Karboximetylcellulosa (CMC) är en vanlig vattenlöslig polymerförening som används allmänt inom olika industrifält. Speciellt inom borrning och petroleumsteknik spelar CMC en viktig roll som lera tillsats. Dess huvudfunktioner är att förbättra de reologiska egenskaperna hos lera, öka lerans stabilitet, förbättra smörjningen, minska borrbitsliten etc.
1. Öka leraens viskositet
Mudens viskositet är avgörande för borroperationer. För låg viskositet kan inte effektivt ta bort sticklingarna som genereras under borrningen, och för hög viskositet kommer att påverka lerans fluiditet och effektivitet. CMC kan effektivt öka viskositeten hos lera genom att interagera med vattenmolekyler genom karboxylmetylgruppen i dess molekylstruktur. CMC -molekyler bildar en nätverksstruktur i vatten, som kan absorbera vatten och svälla och öka vätskans viskositet och därmed förbättra de reologiska egenskaperna hos lera. Den här egenskapen är av stor betydelse för att ta bort sticklingar och stabilisera borrhålsväggen under borrningen.
2. Förtjockning och justering av reologiska egenskaper
De reologiska egenskaperna hos lera (inklusive viskositet, flytande etc.) är mycket viktiga för den smidiga framstegen med borrningsoperationer. CMC kan avsevärt öka plastviskositeten och utbytesvärdet för lera vid en viss koncentration, justera de reologiska egenskaperna hos lera och säkerställa att leran har god fluiditet och smörjning under borrningen. Den ökade viskositeten hjälper till att minska flödesmotståndet hos leran och därigenom förbättra effektiviteten i borrning och minska slitaget på borrbiten orsakad av överdriven flödesmotstånd under borrning.
3. Förbättra stabiliteten i lera
Under borrningsprocessen är lerans stabilitet avgörande, särskilt under olika geologiska miljöer och temperaturförändringar. På grund av dess goda vattenlöslighet och stabilitet kan CMC förbättra lerans värmebeständighet och saltmotstånd, så att den fortfarande kan upprätthålla hög prestanda under olika borrförhållanden. CMC kan bilda en stabil kolloidal lösning i leran, förhindra leran från sedimentation, flockning och andra fenomen och säkerställa lerans långsiktiga stabilitet.
4. Öka lerans smörjning
Under borroperationer är friktionen mellan borrbiten och formationen oundviklig. Överdriven friktion kommer att öka energiförbrukningen, minska borreffektiviteten och kan till och med orsaka skador på utrustning. CMC kan avsevärt öka smörjningen av lera, minska friktionskoefficienten mellan borrbiten och borrhålväggen, minska slitaget på borrbiten och förbättra den operativa stabiliteten under borrningen. Förbättringen av smörjning hjälper till att minska risken för brunnväggskollaps under borrning och förlänga utrustningens livslängd.
5. Blocksprickor och kontrollpermeabilitet
Under vissa speciella borrförhållanden, såsom att möta hög permeabilitet eller sprickade formationer, kan CMC effektivt blockera porer och sprickor i formationen. CMC -molekyler har goda gelningsegenskaper och kan bilda kolloider i borrvätskor för att minska permeabiliteten hos vatten i lera. Denna blockerande effekt hjälper till att förhindra att vatten i leran kommer in i grundvattenskiktet eller olje- och gasskiktet, minskar föroreningar och skyddar underjordiska resurser.
6. Saltmotstånd och hög temperaturmotstånd
I vissa borrmiljöer med hög salthet och hög temperatur har CMC visat utmärkt anpassningsförmåga. Karboxylgrupperna i dess molekylstruktur kan effektivt kombineras med vattenmolekyler för att förbättra dess löslighet och stabilitet i saltvattenmiljöer. Detta gör att CMC fortfarande kan spela en roll i förtjockning och stabiliserande lera i saltvattenuppslamningar. Dessutom har CMC också en viss grad av hög temperaturmotstånd och är inte lätt att sönderdelas i miljöer med hög temperatur, vilket hjälper till att upprätthålla prestandan för lera i höga temperaturformationer.
7. Miljöskydd
Med den kontinuerliga förbättringen av miljöskyddskraven arbetar många branscher hårt för att minska miljöföroreningar. Vid borroperationer innehåller traditionella lera tillsatser ofta giftiga ingredienser, vilket kan ha en negativ inverkan på den ekologiska miljön. Som en naturlig produkt härrör CMC från växtfibrer och kan snabbt försämras i vatten, vilket har mindre skada på miljön. Därför är det ett grönt och miljövänligt lera tillsatsmedel. Dess icke-toxiska och nedbrytbara egenskaper gör det till det föredragna materialet i många olje- och gasutvecklingsprojekt.
8. Synergi med andra tillsatser
I praktiska tillämpningar blandas CMC ofta med andra lera tillsatser (såsom polyakrylamid, bentonit, etc.). CMC kan synergisera med dessa tillsatser för att ytterligare förbättra leraens reologi, stabilitet och smörjning. Till exempel, när CMC blandas med bentonit, kan det förbättra lerans kolloidala stabilitet, undvika sedimentationen av leran under användning och förbättra anpassningsförmågan hos leran i hög temperatur och högtrycksmiljöer.
Karboximetylcellulosa (CMC) spelar många roller i lera. Det kan inte bara öka leraens viskositet och reologi, förbättra lerans stabilitet och smörjning, utan också förbättra miljöskyddet för leran, minska slitaget på utrustning under borrning och effektivt försegla formationsprickorna under speciella geologiska förhållanden. Som ett viktigt tillsatsmedel för borrning av lera har CMC utmärkta prestanda och breda tillämpningsmöjligheter, särskilt inom området miljöskydd och effektiv borrning, vilket visar dess oföränderliga värde.
Posttid: 20 februari2025