Puurimisvedelikud, mida tavaliselt nimetatakse puurimismudadeks, on nafta- ja gaasikaevude puurimisprotsessis kriitilised. Nende peamised funktsioonid hõlmavad puuribiti määrimist ja jahutamist, puurimispistikute vedamist pinnale, hüdrostaatilise rõhu säilitamist, et vältida moodustumisvedelike sisenemist kaevubouri ja stabiliseerimist. Puurimisvedelike koosseis võib varieeruda, kuid need koosnevad üldiselt alusvedelikust, lisaainetest ja kaaluainetest. Karboksümetüültselluloos (CMC) on nende unikaalsete omaduste tõttu peamine lisand, suurendades puurimistoimingute tõhusust ja tõhusust.
Karboksümetüültselluloosi omadused
Karboksümetüültselluloos on tselluloosist saadud vees lahustuv polümeer. Selle keemiline struktuur koosneb tselluloosi ahelatest koos karboksümetüülrühmadega (-ch2-cooH), mis on kinnitatud glükopüranoosi monomeeride hüdroksüülrühmadele. Nende rühmade asendamise aste (DS) määrab selle lahustuvuse ja viskoossuse omadused. CMC-d saab toota erinevates klassides, kusjuures suure viskoossusega ja madala viskoossusega tüübid on kohandatud konkreetseteks rakendusteks.
CMC funktsioonid puurimisvedelikes
Viskoossuse kontroll: CMC -d kasutatakse peamiselt puurimisvedelike viskoossuse reguleerimiseks. See aitab moodustada geelitaolise struktuuri, mis suurendab puurimispistikute vedrustust, takistades nende settimist kaevubouri põhjas. See omadus on ülioluline puhaste puuraukude ja tõhusate puurimisoperatsioonide säilitamiseks. CMC kõrge viskoossusega hinded on eriti tõhusad viskoosse vedeliku loomisel, mis suudab pistikud tõhusamalt pinnale viia.
Filtreerimise kontroll: CMC mängib puurimise ajal vedeliku kadu kontrollimisel olulist rolli. See vähendab Wellbore seintele moodustatud filtrikoogi läbilaskvust, luues õhukese, madala läbilaskevõime kihi. See tegevus minimeerib puurimisvedeliku sissetungi ümbritsevatesse moodustistesse, säilitades kaevutiugu terviklikkuse ja vältides süsivesinike kandvate tsoonide võimalikku kahju. Madala viskoossusega CMC-d kasutatakse sageli selle paremate filtreerimise juhtimisomaduste jaoks.
Määrimine: CMC määrimisomadused suurendavad puurimisvedelike jõudlust, vähendades hõõrdumist puurimisnööri ja Wellbore'i vahel. See hõõrdumise vähenemine vähendab pöördemomenti ja lohistab puurimisnööri, põhjustades sujuvama puurimisoperatsiooni ja puurimisseadmete kulumise minimeerides.
Põlevkivi stabiliseerimine: CMC aitab puurimise ajal ilmnenud põlevkivivormide stabiliseerida. See toimib kaitsva kolloidina, moodustades põlevkiviosakeste pinnale tõkke ning hoides ära nende hüdratsiooni ja lagunemise. See stabiliseerumine on ülioluline heaolu ebastabiilsuse ennetamisel, mis võib põhjustada selliseid probleeme nagu aukude kokkuvarisemine ja torude kinnijäägid.
Temperatuuri stabiilsus: CMC -l on hea termiline stabiilsus, säilitades selle funktsionaalsed omadused laias temperatuurides, mis ilmnevad allaava tingimustes. See stabiilsus tagab puurimisvedeliku järjepideva jõudluse isegi kõrge temperatuuriga keskkonnas, muutes selle sobivaks sügavatele ja geotermilistele kaevudele.
CMC kasutamise eelised puurimisvedelikes
Keskkonna ühilduvus: CMC on biolagunev ja mittetoksiline polümeer, mis teeb sellest keskkonnasõbraliku valiku vedeliku koostise puurimiseks. Selle kasutamine vastab eeskirjadele ja standarditele, mille eesmärk on minimeerida puurimistegevuse keskkonnamõju, eriti tundlikes piirkondades.
Kulutasuvus: CMC on teiste puurimisvedelikes kasutatavate sünteetiliste polümeeridega suhteliselt odav. Selle tõhusus väikestes kontsentratsioonides aitab kaasa kulude kokkuhoiule, vähendades vajalike lisaainete kogumahtu. Lisaks võib selle võime puurimise tõhusust parandada ja seadmete kulumist vähendada edasist majanduslikku kasu.
