pengenalan
"Resin fenolik" ialah istilah luas yang merangkumi bahan dengan struktur kimia yang berbeza, profil keterlarutan dan aplikasi perindustrian (Pilato, 2010). Dalam konteks medan minyak, penggunaan istilah ini tanpa kelayakan lanjut boleh mewujudkan kesamaran mengenai identiti produk dan fungsi yang dimaksudkan.
Istilah "resin fenolik" sahaja tidak membuktikan bahawa produk adalah larut air, boleh tersebar dalam air, atau sesuai untuk digunakan dalam cecair penggerudian. Satu paten yang dipetik mendokumenkan formulasi resin fenolik tersulfonasi yang diubah suai khusus yang dibangunkan untuk aplikasi cecair penggerudian (Zhang et al., 2017). Pendedahan khusus formulasi ini tidak boleh dianggap sebagai bukti bahawa resin fenolik generik atau setiap gred resin fenolik tersulfonasi akan memberikan prestasi yang sama.
Resin Fenolik Generik dan Bahan Tambah Bendalir Penggerudian Terubahsuai
Resin fenolik konvensional dihasilkan melalui tindak balas antara sebatian fenolik dan aldehid. Bergantung kepada nisbah reaktan, mangkin dan keadaan tindak balas, sistem resin fenolik mungkin termasuk struktur novolac dan resole (Pilato, 2010).
Penamaan fenolik-resin generik tidak menunjukkan sama ada gred tertentu mempunyai tingkah laku berair yang diperlukan dalam cecair penggerudian berasaskan air. Oleh itu, identiti produk mesti diwujudkan melalui dokumentasi teknikalnya, termasuk jenis kimia yang diisytiharkan, bentuk produk, aplikasi yang dimaksudkan, dan spesifikasi bekalan yang berkaitan.
Paten yang dipetik menerangkan resin fenolik tersulfonasi diubah suai yang disediakan untuk aplikasi cecair penggerudian tertentu (Zhang et al., 2017). Komposisi dan tujuan yang dilaporkan adalah khusus untuk formulasi yang dipatenkan itu. Toleransi garam dan rintangan kepada ion divalen harus disahkan untuk produk individu dalam rumusan air garam dan lumpur lengkap yang dimaksudkan dan bukannya disimpulkan daripada nama bahan.
Aplikasi Bendalir Penggerudian Berdokumen
Paten yang disebut mendokumentasikan formulasi resin fenolik tersulfonasi yang diubah suai khusus yang dibangunkan untuk kawalan kehilangan bendalir dalam cecair penggerudian berasaskan air suhu tinggi (Zhang et al., 2017).
Kawalan kehilangan bendalir mesti dibezakan daripada fungsi bendalir penggerudian lain (Darley & Gray, 1988):
Kawalan kehilangan cecair mengurangkan isipadu turasan cecair yang melalui kek penapis ke dalam pembentukan telap.
Pengubahsuaian kelikatan diuruskan melalui pemilihan dan rawatan tanah liat, biopolimer, polimer sintetik atau pengubah reologi lain.
Strategi pengukuhan lubang telaga mungkin melibatkan bahan penjembatan bersaiz sesuai dan pendekatan perumusan lain yang dipilih untuk keadaan pembentukan dan tekanan.
Perencatan syal memberi tumpuan kepada mengawal penghidratan tanah liat, bengkak dan penyebaran.
Aditif kawalan kehilangan bendalir tidak boleh dikelaskan secara automatik sebagai pelikat, perencat syal, bahan penghubung atau agen pengukuhan lubang telaga. Fungsi ini memerlukan penilaian berasingan dalam sistem cecair penggerudian yang lengkap.
Reologi dan Kelakuan Penapisan
Prestasi kehilangan cecair dan tindak balas reologi hendaklah dinilai secara berasingan. Peningkatan dalam kelikatan atau kekuatan gel tidak, dengan sendirinya, membuktikan bahawa bahan tambahan meningkatkan prestasi bendalir penggerudian.
Tindak balas reologi bergantung pada produk tertentu, tahap rawatan, komposisi lumpur, dan keadaan penuaan. Ukuran yang berkaitan mungkin termasuk kelikatan ketara, kelikatan plastik, titik hasil dan kekuatan gel sebelum dan selepas prosedur penuaan yang ditentukan.
