Natrio karboksimetil-celiuliozė (trumpai CMC-NA) yra svarbus vandenyje tirpus polimerų junginys ir plačiai naudojamas naftos gręžimo skystyje. Dėl unikalių savybių jis yra nepakeičiamas gręžimo skysčių sistemos komponentas.
1. Pagrindinės natrio karboksimetil celiuliozės savybės
Natrio karboksimetil celiuliozė yra anijoninis celiuliozės eteris, kurį sukuria celiuliozė po apdorojimo šarmais ir chloroacto rūgštimi. Jo molekulinėje struktūroje yra daugybė karboksimetilo grupių, todėl jis turi gerą vandenyje tirpumą ir stabilumą. CMC-NA gali sudaryti didelio klampumo tirpalą vandenyje, su sustorėjimu, stabilizavimu ir plėvele formuojančiomis savybėmis.
2. Natrio karboksimetil -celiuliozės taikymas gręžimo skystyje
Tirštiklis
CMC-NA naudojamas kaip tirštiklis gręžimo skystyje. Pagrindinė jo funkcija yra padidinti gręžimo skysčio klampumą ir padidinti jo sugebėjimą nešti uolienų auginius ir gręžti auginius. Tinkamas gręžimo skysčio klampumas gali efektyviai užkirsti kelią šulinio sienų griūtimi ir išlaikyti šulinio ir šulinio stabilumą.
Skysčių nuostolių reduktorius
Gręžimo proceso metu gręžimo skystis prasiskverbs į susidarymo poras, sukeldamas vandens praradimą gręžimo skystyje, kuris ne tik švaisto gręžimo skystį, bet ir gali sukelti šulinių sienų griūtį ir rezervuaro pažeidimą. Kaip skysčio nuostolių reduktorius, CMC-NA gali sudaryti tankų filtro pyragą ant šulinio sienos, efektyviai sumažinti gręžimo skysčio filtravimo praradimą ir apsaugoti formaciją bei šulinio sieną.
Tepalas
Gręžimo proceso metu trintis tarp gręžimo bitų ir šulinio sienos sukels daug šilumos, todėl padidės gręžimo įrankio susidėvėjimas. CMC-NA teptumas padeda sumažinti trintį, sumažinti gręžimo įrankio nusidėvėjimą ir pagerinti gręžimo efektyvumą.
Stabilizatorius
Gręžimo skystis gali flokuoti arba skaidyti esant aukštai temperatūrai ir aukštam slėgiui, taip prarasti savo funkciją. „CMC-NA“ turi gerą šiluminį stabilumą ir atsparumą druskoms ir gali išlaikyti gręžimo skysčio stabilumą atšiauriomis sąlygomis ir prailginti jo tarnavimo laiką.
3. Natrio karboksimetil -celiuliozės veikimo mechanizmas
Klampumo koregavimas
CMC-NA molekulinėje struktūroje yra daugybė karboksimetil grupių, kurios gali sudaryti vandenilio ryšius vandenyje, kad padidėtų tirpalo klampumas. Koreguojant molekulinę CMC-NA molekulinę masę ir pakeitimo laipsnį, gręžimo skysčio klampumas gali būti kontroliuojamas, kad būtų patenkinti skirtingų gręžimo sąlygų poreikiai.
Filtravimo valdymas
CMC-NA molekulės gali sudaryti trimatę tinklo struktūrą vandenyje, kuris gali sudaryti tankų filtro pyragą ant šulinio sienos ir sumažinti gręžimo skysčio filtravimo praradimą. Filtro pyrago susidarymas priklauso ne tik nuo CMC-NA koncentracijos, bet ir nuo jo molekulinės masės bei pakeitimo laipsnio.
Tepimas
CMC-NA molekulės gali būti adsorbuojamos ant gręžimo bitų paviršiaus ir šulinio sienos vandenyje, kad būtų sutepta tepimo plėvelė ir sumažintų trinties koeficientą. Be to, CMC-NA taip pat gali netiesiogiai sumažinti trintį tarp gręžimo bitų ir šulinio sienos, sureguliuodami gręžimo skysčio klampumą.
Šiluminis stabilumas
CMC-NA gali išlaikyti savo molekulinės struktūros stabilumą esant aukštai temperatūros sąlygoms ir nėra linkęs į šiluminį skilimą. Taip yra todėl, kad jo molekulėse karboksilo grupės gali sudaryti stabilias vandenilio ryšius su vandens molekulėmis, kad būtų atsparios aukštos temperatūros pažeidimai. Be to, CMC-NA taip pat turi gerą atsparumą druskai ir gali išlaikyti savo veikimą druskos tirpaluose.
4. Natrio karboksimetil celiuliozės taikymo pavyzdžiai
Faktiniame gręžimo procese pastebimas natrio karboksimetil -celiuliozės poveikis. Pavyzdžiui, giluminio gręžimo projekte buvo naudojama gręžimo skysčių sistema, kurioje yra CMC-NA, siekiant efektyviai kontroliuoti šulinio ir filtravimo praradimą, padidinti gręžimo greitį ir sumažinti gręžimo sąnaudas. Be to, CMC-NA taip pat plačiai naudojamas gręžiant jūrinius, o dėl gero atsparumo druskoje ji leidžia gerai veikti jūrų aplinkoje.
Natrio karboksimetil -celiuliozės vartojimas gręžimo skystyje daugiausia apima keturis aspektus: sustorėjimą, vandens nuostolių mažinimą, tepimą ir stabilizavimą. Dėl unikalių fizinių ir cheminių savybių jis yra nepakeičiamas gręžimo skysčių sistemos komponentas. Nuolat vystantis gręžimo technologiją, natrio karboksimetil -celiuliozės taikymo perspektyvos bus platesnės. Ateityje tyrimuose galima optimizuoti CMC-NA molekulinę struktūrą ir modifikavimo metodus, kad būtų galima dar labiau pagerinti jo veikimą ir patenkinti sudėtingesnių gręžimo aplinkų poreikius.
Pašto laikas: 2012 m. Liepos 25 d