Em ambientes de perfuração de petróleo,CMC HV (carboximetilcelulose de alta viscosidade)ePAC HV (celulose poliiônica de alta viscosidade)são aditivos para fluidos de perfuração comumente utilizados, e cada um apresenta diferenças significativas no desempenho e na aplicação.O seguinte compara as vantagens e desvantagens dos dois a partir de múltiplas dimensões:

1Estrutura química e propriedades básicas

CMC HV

É obtido pela carboximetilação da celulose e pertence à celulose aniônica.mas o grau de substituição é relativamente baixo (geralmente ≤ 0.8), resultando numa estabilidade limitada em ambientes de alta temperatura e salinidade elevada.

Vantagens: baixo custo, efeito de aumento de viscosidade estável em água doce ou ambiente com baixo teor de sal, e pode controlar efetivamente a perda de filtragem para formar um bolo de lama fino e resistente.

Desvantagens: baixa resistência à temperatura (geralmente ≤ 150°C), propensão à queda da viscosidade e aumento da perda de filtração sob condições de alto teor de sal (como salmoura saturada) ou de alta temperatura.

PAC HV

é um derivado polianiónico da celulose, com um elevado grau de substituição (≥ 0,8) e distribuição uniforme. É portador de um grande número de grupos funcionais com carga negativa na cadeia molecular,que melhora significativamente a resistência ao sal e à alta temperatura.

Vantagens: Pode manter a viscosidade estável e o desempenho de redução da perda de fluido em ambientes de alta temperatura (até 180°C ou superior) e alto teor de sal (incluindo salmoura saturada),e é especialmente adequado para formações complexas (como as camadas de gesso de xisto e sal).

Desvantagens: o custo de produção é elevado e a reologia pode ser difícil de controlar devido ao aumento excessivo da viscosidade em ambientes de água doce.

2Comparação do desempenho dos fluidos de perfuração

2.1Aumento da viscosidade e controlo da reologia

CMC HV

Vantagens: tem um efeito significativo de aumento da viscosidade em água doce ou lama de fase sólida baixa, pode suspender efetivamente os cortes de perfuração e tem uma baixa força de cisalhamento inicial,que favorece a descarga de partículas de fase sólida e gasosa.

Desvantagens: Sob condições de alto sal ou alta temperatura, a viscosidade é facilmente destruída e precisa ser frequentemente reabastecida para manter o desempenho.

PAC HV

Vantagens: Pode manter alta viscosidade em ambientes de alto sal e alta temperatura, e sua reologia é controlada.Pode inibir a dispersão e expansão de argila e xisto e estabilizar o poço.

Desvantagens: nos ambientes de água doce, a pressão da bomba pode aumentar devido ao aumento excessivo da viscosidade e a quantidade de adição precisa ser controlada com precisão.

2.2Performance de redução de perdas de fluidos

CMC HV

Vantagens: Pode reduzir efetivamente a perda de fluido em condições normais e formar um bolo de lama denso.

Desvantagens: em ambientes de alto sal ou alta temperatura, a qualidade do bolo de lama diminui e a perda de fluido aumenta.

PAC HV

Vantagens: Tem forte resistência ao sal e ainda pode manter baixa perda de fluido em água salgada saturada ou lama de água do mar.

Desvantagens: É caro quando usado sozinho, e seu desempenho pode diminuir a temperaturas extremamente altas (como > 200 ° C).

2.3Resistência ao corte e resistência à temperatura

CMC HV

Vantagens: desempenho estável em condições de cisalhamento a baixa velocidade, adequado para operações de perfuração convencionais.

Desvantagens: a viscosidade é facilmente degradada sob cisalhamento de alta velocidade (como a perfuração de turbinas de poços profundos) ou alta temperatura (> 150 °C), exigindo manutenção frequente.

PAC HV

Vantagens: Forte resistência ao cisalhamento, viscosidade ainda pode ser mantida sob altas taxas de cisalhamento e excelente resistência à temperatura (até 180°C), adequada para poços profundos e ultraprofundos.

Desvantagens: a decomposição térmica pode ocorrer a temperaturas ultra-elevadas (como > 200°C), sendo necessários polímeros resistentes a altas temperaturas.

3- Cenários de aplicação e eficiência económica

CMC HV

Cenários aplicáveis: sistemas de lama de água doce ou de baixa salinidade, poços médios e rasos, formações não de alta temperatura (como < 120°C) e projectos com orçamentos limitados.

Eficiência econômica: baixo custo, mas reabastecimento frequente é necessário, e o custo global pode aumentar com o uso a longo prazo.

PAC HV

Cenários aplicáveis: formações de altas temperaturas e salinidade (como poços profundos, camadas de gesso salino), poços de gás de xisto, lama de água do mar e requisitos complexos de estabilidade do poço.

Eficiência económica: o preço unitário é elevado, mas a dose é pequena, o desempenho é estável e o custo global a longo prazo é melhor.

4Proteção do ambiente e compatibilidade

CMC HV

Proteção do ambiente: não tóxico, boa biodegradabilidade, mas a utilização em larga escala pode aumentar o teor de sólidos da lama.

Compatibilidade: compatível com a maioria dos aditivos de lama à base de água, mas fácil de flocular em ambientes com elevado teor de íons de cálcio e magnésio.

PAC HV

Proteção do ambiente: satisfaz as normas ambientais internacionais, não contém resíduos nocivos e é adequado para zonas ambientalmente sensíveis.

Compatibilidade: tem boa compatibilidade com sais, polímeros e tensioativos, especialmente estável em sistemas com elevado teor de sal.

Resumo

CMC HV: As vantagens são o baixo custo e o bom efeito de aumento da viscosidade da água doce; as desvantagens são a baixa estabilidade a altas temperaturas e alto sal,e é adequado para perfuração convencional.

PAC HV: As vantagens incluem resistência ao sal, resistência a altas temperaturas e excelente desempenho de redução de perda de fluido; as desvantagens incluem alto custo e adequação para formações complexas.

Em aplicações reais, é necessária uma seleção abrangente com base nas condições de formação (temperatura, salinidade, litologia), profundidade do poço e orçamento:O CMC HV é preferido para poços convencionais para controlar os custosO PAC HV é uma solução melhor para poços de alta temperatura e sal e poços de gás de xisto, o que pode melhorar significativamente a eficiência operacional e a estabilidade do poço.