Kelayakan permohonan harus termasuk ujian dalam formulasi lengkap di bawah syarat penuaan dan ukuran yang ditentukan. Prosedur API, ISO atau pelanggan yang berkenaan boleh menyediakan asas yang konsisten untuk membandingkan hasil (Darley & Gray, 1988; Institut Petroleum Amerika, 2019; Organisasi Antarabangsa untuk Standardisasi, 2008).
Bukti Prestasi dan Hadnya
Paten yang dipetik dalam artikel ini menerangkan satu resin fenolik tersulfonasi terubah suai khusus formulasi untuk kegunaan cecair penggerudian (Zhang et al., 2017). Ia tidak menetapkan prestasi resin fenolik generik, satu lagi formulasi resin fenolik tersulfonasi, atau mana-mana gred komersial yang belum diuji.
Tingkah laku terperinci bahan tambahan calon bergantung pada kimianya dan rumusan lumpur yang lengkap. Oleh itu prestasinya hendaklah dinilai menggunakan keadaan ujian yang ditetapkan dan cecair asas yang mewakili.
Penilaian yang berkaitan mungkin termasuk:
- Isipadu tapis di bawah keadaan ujian yang dipilih
- Sifat reologi sebelum dan selepas penuaan
- Ketebalan dan keadaan kek penapis yang boleh diperhatikan
- Tingkah laku dalam air tawar, air laut atau air garam yang dimaksudkan
- Tindak balas terhadap kepekatan garam dan ion divalen yang berkaitan
- Keserasian dengan pakej tambahan lengkap
- Kestabilan produk di bawah keadaan penuaan yang dicadangkan
Pemerhatian kek penapis hendaklah dilaporkan secara berasingan daripada isipadu turasan yang diukur. Kek penapis yang lebih nipis tidak boleh secara automatik digambarkan sebagai kurang telap melainkan kebolehtelapan telah dinilai menggunakan kaedah yang sesuai.
Parameter Kelayakan dan Pengujian
Untuk pembeli menilairesin fenolik untuk aplikasi medan minyak, identiti kimia dan fungsi produk yang dimaksudkan hendaklah disahkan sebelum prestasi bendalir penggerudian diandaikan. Sebelum menilai resin fenolik tersulfonasi yang diubah suai untuk aplikasi cecair penggerudian berasaskan air, pasukan perolehan dan kejuruteraan hendaklah mengesahkan maklumat berikut.
Identiti kimia
Sahkan jenis bahan kimia yang diisytiharkan dan tentukan sama ada produk itu bertujuan khusus untuk kegunaan cecair penggerudian.
Borang produk
Kenal pasti sama ada produk dibekalkan sebagai serbuk, larutan, serakan atau bentuk lain yang berkaitan dengan pengendalian dan perumusan.
Keterlarutan atau keterserakan
Nilaikan kelakuan produk dalam fasa berair yang dimaksudkan dan bukannya mengandaikan keserasian daripada nama produknya.
Kandungan aktif atau pepejal
Sahkan spesifikasi bekalan yang berkenaan dan asas yang digunakan untuk mengira tahap rawatan.
Penuaan dan keadaan ujian
Tentukan suhu penuaan, tempoh penuaan, prosedur statik atau dinamik, dan suhu ujian seterusnya. Suhu penuaan makmal tidak boleh secara automatik dianggap setara dengan suhu statik atau edaran lubang bawah.
Tindak balas reologi
Ukur sifat reologi yang berkaitan sebelum dan selepas penuaan dalam formulasi lengkap.
Prestasi penapisan
Menjalankan ujian penapisan menggunakan API, ISO atau prosedur pelanggan yang berkenaan. Kaedah yang dipilih, suhu, perbezaan tekanan, tempoh ujian, dan asas pelaporan harus dikenal pasti dengan jelas.
Keadaan garam dan ion divalen
Nilaikan produk calon dalam sistem air tawar, air laut atau air garam yang dimaksudkan dan di bawah keadaan pencemaran yang berkaitan.
Keserasian sistem
Uji produk dengan tanah liat sebenar, bahan pemberat, polimer, garam dan bahan tambahan lain yang dijangkakan dalam formulasi lengkap.
Keselamatan, penyimpanan dan pengendalian
Semak Helaian Data Keselamatan produk, keperluan penyimpanan, maklumat jangka hayat dan panduan pengendalian.
