هل يمكن للراتنج الفينولي أن يعزز استقرار سوائل حفر حقول النفط؟

مقدمة

الراتنجات الفينوليةتشكل عائلة واسعة من البوليمرات الاصطناعية التي تتشكل من خلال التفاعلات بين المركبات الفينولية والألدهيدات. قامت إحدى الدراسات المنشورة بتقييم راتنج فينولي مُعدل سلفوميثيل، MSP-1، في تركيبات سائل الحفر ذات الأساس المائي.

ومع ذلك، فإن مصطلح "الراتنج الفينولي" يشمل مواد ذات تركيبات كيميائية مختلفة إلى حد كبير، وخصائص الذوبان، والخصائص الوظيفية. لا ينبغي افتراض أن أداء راتينج الفينول فورمالدهايد العام يعادل أداء مادة فينولية معدلة خصيصًا يتم تقييمها في تركيبة سائل الحفر.

وبالتالي فإن تقييم ما إذا كانت المادة الفينولية يمكنها تحسين أداء سائل الحفر يتطلب تحديد المادة الدقيقة، وتحديد مقاييس الأداء المستهدفة، ومراجعة بيانات الاختبار القابلة للتطبيق مباشرة.

ماذا يعني "استقرار سوائل الحفر".

يُستخدم مصطلح "الاستقرار" بشكل متكرر في المناقشات الفنية الواسعة، ولكن في هندسة سوائل الحفر يمكن أن يشير إلى العديد من الخصائص المميزة والقابلة للقياس بشكل منفصل:

• الاستقرار الريولوجي أو الاحتفاظ بالريولوجيا: الحفاظ على الخصائص الريولوجية المحددة بعد التكييف أو الشيخوخة الحرارية في ظل ظروف محددة.

• المعلمات الريولوجية: يتم الإبلاغ عن اللزوجة الظاهرة، واللزوجة البلاستيكية، ونقطة الخضوع، وقوة الهلام باستخدام طرق محددة ويجب تفسيرها معًا بدلاً من اعتبارها مؤشرات معزولة.

• سلوك فقدان السوائل: حجم السائل المتجمع من خلال وسط مرشح محدد تحت ظروف اختبار محددة.

• خصائص كعكة المرشح: يجب الإبلاغ عن ملاحظات كعكة المرشح وفقًا للطريقة المطبقة وتفسيرها فيما يتعلق بنظام الموائع الكامل وظروف الاختبار.

• ثبات التقادم الحراري: الاحتفاظ بخصائص مختارة بعد التعرض لدرجات حرارة مرتفعة في ظل ظروف تقادم محددة، ويتم تقييمها عمومًا من خلال مقارنة النتائج التي تم الحصول عليها قبل التقادم وبعده باستخدام طرق متسقة.

• تحمل التلوث: استجابة نظام الموائع للأملاح، أو أيونات الصلابة، أو سوائل التكوين، أو الملوثات الأخرى في ظل ظروف محددة.

مقاييس الأداء هذه غير قابلة للتبديل. إن المادة المضافة التي تغير معلمة واحدة قد يكون لها تأثير ضئيل - أو تأثير سلبي - على معلمة أخرى. ولذلك يجب أن تحدد عمليات الشراء والتقييمات الفنية الممتلكات المستهدفة القابلة للقياس بدقة.

لا ينبغي التعامل مع نتائج فقدان السوائل في المختبر على أنها قياسات مباشرة لغزو السوائل في قاع البئر، أو فقدان الدورة الدموية، أو تلف التكوين، أو استقرار حفرة البئر.

تحديد المادة الفينولية الدقيقة

يمكن أن تختلف المواد الفينولية في كيمياء الراتنج الأساسي، والتعديل الكيميائي، والخصائص الجزيئية، وشكل العرض. لا ينبغي معاملة المواد المعدلة التي تم تقييمها لأنظمة سوائل الحفر المائي على أنها مكافئة لدرجات النوفولاك أو الريسول غير المعدلة.

إن الأدلة التي تدعم مادة فينولية معدلة محددة، مثل MSP-1 التي تم تقييمها في ظل ظروف معملية محددة، لا تثبت أداءً مكافئًا للمواد غير المعدلة.راتنجات الفينول فورمالدهايدأو غيرها من الدرجات التجارية.

