Natriumkarboximetylcellulosa (CMC-NA för kort) är en viktig vattenlöslig polymerförening och används allmänt vid oljeborrvätska. Dess unika egenskaper gör det till en oundgänglig komponent i borrvätskesystemet.
1. Grundläggande egenskaper hos natriumkarboximetylcellulosa
Natriumkarboximetylcellulosa är en anjonisk cellulosaeter genererad av cellulosa efter alkali -behandling och kloroättiksyra. Dess molekylstruktur innehåller ett stort antal karboximetylgrupper, vilket gör att den har god vattenlöslighet och stabilitet. CMC-NA kan bilda en högviskositetslösning i vatten, med förtjockning, stabilisering och filmbildande egenskaper.
2. Applicering av natriumkarboximetylcellulosa vid borrvätska
Förtjockningsmedel
CMC-NA används som förtjockningsmedel i borrvätska. Dess huvudfunktion är att öka viskositeten hos borrvätska och förbättra dess förmåga att bära klippstickar och borrstar. Den lämpliga viskositeten hos borrvätska kan effektivt förhindra väl väggkollaps och bibehålla stabiliteten i borrhålet.
Fluidförlustreducerare
Under borrningsprocessen kommer borrvätskan att tränga in i bildens porer, vilket orsakar vattenförlust i borrvätskan, som inte bara slösar bort borrvätska, utan kan också orsaka väl väggkollaps och reservoarskador. Som en fluidförlustreducerare kan CMC-NA bilda en tät filterkaka på brunnväggen, vilket effektivt minskar filtreringsförlusten av borrvätska och skyddar bildningen och brunnväggen.
Smörjmedel
Under borrprocessen kommer friktionen mellan borrbiten och brunnväggen att generera mycket värme, vilket resulterar i ökat slitage av borrverktyget. Smörjheten hos CMC-NA hjälper till att minska friktionen, minska slitaget på borrverktyget och förbättra borrningseffektiviteten.
Stabilisator
Borrvätska kan flockna eller brytas ned under hög temperatur och högt tryck och därmed förlora sin funktion. CMC-NA har god termisk stabilitet och saltmotstånd och kan bibehålla stabiliteten hos borrvätskan under hårda förhållanden och förlänga dess livslängd.
3. Verkningsmekanism av natriumkarboximetylcellulosa
Viskositetsjustering
Molekylstrukturen för CMC-Na innehåller ett stort antal karboximetylgrupper, som kan bilda vätebindningar i vatten för att öka lösningens viskositet. Genom att justera molekylvikten och substitutionsgraden för CMC-NA kan borrvätskans viskositet kontrolleras för att tillgodose behoven hos olika borrförhållanden.
Filtreringskontroll
CMC-NA-molekyler kan bilda en tredimensionell nätverksstruktur i vatten, som kan bilda en tät filterkaka på brunnväggen och minska filtreringsförlusten av borrvätska. Bildningen av filterkakan beror inte bara på koncentrationen av CMC-NA, utan också på dess molekylvikt och substitutionsgrad.
Smörjning
CMC-NA-molekyler kan adsorberas på ytan av borrbiten och brunnväggen i vatten för att bilda en smörjfilm och minska friktionskoefficienten. Dessutom kan CMC-NA också indirekt minska friktionen mellan borrbiten och brunnväggen genom att justera borrvätskans viskositet.
Termisk stabilitet
CMC-NA kan bibehålla stabiliteten i dess molekylstruktur under höga temperaturförhållanden och är inte benägen att termisk nedbrytning. Detta beror på att karboxylgrupperna i dess molekyler kan bilda stabila vätebindningar med vattenmolekyler för att motstå skador med hög temperatur. Dessutom har CMC-NA också god saltmotstånd och kan bibehålla sin prestanda i saltformationer.
4. Appliceringsexempel på natriumkarboximetylcellulosa
I den faktiska borrprocessen är appliceringseffekten av natriumkarboximetylcellulosa anmärkningsvärd. I ett djupt brunnsborrningsprojekt användes till exempel ett borrvätskesystem innehållande CMC-NA för att effektivt kontrollera stabilitets- och filtreringsförlusten av brunnsborrningen, öka borrhastigheten och minska borrkostnaden. Dessutom används CMC-NA också allmänt vid marin borrning, och dess goda saltmotstånd gör att det fungerar bra i den marina miljön.
Tillämpningen av natriumkarboximetylcellulosa vid borrvätska inkluderar huvudsakligen fyra aspekter: förtjockning, reducerande vattenförlust, smörjning och stabilisering. Dess unika fysiska och kemiska egenskaper gör det till en oumbärlig komponent i borrvätskesystemet. Med den kontinuerliga utvecklingen av borrteknologi kommer tillämpningsutsikterna för natriumkarboximetylcellulosa att bli bredare. I framtida forskning kan molekylstrukturen och modifieringsmetoderna för CMC-NA optimeras för att ytterligare förbättra dess prestanda och tillgodose behoven hos mer komplexa borrmiljöer.
Posttid: jul-25-2024