Karboksümetüültselluloos (CMC) on polümeeriühend, mis saadakse loodusliku tselluloosi keemilise modifikatsiooni teel ja seda kasutatakse laialdaselt paljudes tööstusharudes. Puurimisvedelikus mängib karboksümetüültselluloos olulist rolli olulise paksendaja ja stabilisaatorina. See parandab puurimistegevuse tõhusust ja ohutust, parandades puurimisvedeliku viskoossust ja reoloogilisi omadusi ning pärssides tahke faasi sademeid.
1. karboksümetüültselluloosi põhilised omadused
Keemiline struktuur: karboksümetüültselluloosi molekulaarne struktuur sisaldab karboksümetüül (-ch2cooH) asendajaid, mis muudab selle molekulid negatiivselt laetud ja neil on teatud vee lahustuvus ja hüdrofiilsus. CMC saadakse looduslike tselluloosimolekulide eeterlikustamisel ja selle asendamisel hüdroksüülist (OH) karboksümetüülrühmadega.
Vee lahustuvus: karboksümetüültselluloosil on kõrge lahustuvus vees ja see moodustab viskoosse kolloidse lahuse. See omadus muudab selle puurvedeliku ideaalseks paksendajaks, mis võib suurendada puurimisvedeliku vedrustusvõimet ja reoloogilisi omadusi.
Reguleeritavus: CMC molekulmass, asendamise aste, lahustuvus ja muud omadused saab reguleerida vastavalt nõudlusele. See võimaldab seda valida ja optimeerida vastavalt tegelikele vajadustele erinevat tüüpi puurimisvedelikes.
2. karboksümetüültselluloosi roll puurimisvedelikes
Paksenev toime: vedeliku viskoossuse tõhusaks suurendamiseks kasutatakse puurvedelikes paksendajana karboksümetüültselluloosi. Suurem viskoossus aitab pistikuid peatada ja transportida, vähendada puurimisvedelikus olevate tahkete osakeste sadestumist ja vältida Wellbore ummistumist. Lisaks võib CMC paksendav toime parandada puurimisvedeliku kandevõimet ja tagada, et puurimisvedelik suudab kõrgel temperatuuril ja kõrgrõhu tingimustel siiski säilitada häid reoloogilisi omadusi.
Reoloogiline omaduste optimeerimine: Puurimisvedeliku reoloogilised omadused mõjutavad otseselt puurimisoperatsioonide tõhusust ja ohutust. CMC suudab puurimisvedeliku reoloogilist kõverat reguleerida nii, et sellel oleks sobiv saagikuse stress ja viskoossus erinevate puurimiskeskkondadega toimetulemiseks. Selle lisamine võib parandada puurimisvedeliku allaava vooluomadusi, nii et puurimisvedelik suudab kõrge voolukiiruse või keerukate geoloogiliste tingimuste ilmnemisel siiski säilitada stabiilse voolu seisundi ja vältida liigseid rõhu kõikumisi.
Pärssige tahke faasi sademeid: karboksümetüültselluloos võib tõhusalt pärssida tahke faasi sademete moodustumist puurimisvedelikus ja tagada puurimisvedeliku stabiilsus. Puurimisprotsessi ajal sisenevad tahke faasi sademed (näiteks pistikud, muda jne) puurimisvedelikku, kui puurbitt pöörleb. CMC aitab hoida tahkeid osakesi suspendeerituna ja takistada sademeid, suurendades vedeliku viskoossust ja hajutatavust, säilitades sellega puurimisvedeliku voolavuse.
Parandage voolavust ja vähendage tõmbeid: sügavatel kaevudel või kõrgel temperatuuril ja kõrgrõhukaevudel, kui puurimisvedeliku voolavus halveneb, võib CMC lisamine tõhusalt parandada selle voolu jõudlust, vähendada vedeliku hõõrdetakistust ja parandada puurimise efektiivsust. Samal ajal võib CMC vähendada puurimisvedeliku aurustumise kadu ja vähendada puuribiti ja kaevuseina vahelist hõõrdumist, vähendades puurimisoperatsioonide energiatarbimist.
Määrimine: CMC võib mängida ka teatud määrderolli, vähendada puuribiti ja kaevuseina vahel hõõrdumist ning vähendada seadmete kulumist. Eriti kõrge temperatuuri ja kõrge rõhu ja keerukate geoloogiliste tingimuste korral on määrimise efekt eriti oluline.
Kaevu seina stabiilsus: CMC võib suurendada puurimisvedeliku adhesiooni, nii et kaevuseina pinnale moodustub õhuke kile, et mitte -seina kokkuvarisemine ei saaks. Eriti pehmete kivimite, savikihtide või keerukate geoloogiliste tingimuste korral on see CMC roll eriti oluline.
3.
Puurimise tõhususe parandamine: kuna karboksümetüültselluloos suudab kohandada puurimisvedeliku reoloogiat, võib see siiski säilitada hea voolavuse ja stabiilsuse kõrge temperatuuri ja kõrgrõhu korral, parandades seeläbi puurimisoperatsioonide tõhusust ning vähendades tööaega ja kulusid.
Parandage puurimisohutust: CMC lisamine aitab kaevu seina stabiliseerida, vältida seina kaevu kokkuvarisemist ja vähendada allaavade kulumist. Samal ajal võib selle paksenev toime parandada puurimisvedeliku kandevõimet ja vähendada puurimisvedeliku kehvast voolavusest põhjustatud tööraskusi ja ohutusohte.
Suur rakendus: karboksümetüültselluloosi saab kasutada erinevat tüüpi puurimisvedelikes, sealhulgas veepõhistes puurimisvedelikes, õlipõhistes puurimisvedelikes ja sünteetilistes puurimisvedelikes. See muudab selle laialdaselt rakendatavaks erinevates puurimiskeskkondades.
Suurepärase paksendaja, stabilisaatori ja reoloogia modifikaatorina on karboksümetüültselluloosi kasutamine puurimisvedelikes suure tähtsusega. See võib suurendada puurimisvedeliku viskoossust, parandada reoloogilisi omadusi, pärssida tahket sademeid, vähendada hõõrdumist ja suurendada kaevu seina stabiilsust, pakkudes seega tõhusamat ja ohutut töökeskkonda puurimiseks. Teaduse ja tehnoloogia edenemisega ning puurimistehnoloogia pideva arenguga on karboksümetüültselluloosi rakenduspunktid puurimisvedelikus laiem.
Postiaeg: 15. veebruar 20125