Uvod
"Fenolna smola" je širok pojam koji uključuje materijale s različitim kemijskim strukturama, profilima rastvorljivosti i industrijskim primjenama (Pilato, 2010.). U kontekstu naftnih polja, korištenje ovog pojma bez daljnjih kvalifikacija može stvoriti dvosmislenost u pogledu identiteta proizvoda i predviđene funkcije.
Sam izraz "fenolna smola" ne utvrđuje da je proizvod rastvorljiv u vodi, disperzibilan u vodi ili pogodan za upotrebu u tečnosti za bušenje. Jedan citirani patent dokumentira specifičnu modificiranu formulaciju sulfonirane fenolne smole razvijenu za primjenu tekućine za bušenje (Zhang et al., 2017). Ovo otkrivanje specifičnog za formulaciju ne treba tretirati kao dokaz da će generička fenolna smola ili svaka sulfonirana fenolna smola dati iste performanse.
Generička fenolna smola i modificirani aditivi za bušenje
Konvencionalne fenolne smole se proizvode reakcijom između fenolnih spojeva i aldehida. U zavisnosti od odnosa reaktanata, katalizatora i reakcionih uslova, sistemi fenolnih smola mogu uključivati novolačne i rezolne strukture (Pilato, 2010).
Generička oznaka fenolne smole ne ukazuje na to da li određena klasa posjeduje vodeno ponašanje koje je potrebno za tekućinu za bušenje na bazi vode. Identitet proizvoda se stoga mora utvrditi kroz njegovu tehničku dokumentaciju, uključujući deklarirani tip kemikalije, oblik proizvoda, predviđenu primjenu i relevantne specifikacije isporuke.
Citirani patent opisuje modificiranu sulfoniranu fenolnu smolu pripremljenu za specifičnu primjenu tekućine za bušenje (Zhang et al., 2017). Njegov sastav i navedena namjena su specifični za tu patentiranu formulaciju. Toleranciju soli i otpornost na dvovalentne jone treba provjeriti za pojedinačni proizvod u predviđenoj salamuri i kompletnoj formulaciji mulja, a ne zaključivati iz naziva materijala.
Dokumentovana primjena bušaćeg fluida
Citirani patent dokumentira specifičnu modificiranu formulaciju sulfonirane fenolne smole razvijenu za kontrolu gubitka tekućine u visokotemperaturnoj tekućini za bušenje na bazi vode (Zhang et al., 2017).
Kontrola gubitka tečnosti mora se razlikovati od drugih funkcija bušaćeg fluida (Darley & Grey, 1988):
Kontrola gubitka tečnosti smanjuje zapreminu tečnog filtrata koji prolazi kroz filterski kolač u propusnu formaciju.
Modifikacija viskoznosti se upravlja odabirom i obradom gline, biopolimera, sintetičkih polimera ili drugih modifikatora reologije.
Strategije za jačanje bušotine mogu uključivati materijale za premošćivanje odgovarajuće veličine i druge pristupe formulacije odabrane za uslove formiranja i pritiska.
Inhibicija škriljaca fokusira se na kontrolu hidratacije gline, bubrenja i disperzije.
Aditiv za kontrolu gubitka tekućine ne bi trebao biti automatski klasifikovan kao viskozifikator, inhibitor škriljaca, materijal za premošćivanje ili sredstvo za jačanje bušotine. Ove funkcije zahtijevaju odvojenu evaluaciju unutar kompletnog sistema bušaće tekućine.
Reologija i ponašanje filtracije
Performanse gubitka tečnosti i reološki odgovor treba da se procene odvojeno. Povećanje viskoziteta ili čvrstoće gela samo po sebi ne dokazuje da aditiv poboljšava performanse tečnosti za bušenje.
Reološki odgovor zavisi od specifičnog proizvoda, nivoa tretmana, sastava blata i uslova starenja. Relevantna mjerenja mogu uključivati prividni viskozitet, plastični viskozitet, tačku tečenja i čvrstoću gela prije i nakon specificiranog postupka starenja.
Kvalifikacija primjene bi trebala uključivati testiranje kompletne formulacije pod definisanim uslovima starenja i mjerenja. Primjenjivi API, ISO ili procedure za kupce mogu pružiti dosljednu osnovu za poređenje rezultata (Darley & Grey, 1988; American Petroleum Institute, 2019; Međunarodna organizacija za standardizaciju, 2008).