Mitmekülgsus: CMC ühildub erinevat tüüpi puurimisvedelike, sealhulgas veepõhiste, õlipõhiste ja sünteetiliste süsteemidega. See mitmekülgsus võimaldab selle rakendada erinevates puurimiskeskkondades, maismaast kuni avamereni ja tavapärastest ebatraditsiooniliste kaevudeni.
Kasutusmugavus: CMC lahustuvus vees võimaldab hõlpsalt lisada puurimisvedeliku preparaati. Seda saab lisada otse vedelikule, vajamata keerulisi segamisprotseduure, lihtsustades puurimisvedeliku ettevalmistamise protsessi.
Rakenduse stsenaariumid
Veepõhised puurimisvedelikud: Veepõhistes puurimisvedelikes kasutatakse tavaliselt viskoossuse suurendamiseks, vedeliku kontrolli suurendamiseks ja Wellbore stabiliseerimiseks. Selle tõhusus nendes vedelikes on hästi dokumenteeritud ja seda kasutatakse sageli koos teiste polümeeride ja lisaainetega soovitud vedeliku omaduste saavutamiseks.
Õlipõhised puurimisvedelikud: kuigi vähem levinud, saab CMC-d kasutada ka õlipõhistes puurimisvedelikes. Sellistes rakendustes modifitseeritakse CMC tavaliselt selle lahustuvuse suurendamiseks õlis või ühendatakse emulsiooni vesifaasi. Selle roll nendes vedelikes on sarnane veepõhiste vedelike omaga, pakkudes viskoossuse ja filtreerimise kontrolli.
Kõrgtemperatuuriga puurimine: kõrgtemperatuuriliste puurimisoperatsioonide jaoks, näiteks geotermilised kaevud, kasutatakse suurenenud termilise stabiilsusega CMC spetsialiseeritud hindeid. Need hinded säilitavad oma funktsionaalsuse kõrgendatud temperatuuridel, tagades puurimisvedeliku järjepideva jõudluse.
Tavatu puurimine: ebatraditsioonilise puurimise korral, sealhulgas horisontaalne puurimine ja hüdrauliline purustamine, aitab CMC hallata keerukate heaolude geomeetriate ja kõrgsurvekeskkonna väljakutseid. Selle stsenaariumide korral on eriti väärtuslik selle võime stabiliseerida vedeliku kadu.
Väljakutsed ja kaalutlused
Kuigi CMC pakub puurimisvedelikes arvukalt eeliseid, tuleb selle kasutamise optimeerimiseks käsitleda teatud väljakutseid ja kaalutlusi:
Ühilduvus teiste lisaainetega: CMC tõhusust võib mõjutada teiste lisandite olemasolu puurimisvedelikus. Ühilduvuse tagamiseks ja võimalike koostoimete tagamiseks on vaja hoolikat koostamist ja testimist, mis võivad vedeliku jõudlust vähendada.
Hüdreerumisaeg: CMC võib puurimisvedelikus nõuda teatud palju aega hüdraatimiseks ja selle funktsionaalsete omaduste saavutamiseks. Seda aspekti tuleb ettevalmistamise ja segamisprotsessi ajal arvestada, et veenduda, et vedelik jõuab soovitud viskoossuse ja filtreerimise kontrolli karakteristikku.
Temperatuur ja pH tundlikkus: CMC jõudlust võivad mõjutada äärmuslikud temperatuurid ja pH tingimused. CMC sobiva klassi valimine ja vedeliku koostamise reguleerimine võib neid mõjusid leevendada ja tagada erinevates tingimustes järjepideva jõudluse.
Karboksümetüültselluloos on puurimisvedelikes mitmekülgne ja tõhus lisand, pakkudes eeliseid viskoossuse kontrollimisel, filtreerimise kontrollimisel, määrimisel, põlevkivistabiliseerimisel ja temperatuuri stabiilsusel. Selle keskkonnaalane ühilduvus, kulutõhusus ja kasutusmugavus muudavad selle väärtuslikuks komponendiks paljude rakenduste jaoks vedeliku puurimisel. Kuna nõudlus tõhusate ja jätkusuutlike puurimisoperatsioonide järele kasvab, on CMC roll puurimisvedeliku jõudluse suurendamisel ülioluline. Käsitledes selle kasutamisega seotud väljakutseid ja optimeerides vedeliku preparaati, saab tööstus kasutada CMC täielikku potentsiaali turvalisema ja tõhusama puurimistulemuse saavutamiseks.
Postiaeg: 18. veebruar 20125