Карбоксиметил целюлоза (CMC) - це полімерна сполука, отримана хімічною модифікацією природної целюлози і широко використовується у багатьох галузях. У бурінні рідини карбоксиметил целюлоза відіграє ключову роль як важливий загусник і стабілізатор. Це підвищує ефективність та безпеку буріння, покращуючи в'язкість та реологічні властивості буріння рідини та інгібуючи осадження твердої фази.
1. Основні властивості карбоксиметил целюлози
Хімічна структура: Молекулярна структура карбоксиметил целюлози містить заступники карбоксиметил (-CH2COOH), що робить його молекули негативно зарядженими та має певну розчинність води та гідрофільність. CMC отримують шляхом ефірування природних молекул целюлози та заміни частини гідроксилу (ОН) карбоксиметилами.
Розчинність води: Карбоксиметил целюлоза має високу розчинність у воді і утворює в'язкий колоїдний розчин. Ця властивість робить його ідеальним загусником буріння рідини, що може підвищити здатність до суспензії та реологічні властивості буріння рідини.
Налаштованість: Молекулярна маса CMC, ступінь заміщення, розчинність та інші властивості можуть бути скориговані відповідно до попиту. Це дозволяє його вибрати та оптимізувати відповідно до фактичних потреб у різних типах буріння рідин.
2. Роль карбоксиметил целюлози у бурові рідини
Ефект потовщення: Карбоксиметил целюлоза використовується як загусник у свердловинних рідинах для ефективного підвищення в'язкості рідини. Більш висока в'язкість допомагає призупинити та транспортувати живці, зменшити осадження твердих частинок у свердловій рідині та запобігти засміченню свердловини. Крім того, загущаючий ефект CMC може покращити перенесення ємності буріння рідини та забезпечити, щоб буріння рідини все ще могли підтримувати хороші реологічні властивості в умовах високого температури та високого тиску.
Оптимізація реологічної властивості: реологічні властивості буріння рідини безпосередньо впливають на ефективність та безпеку буріння. CMC може регулювати реологічну криву бурової рідини, щоб вона мала відповідний стрес урожайності та в'язкість, щоб впоратися з різними середовищами буріння. Його додавання може покращити характеристики потоку свердловини бурової рідини, щоб буріння рідини все ще могли підтримувати стабільний стан потоку при стимуті високих швидкостей потоку або складних геологічних умов та уникати надмірних коливань тиску.
Інгібують осадження твердої фази: Карбоксиметил целюлоза може ефективно інгібувати утворення осадження твердої фази у бурової рідини та забезпечити стабільність бурової рідини. Під час процесу буріння осадження твердої фази (наприклад, живці, грязь тощо) потраплять у бурову рідину під час обертання свердла. CMC допомагає зберегти суцільні частинки суспендованими та запобігти опадам, збільшуючи в'язкість та дисперсність рідини, тим самим підтримуючи плинність свердлової рідини.
Поліпшення плинності та зменшення перетягування: у глибоких свердловинах або високих температурах та високих тиску свердловин, коли плинність буріння рідини погіршується, додавання CMC може ефективно покращити свої показники потоку, знизити стійкість до тертя рідини та підвищити ефективність буріння. У той же час, CMC може зменшити втрату випаровування свердлової рідини та зменшити тертя між свердловим бітами та стінкою свердловини, зменшуючи споживання енергії в операціях буріння.
Змащення: CMC також може грати певну змащувальну роль, зменшити тертя між свердловим бітами та стіною свердловини та зменшити знос обладнання. Особливо при високому температурі та високому тиску та складних геологічних умовах ефект змащення особливо важливий.
Стабільність свердловин: CMC може посилити адгезію буріння рідини, так що на поверхні стінки свердловини утворюється тонка плівка, щоб запобігти руйнуванню стінки свердловини. Особливо в м'яких скелях, глинистих шарів або складних геологічних умовах, схильних до руйнування, ця роль CMC особливо важлива.
3. Ефект застосування карбоксиметил целюлози в буровому рідині
Поліпшення ефективності буріння: Оскільки карбоксиметил целюлоза може регулювати реологію буріння рідини, вона все ще може підтримувати хорошу плинність та стабільність при високому температурі та високому тиску, тим самим підвищуючи ефективність буріння та скорочуючи час та витрати на експлуатацію.
Посилити безпеку буріння: додавання CMC допомагає стабілізувати стінку свердловини, запобігти руйнуванню свердловин та зменшити знос обладнання для свердловин. У той же час, його загусний ефект може покращити перенесення ємності бурової рідини та зменшити експлуатаційні труднощі та небезпеки безпеки, спричинені поганою плинністю буріння рідини.
Широка застосовність: Карбоксиметил целюлоза може використовуватися в різних типах буріння рідин, включаючи буріння на водній основі, свердлові рідини на основі нафти та синтетичні бурові рідини. Це робить його широко застосовним у різних обстановках буріння.
Як відмінне загусник, стабілізатор та модифікатор реології, застосування карбоксиметил -целюлози у бурові рідини має велике значення. Це може підвищити в'язкість буріння рідини, покращити реологічні властивості, інгібувати опадів твердого тіла, зменшити тертя та підвищити стабільність стінки свердловини, таким чином забезпечуючи більш ефективне та безпечне робоче середовище для буріння. Завдяки просуванню науки та технологій та постійному розвитку технології буріння, перспективи застосування карбоксиметил целюлози в буровому рідині будуть ширшими.
Час посади: 15 лютого-2025