الأدلة التي تم الحصول عليها من الطلاء، أو الدمج، أو التثبيت، أو أي تطبيق آخر غير مائع الحفر لا تثبت أيضًا مدى ملاءمتها كمادة مضافة لسائل الحفر. مطلوب أدلة مباشرة من نظام السوائل ذات الصلة والظروف المقصودة.

مجالات الأداء التي تتطلب التحقق

الريولوجيا بعد الشيخوخة

ذكرت دراسة MSP-1 المذكورة قياسات ريولوجية للتركيبات والظروف المختبرية التي تم تقييمها من قبل المؤلفين. تنطبق هذه النتائج فقط على المواد التي تم اختبارها، والتركيبة، وتاريخ التكييف، ونظام السوائل.

ولم تثبت أن الراتنجات الفينولية العامة تحسن بشكل عام اللزوجة الظاهرة، أو لزوجة البلاستيك، أو نقطة الخضوع، أو قوة الهلام، أو تعليق المواد الصلبة، أو أداء تنظيف الثقب. يجب تفسير التغيير في المعلمة الريولوجية الفردية في سياق نظام الموائع الكامل ومتطلباته الهيدروليكية المقصودة.

سلوك فقدان السوائل

أبلغت الدراسة المذكورة أيضًا عن قياسات ترشيح لـ MSP-1 في ظل ظروف معملية محددة. هذه النتائج خاصة بالمواد والتركيبات التي تم تقييمها ولا ينبغي تعميمها على المشتقات الفينولية الأخرى أو الدرجات التجارية.

إن انخفاض فقدان السوائل في المختبر لا يُظهر تلقائيًا تحسنًا في استقرار حفرة البئر، أو تقليل تلف التكوين، أو التحكم الفعال في فقدان الدورة الدموية. هذه مشكلات فنية متميزة تتطلب تقييمًا منفصلاً.

التوافق

قد يتأثر التوافق الإضافي بتكوين السوائل الأساسية، ودرجة الحموضة، والملوحة، وأيونات الصلابة، ومحتوى المواد الصلبة، ودرجة الحرارة، وتاريخ التكييف، والتفاعلات مع المواد المضافة الأخرى، من بين عوامل أخرى.

لا يمكن استقراء التوافق الذي تم إثباته في صيغة واحدة ليشمل جميع الأنظمة المعتمدة على الماء، ولا ينبغي توسيعه ليشمل سوائل الحفر المعتمدة على النفط أو القائمة على المواد الاصطناعية بدون أدلة قابلة للتطبيق.

الاختبار والتفسير

يجب أن يستخدم التقييم طريقة مناسبة لنظام سائل الحفر المحدد ونقطة النهاية المستهدفة. يمكن أن توفر الطرق الموحدة إجراءات للقياس وإعداد التقارير، ولكنها لا تثبت أن مادة مضافة معينة فعالة أو مؤهلة أو معتمدة أو مناسبة لتطبيق معين.

يجب أن يحدد تقرير الاختبار المفيد ما يلي:

• المادة ونموذج التوريد

• نظام سائل الحفر

• طريقة الاختبار

• تاريخ التكييف أو الشيخوخة

• نقاط النهاية المقاسة

• أساس المقارنة

يجب تفسير النتائج فقط ضمن المادة والصياغة والطريقة والشروط الموثقة في التقرير. النتائج المختبرية وحدها لا تثبت الأداء الميداني.

فحص المنتج وتوثيقه

يمكن للموردين والمشترين مراجعة أوراق البيانات الفنية، وأوراق بيانات السلامة، وشهادات التحليل، وتقارير الاختبار أثناء الفحص الأولي للمنتج.

توفر ورقة البيانات الفنية معلومات فنية يحددها المورد لدرجة المنتج. يجب تحديد ما إذا كانت القيمة المبلغ عنها نموذجية أو محددة أو مضمونة من المستند ومواصفات الشراء المعمول بها.

