Carboximetil celuloza (CMC) este un compus comun de polimer solubil în apă, utilizat pe scară largă în diferite câmpuri industriale. Mai ales în foraj și inginerie petrolieră, CMC joacă un rol important ca aditiv de noroi. Principalele sale funcții sunt de a îmbunătăți proprietățile reologice ale noroiului, de a crește stabilitatea noroiului, de a îmbunătăți lubrifierea, de a reduce uzura de biți de foraj etc.
1. Creșterea vâscozității noroiului
Vâscozitatea noroiului este crucială pentru operațiunile de foraj. Vâscozitatea prea mică nu poate îndepărta eficient butașii generați în timpul forajului și vâscozitatea prea mare va afecta fluiditatea și eficiența noroiului. CMC poate crește eficient vâscozitatea noroiului prin interacțiunea cu moleculele de apă prin grupa carboxilmetil în structura sa moleculară. Moleculele CMC formează o structură de rețea în apă, care poate absorbi apa și se umflă și crește vâscozitatea lichidului, sporind astfel proprietățile reologice ale noroiului. Această proprietate are o importanță deosebită pentru eliminarea butașilor și stabilizarea peretelui forajului în timpul forajului.
2. îngroșarea și reglarea proprietăților reologice
Proprietățile reologice ale noroiului (inclusiv vâscozitatea, fluiditatea etc.) sunt foarte importante pentru progresul neted al operațiunilor de foraj. CMC poate crește semnificativ vâscozitatea plastică și valoarea de randament a noroiului la o anumită concentrație, regla proprietățile reologice ale noroiului și se poate asigura că noroiul are o fluiditate și lubrifiere bună în timpul forajului. Vâscozitatea crescută ajută la reducerea rezistenței la flux a noroiului, îmbunătățind astfel eficiența forajului și reducând uzura bitului de burghiu cauzat de rezistența excesivă a fluxului în timpul forajului.
3. Îmbunătățirea stabilității noroiului
În timpul procesului de foraj, stabilitatea noroiului este crucială, în special în medii geologice diferite și schimbări de temperatură. Datorită solubilității și stabilității sale bune, CMC poate îmbunătăți rezistența la căldură și rezistența la sare a noroiului, astfel încât să poată menține în continuare performanțe ridicate în condiții diferite de foraj. CMC poate forma o soluție coloidală stabilă în noroi, poate împiedica noroiul de sedimentare, floculare și alte fenomene și poate asigura stabilitatea pe termen lung a noroiului.
4. Creșterea lubuității noroiului
În timpul operațiunilor de foraj, frecarea dintre bitul de burghiu și formare este inevitabilă. Fricarea excesivă va crește consumul de energie, va reduce eficiența forajului și poate chiar să provoace daune echipamentelor. CMC poate crește semnificativ lubrifierea noroiului, poate reduce coeficientul de frecare între bitul de burghiu și peretele forajului, poate reduce uzura bitului de burghiu și poate îmbunătăți stabilitatea operațională în timpul forajului. Îmbunătățirea lubrifiarii ajută la reducerea riscului de prăbușire a pereților de puțuri în timpul forajului și la prelungirea duratei de viață a echipamentelor.
5. Blocați fisurile și permeabilitatea controlului
În unele condiții speciale de foraj, cum ar fi întâlnirea cu permeabilitate ridicată sau formațiuni fracturate, CMC poate bloca eficient porii și fisurile în formare. Moleculele CMC au proprietăți de gelifiere bune și pot forma coloizi în lichide de foraj pentru a reduce permeabilitatea apei în noroi. Acest efect de blocare ajută la prevenirea apei din noroi să intre în stratul de apă subterană sau în stratul de petrol și gaze, reducând poluarea și protejând resursele subterane.
6. Rezistență la sare și rezistență la temperatură ridicată
În unele medii de foraj cu salinitate ridicată și la temperaturi ridicate, CMC a arătat o adaptabilitate excelentă. Grupurile carboxil conținute în structura sa moleculară se pot combina eficient cu moleculele de apă pentru a -și spori solubilitatea și stabilitatea în mediile cu apă sărată. Acest lucru permite CMC să joace în continuare un rol în îngroșarea și stabilizarea noroiului în suspensia de apă sărată. În plus, CMC are, de asemenea, un anumit grad de rezistență la temperatură ridicată și nu este ușor de descompus în medii la temperaturi ridicate, ceea ce ajută la menținerea performanței noroiului în formațiuni de temperatură ridicată.
7. Protecția mediului
Odată cu îmbunătățirea continuă a cerințelor de protecție a mediului, multe industrii lucrează din greu pentru a reduce poluarea mediului. În cadrul operațiunilor de foraj, aditivii tradiționali de noroi conțin adesea ingrediente toxice, care pot avea un impact negativ asupra mediului ecologic. Ca produs natural, CMC este derivat din fibre vegetale și poate fi degradat rapid în apă, ceea ce are mai puțin rău pentru mediu. Prin urmare, este un aditiv de noroi verde și ecologic. Proprietățile sale non-toxice și degradabile îl fac materialul preferat în multe proiecte de dezvoltare a petrolului și gazelor.
8. Sinergie cu alți aditivi
În aplicații practice, CMC este adesea amestecat cu alți aditivi de noroi (cum ar fi poliacrilamidă, bentonită etc.). CMC poate sinergiza cu acești aditivi pentru a îmbunătăți în continuare reologia, stabilitatea și lubrifierea noroiului. De exemplu, atunci când CMC este amestecat cu bentonită, acesta poate îmbunătăți stabilitatea coloidală a noroiului, poate evita sedimentarea noroiului în timpul utilizării și va îmbunătăți adaptabilitatea noroiului în medii de înaltă presiune.
Carboximetil celuloza (CMC) joacă multe roluri în noroi. Nu numai că poate crește vâscozitatea și reologia noroiului, poate îmbunătăți stabilitatea și lubrifierea noroiului, dar, de asemenea, îmbunătăți protecția asupra mediului a noroiului, poate reduce uzura echipamentelor în timpul forajului și sigilează eficient fisurile de formare în condiții geologice speciale. Ca un aditiv important de noroi de foraj, CMC are performanțe excelente și perspective largi de aplicare, în special în domeniul protecției mediului și al forajului eficient, arătând valoarea sa de neînlocuit.
Timpul post: 20-2025 februarie