I. Introducción

El fluido de perforación es la "sangre" en los proyectos de perforación de petróleo y gas y juega un papel crucial en el proceso de perforación. Como un agente de tratamiento clave para los fluidos de perforación, los polímeros pueden mejorar significativamente el rendimiento de los fluidos de perforación, aumentar la eficiencia de perforación y reducir los costos de perforación. Con el desarrollo continuo de la tecnología de perforación y los requisitos de protección ambiental cada vez más estrictos, los polímeros utilizados en los fluidos de perforación están evolucionando hacia un alto rendimiento, amigabilidad con el medio ambiente y multifuncionalidad.

Ii. Clasificación de Polímeros para Fluidos de Perforación

1.Clasificación por estructura química

(1).Polímeros naturales y sus productos modificados

Gomas vegetales: goma guar, goma de nabo, goma de konjac, etc.

Tipos de celulosa: celulosa carboximetílica (CMC), celulosa hidroxietílica (HEC), celulosa polianiónica (PAC), etc.

Almidones: almidón carboximetílico (CMS), almidón hidroxipropílico (HPS), etc.

Tipos de lignina: lignina sulfonada, lignosulfonato, etc

(2).Polímeros sintéticos

Tipos de poliacrilamida: poliacrilamida hidrolizada (HPAM), poliacrilamida parcialmente hidrolizada (PHPA), poliacrilamida sulfonada (SPAM), etc.

Polímeros de vinilo: alcohol polivinílico (PVA), polivinilpirrolidona (PVP), etc.

Polímero anfótero: Un polímero que contiene grupos aniónicos y catiónicos

Polímeros asociativos hidrofóbicos: Polímeros solubles en agua con grupos hidrofóbicos

2.Clasificación por función

(1) Aditivo de viscosidad

Aumentar la viscosidad de los fluidos de perforación, como los biopolímeros XC, HPAM, etc.

(2) Agente reductor de pérdida de filtro

Controlar la pérdida de fluidos de perforación, como PAC, CMS, SPNH, etc.

(3) Inhibidores de esquisto

Inhibir la hidratación y expansión de la pizarra, como los polímeros de polietheramina y poliamina

(4) Regulador de patrón de flujo

Mejore las propiedades reológicas de los fluidos de perforación, como XC, PHPA, etc.

(5) Lubricante

Reducir el coeficiente de fricción, como los lubricantes de polímero

(6) Agente sellador de fugas

Selle los poros de la formación, como agentes de detención de fugas de gel polimérico

Iii. Usos Principales de los Polímeros para Fluidos de Perforación

1.Aumentar la capacidad de transporte del fluido de perforación

Los polímeros mejoran significativamente la capacidad de corte y transporte del fluido de perforación al aumentar su viscosidad y fuerza de corte dinámica, asegurando la limpieza del pozo. Por ejemplo, los biopolímeros XC y PHPA funcionan excepcionalmente bien en este aspecto.

2.Controlar la pérdida de filtración

Los agentes reductores de pérdida de fluido poliméricos reducen efectivamente la pérdida de fluido del fluido de perforación a la formación al formar un denso tapón de filtración en el pozo, protegiendo las capas de petróleo y gas. Los polímeros a base de celulosa, como PAC y CMS, son comúnmente utilizados como reductores de pérdida de fluido.

3. Estabilizar la pared del pozo

Los inhibidores de esquisto de polímero inhiben la hidratación y expansión de la arcilla al adsorberse en su superficie, previniendo el colapso del pozo. Los polímeros de polietilenoamina y poliamina tienen un buen efecto inhibidor sobre el esquisto.

4.Ajustar las propiedades reológicas

Los polímeros pueden optimizar los parámetros reológicos de los fluidos de perforación, dotándolos de una adecuada dilución por cizallamiento y estabilidad de suspensión para cumplir con los requisitos de diferentes condiciones de perforación.

5. Proteger las capas de petróleo y gas

Los polímeros reducen el daño del fluido de perforación al reservorio al formar zonas de bloqueo temporales y aumentan la producción de pozos de petróleo y gas. Los polímeros degradables tienen ventajas únicas en este campo.

6.Tratar con estratos complejos

Para formaciones complejas como altas temperaturas y alta presión, capas de pasta de sal, etc., los polímeros resistentes a la temperatura y a la sal pueden mantener la estabilidad del rendimiento del fluido de perforación y garantizar la seguridad en la perforación.

Iv. Tendencias de desarrollo de polímeros para nuevos fluidos de perforación

Polímeros resistentes a altas temperaturas y sal: Desarrollar polímeros que puedan operar de manera estable en entornos de alta temperatura (>200°C) y alta salinidad.

Polímeros inteligentes y responsivos: Polímeros que son responsivos a factores ambientales como la temperatura, el valor de pH y la salinidad

Polímeros ecológicos: Polímeros biodegradables, de baja toxicidad o no tóxicos que son amigables con el medio ambiente

Nanocompuestos poliméricos: Polímeros compuestos que combinan las excelentes propiedades de los nanomateriales

Polímero integrado multifuncional: Un polímero altamente eficiente que integra múltiples funciones

V. Conclusión

Los polímeros para fluidos de perforación, como un componente importante de la tecnología moderna de perforación, tienen tipos y funciones cada vez más diversos. Con el desarrollo de la industria del petróleo hacia pozos profundos, pozos ultra profundos y la explotación de recursos de petróleo y gas no convencionales, se han planteado requisitos más altos para los polímeros utilizados en fluidos de perforación. En el futuro, los polímeros utilizados en fluidos de perforación se desarrollarán en la dirección de alto rendimiento, multifuncionalidad y amigabilidad con el medio ambiente, proporcionando un fuerte apoyo para una perforación segura y eficiente.