تنقل صحيفة بيانات السلامة معلومات المخاطر والتحوطات والتعامل والتخزين والطوارئ والتخلص من المنتج كما هو مزود، ضمن نطاق الوثيقة المعمول بها.

تشير شهادة التحليل إلى المعلمات الخاصة بالدفعة المدرجة من قبل المورد ولا تشكل شهادة من طرف ثالث.

يدعم تقرير الاختبار فقط المواد وأنظمة السوائل والأساليب والظروف والنتائج الموثقة في هذا التقرير. يحدد المعيار طريقة الاختبار أو إعداد التقارير ولكنه لا يثبت فعالية المنتج أو مؤهلاته أو اعتماده أو ملاءمته.

تدعم هذه المستندات التقييم الأولي ولكنها لا تحل محل التحقق الكامل من صحة الصياغة أو التأهيل التشغيلي أو تقييم المخاطر الخاصة بالموقع.

خاتمة

لا يمكن الإجابة على ما إذا كانت المادة الفينولية يمكنها تحسين أداء مائع الحفر بالإيجاب العام. يغطي مصطلح "الراتنج الفينولي" مواد مختلفة كيميائيًا، ولا يمكن استنتاج أداء سائل الحفر من اسم العائلة العام.

تنطبق نتائج MSP-1 المنشورة فقط على المواد والتركيبات والظروف المختبرية المحددة التي تم تقييمها في تلك الدراسة. أنها لا تحدد أداء مكافئًا لراتنجات الفينول فورمالدهايد غير المعدلة أو الدرجات التجارية الأخرى.

ولذلك، ينبغي أن يبدأ اختيار المواد بتحديد المنتج بدقة ويستمر من خلال تقييمات التوافق الخاصة بالتركيبة، وعلم الريولوجيا، والترشيح، والتكييف. يجب أن يتبع التحقق من صحة الصياغة النهائية والتأهيل التشغيلي وتقييم المطابقة الإجراءات المطبقة على العميل والمختبر والمشغل وبرنامج الاعتماد والمنتج والولاية القضائية.

اتصال

تقييم العملاء الصناعيينالراتنج الفينولي لتطبيقات حقول النفطقد توفر المعلومات التالية للمناقشات الأولية حول المنتج والوثائق:

• الهوية الدقيقة للمنتج والتعديل الكيميائي

• استمارة التوريد

• نوع قاعدة سائل الحفر المقصود

• الهدف نقطة النهاية الريولوجية أو الترشيح

• فئات حالة الخدمة المتوقعة

• طريقة الاختبار المطبقة أو مواصفات الهدف

• قيود التوافق

• TDS المتاحة، SDS، CoA، أو تقارير الاختبار

لا تشكل المناقشات الأولية تأكيدًا لتوافق الصياغة أو ملاءمتها للمجال. يجب أن يتبع الاختيار النهائي للمواد، والتحقق من صحة التركيبة، والتأهيل التشغيلي، وتقييم المطابقة إجراءات العميل والمختبر والمشغل وإصدار الشهادات والإجراءات التنظيمية المعمول بها.

مراجع

1. بيلاتو، لوس أنجلوس (محرر). (2010). الراتنجات الفينولية: قرن من التقدم. سبرينغر برلين، هايدلبرغ. غلاف فني رقم ISBN: 978-3-642-04713-8. الكتاب الإلكتروني رقم ISBN: 978-3-642-04714-5. دوى: 10.1007/978-3-642-04714-5. https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-04714-5

2. تشانغ، ج.، يانغ، س.، ولي، ب. (2024). تحضير وتقييم راتنجات الفينول السلفوميثيل المعدلة MSP-1. سائل الحفر وسائل الإكمال، 41(5)، 574-581. دوى: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.05.003. https://doi.org/10.12358/j.issn.1001-5620.2024.05.003

3. كاين، ر.، دارلي، HCH، وغراي، GR (2017). تكوين وخصائص سوائل الحفر والإكمال (الطبعة السابعة). الخليج للنشر المهني / إلسفير. غلاف فني رقم ISBN: 978-0-12-804751-4. الكتاب الإلكتروني رقم ISBN: 978-0-12-805049-1. دوى: 10.1016/C2015-0-04159-4