I. Introdução

O fluido de perfuração é o "sangue" em projetos de perfuração de petróleo e gás e desempenha um papel crucial no processo de perfuração. Como um agente de tratamento chave para fluidos de perfuração, os polímeros podem melhorar significativamente o desempenho dos fluidos de perfuração, aumentar a eficiência da perfuração e reduzir os custos de perfuração. Com o contínuo desenvolvimento da tecnologia de perfuração e os requisitos de proteção ambiental cada vez mais rigorosos, os polímeros utilizados em fluidos de perfuração estão evoluindo em direção a alto desempenho, amigabilidade ambiental e multifuncionalidade.

Ii. Classificação de Polímeros para Fluidos de Perfuração

1.Classificação por estrutura química

(1).Polímeros naturais e seus produtos modificados

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

Tipos de celulose: celulose carboximetilada (CMC), celulose hidroxietilada (HEC), celulose polianiónica (PAC), etc.

Amidos: amido carboximetílico (CMS), amido hidroxipropílico (HPS), etc

Tipos de lignina: lignina sulfonada, lignossulfonato, etc

(2).Polímeros sintéticos

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

Polímeros de vinil: álcool polivinílico (PVA), polivinilpirrolidona (PVP), etc.

Polímero anfótero: Um polímero contendo grupos aniônicos e catiônicos

Polímeros associativos hidrofóbicos: Polímeros solúveis em água com grupos hidrofóbicos

2.Classificação por função

(1) Aditivo de viscosidade

Aumentar a viscosidade dos fluidos de perfuração, como biopolímeros XC, HPAM, etc.

(2) Agente redutor de perda de filtro

Controle a perda de fluido dos fluidos de perfuração, como PAC, CMS, SPNH, etc.

(3) Inibidores de xisto

Inibir a hidratação e expansão do xisto, como poliéteramina e polímeros de poliamina

(4) Regulador de padrão de fluxo

Melhorar as propriedades reológicas dos fluidos de perfuração, como XC, PHPA, etc.

(5) Lubrificante

Reduzir o coeficiente de atrito, como lubrificantes de polímero

(6) Agente selante de vazamentos

Selar os poros da formação, como agentes de parada de vazamento de gel polimérico

Iii. Principais Usos de Polímeros para Fluidos de Perfuração

1.Aumentar a capacidade de transporte do fluido de perfuração

Os polímeros aumentam significativamente a capacidade de corte e transporte do fluido de perfuração ao aumentar sua viscosidade e força de cisalhamento dinâmica, garantindo a limpeza do poço. Por exemplo, os biopolímeros XC e PHPA apresentam um desempenho excepcional nesse aspecto.

2.Controlar a perda de filtração

Agentes redutores de perda de fluido polimérico reduzem efetivamente a perda de fluido do fluido de perfuração para a formação, formando um bolo de filtro denso no poço, protegendo as camadas de petróleo e gás. Polímeros à base de celulose, como PAC e CMS, são comumente usados como redutores de perda de fluido.

3. Estabilizar a parede do poço

Inibidores de xisto poliméricos inibem a hidratação e expansão da argila ao se adsorverem em sua superfície, prevenindo o colapso do poço. Poliéteroamina e polímeros poliamina têm um bom efeito inibitório sobre o xisto.

4.Ajustar propriedades reológicas

Os polímeros podem otimizar os parâmetros reológicos dos fluidos de perfuração, conferindo-lhes a diluição por cisalhamento apropriada e a estabilidade de suspensão para atender às exigências de diferentes condições de perfuração.

5.Proteja as camadas de petróleo e gás

Os polímeros reduzem o dano do fluido de perfuração ao reservatório formando zonas de bloqueio temporárias e aumentam a produção de poços de petróleo e gás. Os polímeros degradáveis têm vantagens únicas neste campo.

6. Lidar com estratos complexos

Para formações complexas, como altas temperaturas e alta pressão, camadas de pasta de sal, etc., polímeros resistentes a temperaturas e a sal podem manter a estabilidade do desempenho do fluido de perfuração e garantir a segurança da perfuração.

Iv. Tendências de Desenvolvimento de Polímeros para Novos Fluidos de Perfuração

Polímeros resistentes a altas temperaturas e sal: Desenvolver polímeros que possam operar de forma estável em ambientes de alta temperatura (>200°C) e alta salinidade

Polímeros responsivos inteligentes: Polímeros que são responsivos a fatores ambientais como temperatura, valor de pH e salinidade

Polímeros ambientalmente amigáveis: Polímeros biodegradáveis, de baixa toxicidade ou não tóxicos que são amigáveis ao meio ambiente

Nanocompósitos poliméricos: Polímeros compósitos que combinam as excelentes propriedades dos nanomateriais

Polímero integrado multifuncional: Um polímero altamente eficiente que integra múltiplas funções

V. Conclusão

Polímeros para fluidos de perfuração, como um componente importante da tecnologia moderna de perfuração, têm tipos e funções cada vez mais diversos. Com o desenvolvimento da indústria do petróleo em direção a poços profundos, poços ultra-profundos e a exploração de recursos de petróleo e gás não convencionais, requisitos mais elevados foram apresentados para os polímeros utilizados em fluidos de perfuração. No futuro, os polímeros utilizados em fluidos de perfuração se desenvolverão na direção de alto desempenho, multifuncionalidade e amigabilidade ambiental, proporcionando forte suporte para perfuração segura e eficiente.