Dokazi o učinku i njegove granice
Patent citiran u ovom članku opisuje jednu modificiranu sulfoniranu fenolnu smolu specifičnu za formulaciju za upotrebu u tekućinama za bušenje (Zhang et al., 2017). Ne utvrđuje performanse generičke fenolne smole, druge formulacije sulfonirane fenolne smole ili bilo koje neprovjerene komercijalne kvalitete.
Detaljno ponašanje kandidata aditiva zavisi od njegove hemije i kompletne formulacije blata. Njegove performanse stoga treba procijeniti korištenjem definiranih uvjeta ispitivanja i reprezentativnih baznih tekućina.
Relevantne evaluacije mogu uključivati:
- Filtrirajte zapreminu pod izabranim uslovima ispitivanja
- Reološka svojstva prije i poslije starenja
- Uočljiva debljina i stanje filterskog kolača
- Ponašanje u slatkoj vodi, morskoj vodi ili predviđenoj slanoj vodi
- Reakcija na relevantne koncentracije soli i dvovalentnih jona
- Kompatibilnost sa kompletnim paketom aditiva
- Stabilnost proizvoda u predloženim uslovima starenja
Zapažanja filterskog kolača treba izvesti odvojeno od izmjerene zapremine filtrata. Tanji filterski kolač ne bi se trebao automatski opisati kao manje propustljiv osim ako propusnost nije procijenjena odgovarajućom metodom.
Parametri kvalifikacije i testiranja
Za kupce koji procjenjujufenolna smola za primjenu na naftnim poljima, hemijski identitet i predviđenu funkciju proizvoda treba potvrditi prije nego što se pretpostavi učinak bušaćeg fluida. Prije procjene modificirane sulfonirane fenolne smole za primjenu tekućine za bušenje na bazi vode, timovi za nabavku i inženjering trebali bi potvrditi sljedeće informacije.
Hemijski identitet
Potvrdite deklarisani hemijski tip i utvrdite da li je proizvod posebno namenjen za upotrebu tečnosti za bušenje.
Forma proizvoda
Utvrdite da li se proizvod isporučuje u obliku praha, otopine, disperzije ili drugog oblika relevantnog za rukovanje i formulaciju.
Rastvorljivost ili disperzibilnost
Procijenite ponašanje proizvoda u predviđenoj vodenoj fazi umjesto da pretpostavljate kompatibilnost iz naziva proizvoda.
Aktivni ili čvrsti sadržaj
Potvrdite primenljivu specifikaciju snabdevanja i osnovu koja se koristi za izračunavanje nivoa tretmana.
Starenje i uslovi ispitivanja
Definirajte temperaturu starenja, trajanje starenja, statičku ili dinamičku proceduru i naknadnu temperaturu ispitivanja. Temperatura laboratorijskog starenja ne bi se trebala automatski tretirati kao ekvivalentna statičkoj ili cirkulirajućoj temperaturi u dnu bušotine.
Reološki odgovor
Izmjerite relevantna reološka svojstva prije i nakon starenja u kompletnoj formulaciji.
Performanse filtriranja
Provedite testiranje filtracije koristeći primjenjive API, ISO ili korisničke procedure. Odabrana metoda, temperatura, razlika pritiska, trajanje ispitivanja i osnova za izvještavanje trebaju biti jasno identificirani.
Uslovi soli i dvovalentnih jona
Procijenite proizvod kandidata u predviđenom sistemu slatke vode, morske vode ili slane vode i pod relevantnim uvjetima kontaminacije.
Kompatibilnost sistema
Testirajte proizvod sa stvarnim glinama, materijalima za težinu, polimerima, solima i drugim aditivima koji se očekuju u kompletnoj formulaciji.
Sigurnost, skladištenje i rukovanje
Pregledajte sigurnosni list proizvoda, zahtjeve za skladištenje, informacije o roku trajanja i smjernice za rukovanje.
