Polyanionische Cellulose (PAC) ist ein wasserlösliches Polymer, das in der Erdölindustrie häufig als Bohrspülungsadditiv verwendet wird. Es handelt sich um ein polyanionisches Cellulosederivat, das durch chemische Modifikation von Cellulose mit Carboxymethylcellulose synthetisiert wird. PAC verfügt über hervorragende Eigenschaften wie hohe Wasserlöslichkeit, thermische Stabilität und Hydrolysebeständigkeit. Diese Eigenschaften machen PAC zu einem idealen Additiv für Bohrspülsysteme in der Erdölexploration und -produktion.
Der Einsatz von PAC bei der Ölförderung beruht hauptsächlich auf seiner Fähigkeit, die Viskosität und die Filtrationseigenschaften von Bohrflüssigkeiten zu steuern. Die Viskositätskontrolle ist ein entscheidender Faktor bei Bohrvorgängen, da sie die Bohreffizienz und -sicherheit beeinflusst. Der Einsatz von PAC trägt zur Stabilisierung der Viskosität der Bohrflüssigkeit bei, was für die Aufrechterhaltung ihrer Fließeigenschaften von entscheidender Bedeutung ist. Die Viskosität der Bohrflüssigkeit wird durch die verwendete PAC-Konzentration und das Molekulargewicht des Polymers gesteuert. Das PAC-Molekül wirkt als Verdickungsmittel bzw. Viskosifizierer, da es die Viskosität der Bohrflüssigkeit erhöht. Die Viskosität der Bohrflüssigkeit hängt von der PAC-Konzentration, dem Substitutionsgrad und dem Molekulargewicht ab.
Die Filtrationskontrolle ist ein weiterer kritischer Faktor bei Bohrarbeiten. Die Filtrationsleistung hängt von der Geschwindigkeit ab, mit der Flüssigkeit während des Bohrens in die Bohrlochwand eindringt. Der Einsatz von PAC trägt zur Verbesserung der Filtrationskontrolle und zur Reduzierung des Flüssigkeitseintritts bei. Flüssigkeitseintritt kann zu Zirkulationsverlusten, Formationsschäden und verminderter Bohrleistung führen. Durch die Zugabe von PAC zur Bohrflüssigkeit entsteht eine gelartige Struktur, die wie ein Filterkuchen an den Bohrlochwänden wirkt. Dieser Filterkuchen reduziert das Eindringen von Flüssigkeit, trägt zur Erhaltung der Bohrlochintegrität bei und verringert das Risiko von Formationsschäden.
PAC wird auch verwendet, um die Schieferunterdrückungseigenschaften von Bohrflüssigkeiten zu verbessern. Schieferunterdrückung ist die Fähigkeit einer Bohrflüssigkeit, die Hydratisierung und Quellung von reaktivem Schiefer zu verhindern. Hydratisierung und Ausdehnung von reaktivem Schiefer können zu Problemen wie Bohrlochinstabilität, Rohrverklemmung und Zirkulationsverlust führen. Durch die Zugabe von PAC zur Bohrflüssigkeit entsteht eine Barriere zwischen Schiefer und Bohrflüssigkeit. Diese Barriere trägt dazu bei, die Integrität der Bohrlochwand zu erhalten, indem sie die Hydratisierung und Quellung des Schiefers reduziert.
Eine weitere Anwendung von PAC bei der Ölförderung ist die Verwendung als Additiv zur Reduzierung von Wasserverlusten. Filtrationsverlust bezeichnet den Verlust von Bohrflüssigkeit, die während des Bohrens in die Formation gelangt. Dieser Verlust kann zu Formationsschäden, Zirkulationsverlusten und einer verringerten Bohrleistung führen. Der Einsatz von PAC trägt zur Reduzierung von Flüssigkeitsverlusten bei, indem er einen Filterkuchen an den Bohrlochwänden bildet, der den Flüssigkeitsfluss in die Formation blockiert. Reduzierter Flüssigkeitsverlust trägt zur Erhaltung der Bohrlochintegrität bei und verbessert die Bohrleistung.
PAC kann auch zur Verbesserung der Bohrlochstabilität von Bohrflüssigkeiten eingesetzt werden. Bohrlochstabilität bezeichnet die Fähigkeit der Bohrflüssigkeit, die Bohrlochstabilität während des Bohrens aufrechtzuerhalten. Der Einsatz von PAC trägt zur Stabilisierung der Bohrlochwand bei, indem sich ein Filterkuchen an der Bohrlochwand bildet. Dieser Filterkuchen reduziert das Eindringen von Flüssigkeit in die Wand und verringert das Risiko einer Bohrlochinstabilität.
Der Einsatz von polyanionischer Cellulose bei der Ölförderung bietet viele Vorteile. PAC wird eingesetzt, um die Viskosität und Filtrationsleistung von Bohrflüssigkeiten zu kontrollieren, die Schieferhemmung zu verbessern, Filtrationsverluste zu reduzieren und die Bohrlochstabilität zu erhöhen. Der Einsatz von PAC bei der Ölförderung trägt zur Effizienzsteigerung bei und verringert das Risiko von Formationsschäden, Zirkulationsverlusten und Bohrlochinstabilität. Daher ist der Einsatz von PAC entscheidend für den Erfolg von Ölförderung und -produktion.
Veröffentlichungszeit: 08.10.2023