Karboxymetylcelulóza (CMC) je bežná polymérna zlúčenina rozpustná vo vode, ktorá sa bežne používa v rôznych priemyselných poliach. Najmä pri vŕtaní a ropnom inžinierstve zohráva CMC dôležitú úlohu ako bahenná prídavná látka. Jeho hlavnými funkciami sú zlepšenie reologických vlastností bahna, zvýšenie stability bahna, zlepšenie mazania, zníženie opotrebenia vŕtania atď.
1. Zvýšte viskozitu bahna
Viskozita bahna je rozhodujúca pre vŕtacie operácie. Príliš nízka viskozita nemôže účinne odstrániť odrezky generované počas vŕtania a príliš vysoká viskozita ovplyvní plynulosť a účinnosť bahna. CMC môže účinne zvýšiť viskozitu bahna interakciou s molekulami vody cez karboxylmetyl skupinu vo svojej molekulárnej štruktúre. Molekuly CMC tvoria sieťovú štruktúru vo vode, ktorá môže absorbovať vodu a napučiavať a zvyšovať viskozitu kvapaliny, čím zvyšuje reologické vlastnosti bahna. Táto vlastnosť má veľký význam na odstránenie odrezkov a stabilizáciu steny vrtu počas vŕtania.
2. Zahustenie a úpravy reologických vlastností
Reologické vlastnosti bahna (vrátane viskozity, plynulosti atď.) Sú veľmi dôležité pre hladký pokrok vŕtacích operácií. CMC môže významne zvýšiť plastickú viskozitu a hodnotu výnosu bahna v určitej koncentrácii, upraviť reologické vlastnosti bahna a zabezpečiť, aby bahno malo počas vŕtania dobrú plynulosť a mazanie. Zvýšená viskozita pomáha znižovať odolnosť bahna prietoku, čím sa zlepšuje účinnosť vŕtania a znižuje opotrebovanie vŕtačky spôsobeného nadmerným odporom prietoku počas vŕtania.
3. Zlepšenie stability bahna
Počas procesu vŕtania je stabilita bahna rozhodujúca, najmä v rôznych geologických prostrediach a zmenách teploty. Vďaka svojej dobrej rozpustnosti a stabilite vody môže CMC zvýšiť tepelnú odolnosť a odolnosť proti soli bahna, aby si stále udržala vysoký výkon za rôznych podmienok vŕtania. CMC môže tvoriť stabilný koloidný roztok v bahne, brániť bahne v sedimentácii, flokulácii a iných javoch a zabezpečiť dlhodobú stabilitu bahna.
4. Zvýšte mazivo bahna
Počas vŕtacích operácií je nevyhnutné trenie medzi vŕtacím bit a formáciu. Nadmerné trenie zvýši spotrebu energie, zníži účinnosť vŕtania a môže dokonca spôsobiť poškodenie zariadenia. CMC môže významne zvýšiť mazivo bahna, znížiť koeficient trenia medzi vŕtacím bit a stenou vrtu, znížiť opotrebenie vŕtacieho bitky a zlepšiť prevádzkovú stabilitu počas vŕtania. Zlepšenie maziva pomáha znižovať riziko kolapsu studne počas vŕtania a predĺžiť životnosť zariadenia.
5. Blokovanie prasklín a kontrolnej priepustnosti
V niektorých špeciálnych podmienkach vŕtania, ako je napríklad stretnutie s vysokou priepustnosťou alebo zlomenými útvarmi, môže CMC účinne blokovať póry a praskliny vo formácii. Molekuly CMC majú dobré gelové vlastnosti a môžu tvoriť koloidy v vŕtacích tekutinách, aby sa znížila priepustnosť vody v bahne. Tento blokovací efekt pomáha zabrániť tomu, aby voda v bahne vstúpila do vrstvy podzemnej vody alebo ropnej a plynovej vrstvy, znižovala znečistenie a chránila podzemné zdroje.
6. Odolnosť proti soli a vysoký odolnosť v oblasti teploty
V niektorých vysokorýchlostných a vysokoteplotných vŕtacích prostrediach preukázala CMC vynikajúcu adaptabilitu. Karboxylové skupiny obsiahnuté v jeho molekulárnej štruktúre sa môžu účinne kombinovať s molekulami vody, aby sa zvýšila jeho rozpustnosť a stabilita v prostrediach slanej vody. To umožňuje CMC stále hrať úlohu pri zahusťovaní a stabilizácii bahna v kalu slanej vody. Okrem toho má CMC určitý stupeň vysokej teploty odporu a nie je ľahké sa rozkladať vo vysokoteplotných prostrediach, čo pomáha udržiavať výkon bahna vo formáciách vysokej teploty.
7. Ochrana životného prostredia
S neustálym zlepšovaním požiadaviek na ochranu životného prostredia mnoho odvetví tvrdo pracuje na znížení znečistenia životného prostredia. Pri vŕtacích operáciách tradičné bahenné prísady často obsahujú toxické prísady, ktoré môžu mať negatívny vplyv na ekologické prostredie. Ako prírodný produkt je CMC odvodený z rastlinných vlákien a dá sa rýchlo degradovať vo vode, čo má menšie poškodenie životného prostredia. Preto ide o zelenú a ekologickú bahennú prísadu. Jeho netoxické a degradovateľné vlastnosti z neho robia preferovaný materiál v mnohých projektoch rozvoja ropy a plynu.
8. Synergia s inými prísadami
V praktických aplikáciách sa CMC často zmieša s inými prídavkami bahna (ako je polyakrylamid, bentonit atď.). CMC sa môže synergizovať s týmito prísadami, aby sa ďalej zlepšila reológia, stabilita a mazanie bahna. Napríklad, keď sa CMC zmieša s bentonitom, môže zvýšiť koloidnú stabilitu bahna, vyhnúť sa sedimentácii bahna počas používania a zlepšiť prispôsobivosť bahna v prostredí s vysokou teplotou a vysokotlakom.
Karboxymetylcelulóza (CMC) hrá v bahne mnoho úloh. Môže nielen zvýšiť viskozitu a reológiu bahna, zlepšiť stabilitu a mazanie bahna, ale tiež zlepšiť ochranu bahna na životné prostredie, znížiť opotrebenie zariadenia počas vŕtania a účinne utesniť trhliny za osobitné geologické podmienky. Ako dôležitá vŕtaná bahna má CMC vynikajúci výkon a rozsiahle vyhliadky na aplikáciu, najmä v oblasti ochrany životného prostredia a efektívneho vŕtania, ktoré ukazujú svoju nenahraditeľnú hodnotu.
Čas príspevku: február-20-2025