La fonction principale de la cellulose polyanionique à faible-viscosité :PAC BTdans les opérations de forage des champs pétrolifères est d'améliorer le contrôle des pertes de fluide et la protection des interfaces à faible viscosité. Plus précisément, il démontre ce qui suit :
1. Réduction efficace des pertes de fluide, protégeant les réservoirs et les parois des puits de forage
À faible viscosité du fluide de forage, il réduit considérablement la perte de fluide tout en formant un gâteau de filtration fin et dense.
La cellulose polyanionique à faible viscosité-a une chaîne moléculaire courte mais une densité de groupes carboxyle élevée. Bien qu'il ne puisse pas former une structure de réseau très visqueuse en solution aqueuse, il peut rapidement s'adsorber sur la paroi du puits de forage ou sur les surfaces des pores de la formation grâce à ses fortes propriétés d'adsorption (les groupes carboxyle se lient aux groupes hydroxyle et aux ions calcium à la surface de la roche de formation), formant un film d'adsorption mince et résistant. Simultanément, ses molécules remplissent les pores du gâteau de filtration, réduisant ainsi la perméabilité du gâteau de filtration et minimisant ainsi la perte de fluide de forage dans la formation. Cette fonction est particulièrement importante pour la protection des réservoirs de pétrole et de gaz : elle empêche les particules solides (telles que l'argile) présentes dans le fluide de forage d'envahir les pores du réservoir, minimisant ainsi les dommages à la capacité de production.
2. Stabilise la paroi du puits de forage et inhibe l'expansion de l'hydratation du schiste.
PACLVaméliore la sensibilité à l'eau de la roche du puits de forage par adsorption, empêchant ainsi l'effondrement du schiste.
Les molécules de PAC à faible -viscosité s'adsorbent préférentiellement à la surface du schiste (le schiste est riche en minéraux argileux et chargé négativement, se liant aux groupes carboxyle du PAC par attraction électrostatique), formant une barrière physique qui empêche l'eau du fluide de forage de pénétrer dans le schiste. Simultanément, leurs molécules encapsulent les particules de schiste, inhibant la dispersion des particules et maintenant l’intégrité du puits de forage. Comparé au PAC à haute-viscosité, le PAC à faible-viscosité, en raison de son poids moléculaire plus faible, pénètre plus facilement dans les microfractures de schiste, améliorant ainsi son effet d'étanchéité.
3. Améliore la rhéologie du fluide de forage et empêche une augmentation excessive de la viscosité.
Le PACLV minimise la viscosité tout en contrôlant la perte de fluide, ce qui le rend adapté aux applications nécessitant un système de fluide de forage pour champs pétrolifères à faible-viscosité.
Le PAC à faible-viscosité, avec son faible poids moléculaire et sa courte longueur de chaîne moléculaire, est moins susceptible de former des réseaux-à grande échelle en solution, n'augmentant donc pas de manière significative la viscosité apparente ou la viscosité plastique du fluide de forage. Cette propriété le rend adapté aux applications de forage nécessitant une faible friction, telles que les puits horizontaux et les puits à portée étendue-, évitant ainsi l'augmentation du couple de forage et de la consommation d'énergie associés à une viscosité excessive.
4. Résistance au sel et à la température, adaptable aux environnements complexes
Le PAC à faible-viscosité conserve la tolérance au sel de la famille PAC. Dans les fluides de forage hautement salins (tels que l’eau de mer et la saumure saturée), les chaînes moléculaires sont moins sensibles aux interférences des ions sel, conservant ainsi les capacités d’adsorption et de réduction des pertes de fluide.
Dans les puits moyens- à profonds-(températures de 80 à 150 degrés), sa structure moléculaire est très stable, résistante à la dégradation thermique et maintient ses performances sur le long terme.
Ces propriétés du forage pétrolier utilisé PAC LV ont joué un rôle positif dans de nombreuses opérations de forage spécialisées sur les champs pétrolifères, améliorant l'efficacité et améliorant considérablement l'environnement d'exploitation. Avec les améliorations futures des processus de production, la poursuite des recherches sur la résistance au sel et à la chaleur du PACLV constituera un objectif clé.