API RP 13B-1 i ISO 10414-1 daju procedure za terensko ispitivanje tekućina za bušenje na bazi vode (American Petroleum Institute, 2019; Međunarodna organizacija za standardizaciju, 2008). Ovi standardi podržavaju konzistentno testiranje i izvještavanje; oni ne utvrđuju performanse određenog aditiva niti garantuju njegovu podobnost za određeni bunar.
Ograničenja
Generička oznaka fenolne smole ne utvrđuje da je klasa rastvorljiva u vodi, disperzibilna u vodi ili namenjena za direktnu upotrebu u tečnosti za bušenje na bazi vode.
Toplinska otpornost sirovog polimera ne utvrđuje njegove performanse unutar složene formulacije blata. Temperaturni odgovor se mora procijeniti pod definiranim uvjetima starenja i ispitivanja.
Dodatak za kontrolu gubitka tekućine ne rješava samostalno strukturnu nestabilnost bušotine, izgubljenu cirkulaciju, reaktivnost škriljaca ili neadekvatne performanse suspenzije.
Rezultati prijavljeni za jednu patentiranu formulaciju ne mogu se prenijeti na drugi proizvod bez odgovarajućeg testiranja. Kvalifikacija proizvoda treba da se zasniva na stvarnoj formulaciji, nivou tretmana, sastavu tečnosti i predviđenim uslovima rada.
Zaključak
Citirani patent dokumentira jednu specifičnu modificiranu formulaciju sulfonirane fenolne smole razvijenu za kontrolu gubitka tekućine u visokotemperaturnoj tekućini za bušenje na bazi vode (Zhang et al., 2017). Ovi dokazi ne utvrđuju performanse generičke fenolne smole ili svakog modificiranog proizvoda sulfonirane fenolne smole.
Pogodnost proizvoda mora se utvrditi iz njegovog tačnog identiteta, tehničke dokumentacije i performansi u kompletnoj formulaciji tečnosti za bušenje. Ponašanje pri gubitku tečnosti, reologija, odgovor soli i dvovalentnih jona i kompatibilnost aditiva treba da se procene korišćenjem definisanih i reprezentativnih uslova ispitivanja.
Profesionalni CTA
Kada raspravljate o modificiranoj sulfoniranoj fenolnoj smoli za primjenu tekućine za bušenje na bazi vode, navedite sljedeće informacije:
- Tip baznog blata
- Tačan identitet proizvoda i oblik proizvoda
- Sastav slatke, morske ili slane vode
- Ciljani test i temperature starenja
- Postupak starenja i trajanje
- Gustina isplake i opterećenje čvrstim materijama
- Ciljani učinak filtracije
- Reološki zahtjevi
- Uslovi soli i dvovalentnih jona
- Kompletan paket aditiva
- Primjenjivi API, ISO ili metoda testiranja korisnika
Ove informacije pružaju osnovu za diskusiju o identitetu proizvoda, kompatibilnosti formulacije i kvalifikacionim zahtjevima. Ne zamjenjuje testiranje kompletnog sistema bušaće tekućine u reprezentativnim uvjetima.
Reference
- Američki institut za naftu. (2019). Preporučena praksa za terensko ispitivanje tečnosti za bušenje na bazi vode (API RP 13B-1, 5. izdanje). Washington, DC: American Petroleum Institute.
- Darley, HCH, & Grey, GR (1988). Sastav i svojstva fluida za bušenje i završetak (5. izdanje). Gulf Publishing Company.
- Međunarodna organizacija za standardizaciju. (2008). Industrija nafte i prirodnog gasa – Ispitivanje bušaćih tečnosti na terenu – 1. deo: Tečnosti na bazi vode (ISO 10414-1:2008). Ženeva: Međunarodna organizacija za standardizaciju.
- Pilato, L. (Ed.). (2010). Fenolne smole: vek napretka. Springer Berlin Heidelberg.https://doi.org/10.1007/978-3-642-04714-5
- Zhang, Yong, Wang, Biao, Liu, Xiaodong, Liu, Jianjun, Ma, Yongle, Zhu, Hongwei i Ma, Xueqin. (2017). Metoda pripreme modifikovane sulfonirane fenol-formaldehidne smole otporne na visoke temperature za tečnosti za bušenje] (kineski patent br. CN104788634B). Tianjin CNPC Boxing Engineering Technology Co., Ltd.