API RP 13B-1 dan ISO 10414-1 menyediakan prosedur untuk ujian lapangan cecair penggerudian berasaskan air (American Petroleum Institute, 2019; International Organization for Standardization, 2008). Piawaian ini menyokong ujian dan pelaporan yang konsisten; mereka tidak menetapkan prestasi bahan tambahan tertentu atau menjamin kesesuaiannya untuk telaga tertentu.
Had
Penamaan fenolik-resin generik tidak menetapkan bahawa gred adalah larut air, boleh tersebar dalam air, atau bertujuan untuk kegunaan langsung dalam cecair penggerudian berasaskan air.
Rintangan haba polimer mentah tidak menetapkan prestasinya dalam rumusan lumpur yang kompleks. Tindak balas suhu mesti dinilai di bawah keadaan penuaan dan ujian yang ditentukan.
Aditif kawalan kehilangan bendalir tidak secara bebas menyelesaikan ketidakstabilan lubang telaga struktur, kehilangan peredaran, kereaktifan syal atau prestasi penggantungan yang tidak mencukupi.
Keputusan yang dilaporkan untuk satu formulasi yang dipatenkan tidak boleh dipindahkan ke produk lain tanpa ujian yang sesuai. Kelayakan produk hendaklah berdasarkan rumusan sebenar, tahap rawatan, komposisi cecair, dan keadaan operasi yang dimaksudkan.
Kesimpulan
Paten yang disebut itu mendokumenkan satu formulasi resin fenolik tersulfonasi yang diubah suai khusus yang dibangunkan untuk kawalan kehilangan bendalir dalam cecair penggerudian berasaskan air suhu tinggi (Zhang et al., 2017). Bukti ini tidak membuktikan prestasi resin fenolik generik atau setiap produk resin fenolik tersulfonasi yang diubah suai.
Kesesuaian produk mesti ditentukan daripada identiti tepatnya, dokumentasi teknikal dan prestasinya dalam rumusan cecair penggerudian yang lengkap. Tingkah laku kehilangan cecair, reologi, garam dan tindak balas ion divalen, dan keserasian aditif harus dinilai menggunakan keadaan ujian yang ditentukan dan mewakili.
CTA profesional
Apabila membincangkan resin fenolik tersulfonasi yang diubah suai untuk aplikasi cecair penggerudian berasaskan air, sila berikan maklumat berikut:
- Jenis lumpur asas
- Identiti produk dan bentuk produk yang tepat
- Komposisi air tawar, air laut atau air garam
- Ujian sasaran dan suhu penuaan
- Prosedur dan tempoh penuaan
- Ketumpatan lumpur dan pemuatan pepejal
- Prestasi penapisan sasaran
- Keperluan reologi
- Keadaan garam dan ion divalen
- Pakej aditif lengkap
- Kaedah ujian API, ISO atau pelanggan yang berkenaan
Maklumat ini menyediakan asas untuk membincangkan identiti produk, keserasian formulasi dan keperluan kelayakan. Ia tidak menggantikan ujian sistem cecair penggerudian yang lengkap di bawah keadaan yang mewakili.
Rujukan
- Institut Petroleum Amerika. (2019). Amalan yang disyorkan untuk ujian lapangan cecair penggerudian berasaskan air (API RP 13B-1, ed. ke-5). Washington, DC: Institut Petroleum Amerika.
- Darley, HCH, & Grey, GR (1988). Komposisi dan sifat bendalir penggerudian dan penyiapan (edisi ke-5). Syarikat Penerbitan Teluk.
- Pertubuhan Antarabangsa untuk Standardisasi. (2008). Industri petroleum dan gas asli-Pengujian medan cecair penggerudian-Bahagian 1: Bendalir berasaskan air (ISO 10414-1:2008). Geneva: Pertubuhan Antarabangsa untuk Standardisasi.
- Pilato, L. (Ed.). (2010). Resin fenolik: Satu abad kemajuan. 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, & Ma, Xueqin. (2017). Kaedah penyediaan resin fenol-formaldehid terubah suai tahan suhu tinggi untuk cecair penggerudian] (No. Paten Cina CN104788634B). Tianjin Zhongyou Boxing Engineering Technology Co., Ltd.