Ang sodium carboxymethyl cellulose (CMC-Na para sa maikli) ay isang mahalagang polymer compound na nalulusaw sa tubig at malawakang ginagamit sa oil drilling fluid. Ang mga natatanging katangian nito ay ginagawa itong isang kailangang-kailangan na bahagi sa sistema ng pagbabarena ng likido.
1. Mga pangunahing katangian ng sodium carboxymethyl cellulose
Ang sodium carboxymethyl cellulose ay isang anionic cellulose eter na nabuo ng cellulose pagkatapos ng alkali treatment at chloroacetic acid. Ang molekular na istraktura nito ay naglalaman ng isang malaking bilang ng mga pangkat ng carboxymethyl, na ginagawang mayroon itong mahusay na solubility sa tubig at katatagan. Ang CMC-Na ay maaaring bumuo ng isang mataas na lagkit na solusyon sa tubig, na may mga katangian ng pampalapot, pagpapapanatag at pagbuo ng pelikula.
2. Paglalapat ng sodium carboxymethyl cellulose sa drilling fluid
pampakapal
Ang CMC-Na ay ginagamit bilang pampalapot sa likido sa pagbabarena. Ang pangunahing tungkulin nito ay upang mapataas ang lagkit ng likido sa pagbabarena at pahusayin ang kakayahang magdala ng mga pinagputulan ng bato at mga pinagputulan ng drill. Ang naaangkop na lagkit ng drilling fluid ay maaaring epektibong maiwasan ang pagbagsak ng well wall at mapanatili ang katatagan ng wellbore.
Pambabawas ng pagkawala ng likido
Sa panahon ng proseso ng pagbabarena, ang drilling fluid ay tatagos sa mga pores ng formation, na magdudulot ng pagkawala ng tubig sa drilling fluid, na hindi lamang nag-aaksaya ng drilling fluid, ngunit maaari ring magdulot ng well wall collapse at reservoir damage. Bilang isang fluid loss reducer, ang CMC-Na ay maaaring bumuo ng isang siksik na filter na cake sa dingding ng balon, na epektibong binabawasan ang pagkawala ng pagsasala ng likido sa pagbabarena at pinoprotektahan ang pagbuo at pader ng balon.
Lubricant
Sa panahon ng proseso ng pagbabarena, ang alitan sa pagitan ng drill bit at ng well wall ay bubuo ng maraming init, na nagreresulta sa pagtaas ng pagkasira ng drill tool. Ang lubricity ng CMC-Na ay nakakatulong upang mabawasan ang friction, bawasan ang pagkasira ng drill tool, at pagbutihin ang kahusayan sa pagbabarena.
Stabilizer
Ang likido sa pagbabarena ay maaaring mag-flocculate o mag-degrade sa ilalim ng mataas na temperatura at mataas na presyon, kaya nawawala ang paggana nito. Ang CMC-Na ay may mahusay na thermal stability at salt resistance, at maaaring mapanatili ang katatagan ng drilling fluid sa ilalim ng malupit na mga kondisyon at pahabain ang buhay ng serbisyo nito.
3. Mekanismo ng pagkilos ng sodium carboxymethyl cellulose
Pagsasaayos ng lagkit
Ang molekular na istraktura ng CMC-Na ay naglalaman ng isang malaking bilang ng mga carboxymethyl group, na maaaring bumuo ng mga hydrogen bond sa tubig upang mapataas ang lagkit ng solusyon. Sa pamamagitan ng pagsasaayos ng molecular weight at substitution degree ng CMC-Na, ang lagkit ng drilling fluid ay makokontrol upang matugunan ang mga pangangailangan ng iba't ibang kondisyon ng pagbabarena.
Kontrol ng pagsasala
Ang mga molekula ng CMC-Na ay maaaring bumuo ng isang three-dimensional na istraktura ng network sa tubig, na maaaring bumuo ng isang siksik na filter na cake sa dingding ng balon at mabawasan ang pagkawala ng pagsasala ng likido sa pagbabarena. Ang pagbuo ng filter na cake ay nakasalalay hindi lamang sa konsentrasyon ng CMC-Na, kundi pati na rin sa timbang ng molekular nito at antas ng pagpapalit.
Lubrication
Ang mga molekula ng CMC-Na ay maaaring i-adsorbed sa ibabaw ng drill bit at sa pader ng balon sa tubig upang bumuo ng isang lubricating film at bawasan ang friction coefficient. Bilang karagdagan, ang CMC-Na ay maaari ding hindi direktang bawasan ang friction sa pagitan ng drill bit at ng well wall sa pamamagitan ng pagsasaayos ng lagkit ng drilling fluid.
Thermal na katatagan
Maaaring mapanatili ng CMC-Na ang katatagan ng istrukturang molekular nito sa ilalim ng mga kondisyon ng mataas na temperatura at hindi madaling kapitan ng thermal degradation. Ito ay dahil ang mga pangkat ng carboxyl sa mga molekula nito ay maaaring bumuo ng matatag na mga bono ng hydrogen na may mga molekula ng tubig upang labanan ang pinsala sa mataas na temperatura. Bilang karagdagan, ang CMC-Na ay mayroon ding mahusay na paglaban sa asin at maaaring mapanatili ang pagganap nito sa mga pormasyon ng asin.
4. Mga Halimbawa ng Application ng Sodium Carboxymethyl Cellulose
Sa aktwal na proseso ng pagbabarena, ang epekto ng paggamit ng sodium carboxymethyl cellulose ay kapansin-pansin. Halimbawa, sa isang proyekto ng deep well drilling, ginamit ang isang drilling fluid system na naglalaman ng CMC-Na upang epektibong kontrolin ang katatagan at pagkawala ng filtration ng wellbore, pataasin ang bilis ng pagbabarena, at bawasan ang gastos sa pagbabarena. Bilang karagdagan, ang CMC-Na ay malawakang ginagamit din sa marine drilling, at ang magandang paglaban nito sa asin ay ginagawa itong mahusay sa kapaligiran ng dagat.
Ang application ng sodium carboxymethyl cellulose sa pagbabarena fluid ay higit sa lahat ay kinabibilangan ng apat na aspeto: pampalapot, pagbabawas ng pagkawala ng tubig, pagpapadulas at pagpapapanatag. Ang kakaibang pisikal at kemikal na mga katangian nito ay ginagawa itong isang kailangang-kailangan na bahagi sa sistema ng likido sa pagbabarena. Sa patuloy na pag-unlad ng teknolohiya ng pagbabarena, ang mga prospect ng aplikasyon ng sodium carboxymethyl cellulose ay magiging mas malawak. Sa hinaharap na pananaliksik, ang molekular na istraktura at mga paraan ng pagbabago ng CMC-Na ay maaaring i-optimize upang higit pang mapabuti ang pagganap nito at matugunan ang mga pangangailangan ng mas kumplikadong mga kapaligiran sa pagbabarena.
Oras ng post: Hul-25-2024