Naatriumkarboksümetüültselluloos (lühidalt CMC-Na) on oluline vees lahustuv polümeerühend ja seda kasutatakse laialdaselt õlipuurimisvedelikus. Selle ainulaadsed omadused muudavad selle puurimisvedeliku süsteemis asendamatuks komponendiks.
1. naatriumkarboksümetüültselluloosi põhilised omadused
Naatriumkarboksümetüültselluloos on anioonne tselluloos eeter, mis on tekitatud tselluloosist pärast leelise ravi ja kloroäädikhapet. Selle molekulaarstruktuur sisaldab suurt hulka karboksümetüülrühmi, mis muudab selle vees hea lahustuvuse ja stabiilsuse. CMC-Na võib moodustada vees suure viskoossusega lahuse, millel on paksenemine, stabiliseerimine ja kile moodustavad omadused.
2. naatriumkarboksümetüültselluloosi kasutamine puurimisvedelikus
Paksendaja
CMC-na kasutatakse puurimisvedeliku paksendajana. Selle peamine funktsioon on puurimisvedeliku viskoossuse suurendamine ja suurendamine selle võimet kanda kivimite ja puurimispistikuid. Puurimisvedeliku sobiv viskoossus võib tõhusalt vältida kaevu seina kokkuvarisemist ja säilitada Wellbore stabiilsuse.
Vedeliku kadude reduktor
Puurimisprotsessi ajal tungib puurimisvedelik kihistu pooridesse, põhjustades puude vedeliku veekadu, mis mitte ainult ei raiska puurimisvedelikku, vaid võib põhjustada ka kaevu seina kokkuvarisemist ja reservuaari kahjustusi. Vedeliku kadude reduktorina võib CMC-Na moodustada kaevu seinale tiheda filtrikoogi, vähendades tõhusalt puurimisvedeliku filtreerimise kadu ning kaitstes moodustumist ja kaevu seina.
Määrdeaine
Puurimisprotsessi ajal tekitab puurimispit ja kaevuseina vaheline hõõrdumine palju soojust, mille tulemuseks on puurimisriista suurenenud kulumine. CMC-Na määrdeaine aitab vähendada hõõrdumist, vähendada puurimisriista kulumist ja parandada puurimise tõhusust.
Stabilisaator
Puurimisvedelik võib kõrgel temperatuuril ja kõrgrõhul flokuleerida või laguneda, kaotades sellega oma funktsiooni. CMC-Na on hea termilise stabiilsuse ja soolakindlus ning see suudab karmides tingimustes säilitada puurimisvedeliku stabiilsust ja pikendada selle kasutusaega.
3. Naatriumkarboksümetüültselluloosi toimemehhanism
Viskoossuse kohandamine
CMC-Na molekulaarstruktuur sisaldab suurt hulka karboksümetüülrühmi, mis võivad lahuse viskoossuse suurendamiseks moodustada vees vesiniksidemeid. CMC-NA molekulmassi ja asendamise astet kohandades saab puurimisvedeliku viskoossust kontrollida, et rahuldada erinevate puurimistingimuste vajadusi.
Filtreerimiskontroll
CMC-N-molekulid võivad moodustada vees kolmemõõtmelise võrgustruktuuri, mis võib moodustada kaevu seinale tiheda filtrikoogi ja vähendada puurimisvedeliku filtreerimise kadu. Filterikoogi moodustumine ei sõltu mitte ainult CMC-Na kontsentratsioonist, vaid ka selle molekulmassist ja asendusastmest.
Määrimine
CMC-N-molekule saab adsorbeeruda puuribiti pinnale ja kaevuseina vees, moodustades määrdekile ja vähendada hõõrdetegurit. Lisaks võib CMC-NA kaudselt vähendada puuribiti ja kaevu seina vahelist hõõrdumist, reguleerides puurimisvedeliku viskoossust.
Soojusstabiilsus
CMC-Na suudab säilitada selle molekulaarstruktuuri stabiilsuse kõrgete temperatuuri tingimustes ega ole kalduvus termilisele lagunemisele. Selle põhjuseks on asjaolu, et oma molekulides olevad karboksüülrühmad võivad moodustada veemolekulidega stabiilseid vesiniksidemeid, et takistada kõrge temperatuuri kahjustusi. Lisaks on CMC-Nail ka hea soolakindlus ja see suudab säilitada soolalahust.
4. naatriumkarboksümetüültselluloosi rakendusnäited
Tegelikus puurimisprotsessis on märkimisväärne naatriumkarboksümetüültselluloosi rakendus. Näiteks sügava kaevu puurimisprojekti korral kasutati puurimisvedelikusüsteemi, mis sisaldas CMC-N-nakatumist, et tõhusalt kontrollida Wellbore'i stabiilsust ja filtreerimise kadu, suurendada puurimiskiirust ja vähendada puurimiskulusid. Lisaks kasutatakse CMC-NA-d laialdaselt ka merepuurimisel ja selle hea soolatakistus muudab selle mereekeskkonnas hästi toimima.
Naatriumkarboksümetüültselluloosi kasutamine puurimisvedelikus hõlmab peamiselt nelja aspekti: paksenemine, veekao vähendamine, määrimine ja stabiliseerumine. Selle ainulaadsed füüsikalised ja keemilised omadused muudavad selle puurvedelikusüsteemis asendamatuks komponendiks. Puurimistehnoloogia pideva arenguga on naatriumkarboksümetüültselluloosi rakendusväljavaated laiemad. Tulevastes uuringutes saab CMC-Na molekulaarstruktuuri ja modifitseerimismeetodeid optimeerida, et veelgi parandada selle jõudlust ja rahuldada keerukamate puurimiskeskkondade vajadusi.
Postiaeg: 25. juuli-20124