرزین فنولیک برای کاربردهای میدان نفتیممکن است اطلاعات زیر را برای بحث های مربوط به محصول اولیه و اسناد ارائه دهد:

• هویت دقیق محصول و اصلاح شیمیایی

• فرم تامین

• نوع پایه حفاری-سیال مورد نظر

• نقطه پایانی رئولوژیکی یا فیلتراسیون را هدف قرار دهید

• دسته بندی های وضعیت خدمات مورد انتظار

• روش آزمایش قابل اجرا یا مشخصات هدف

• محدودیت های سازگاری

• TDS، SDS، CoA، یا گزارش های آزمایشی موجود

بحث های اولیه به منزله تایید سازگاری فرمولاسیون یا مناسب بودن زمینه نیست. انتخاب نهایی مواد، تأیید فرمولاسیون، صلاحیت عملیاتی، و ارزیابی انطباق باید از رویه‌های مربوط به مشتری، آزمایشگاه، اپراتور، صدور گواهینامه و نظارتی پیروی کند.

مراجع

1. پیلاتو، لس آنجلس (ویرایش). (2010). رزین های فنولیک: یک قرن پیشرفت اسپرینگر برلین، هایدلبرگ. شابک گالینگور: 978-3-642-04713-8. ISBN کتاب الکترونیکی: 978-3-642-04714-5. DOI: 10.1007/978-3-642-04714-5. https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-04714-5

2. Zhang, G., Yang, S., & Li, P. (2024). سنتز و ارزیابی رزین فنلی سولفومیتیله اصلاح شده MSP-1. سیال حفاری و سیال تکمیلی، 41(5)، 574-581. DOI: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.05.003. https://doi.org/10.12358/j.issn.1001-5620.2024.05.003

3. کان، آر.، دارلی، HCH، و گری، GR (2017). ترکیب و خواص سیالات حفاری و تکمیل (چاپ هفتم). انتشارات حرفه ای خلیج فارس/الزویر. شابک گالینگور: 978-0-12-804751-4. ISBN کتاب الکترونیکی: 978-0-12-805049-1. DOI: 10.1016/C2015-0-04159-4