Natriumcarboxymethylcellulose (CMC-NA for kort) er en vigtig vandopløselig polymerforbindelse og er vidt brugt i olieboringsvæske. Dens unikke egenskaber gør det til en uundværlig komponent i borevæskesystemet.
1. Grundlæggende egenskaber ved natriumcarboxymethylcellulose
Natriumcarboxymethylcellulose er en anionisk celluloseether genereret af cellulose efter alkali -behandling og chloreddikesyre. Dens molekylære struktur indeholder et stort antal carboxymethylgrupper, hvilket får den til at have god vandopløselighed og stabilitet. CMC-NA kan danne en højviskositetsopløsning i vand med fortykning, stabilisering og filmdannende egenskaber.
2. påføring af natriumcarboxymethylcellulose i borevæske
Tykkende
CMC-NA bruges som en fortykningsmiddel i borevæske. Dets hovedfunktion er at øge viskositeten af borevæske og forbedre dens evne til at transportere klippeklip og bore stiklinger. Den passende viskositet ved borevæske kan effektivt forhindre brøndvægkollaps og opretholde stabiliteten af borehullet.
Reduktion af væsketab
Under boringsprocessen vil borevæske trænge ind i porerne i dannelsen og forårsage vandtab i borevæsken, som ikke kun affald af borevæske, men også kan forårsage brøndvægkollaps og reservoirskade. Som en reduktion af væsketab kan CMC-NA danne en tæt filterkage på brøndvæggen, hvilket effektivt reducerer filtreringstabet af borevæske og beskytter dannelsen og brøndvæggen.
Smøremiddel
Under boringsprocessen genererer friktionen mellem borebiten og brøndvæggen en masse varme, hvilket resulterer i øget slid af boreværktøjet. Smøremuligheden af CMC-NA hjælper med at reducere friktion, reducere slid af boreværktøjet og forbedre boreeffektiviteten.
Stabilisator
Borevæske kan flokke eller nedbrydes under høj temperatur og højt tryk og mister således sin funktion. CMC-NA har god termisk stabilitet og saltresistens og kan opretholde stabiliteten af borevæske under barske forhold og udvide sin levetid.
3. mekanisme til virkning af natriumcarboxymethylcellulose
Viskositetsjustering
Molekylstrukturen af CMC-NA indeholder et stort antal carboxymethylgrupper, som kan danne hydrogenbindinger i vand for at øge viskositeten af opløsningen. Ved at justere molekylvægt og substitutionsgrad af CMC-NA kan viskositeten af borevæsken kontrolleres for at imødekomme behovene ved forskellige borebetingelser.
Filtreringskontrol
CMC-NA-molekyler kan danne en tredimensionel netværksstruktur i vand, som kan danne en tæt filterkage på brøndvæggen og reducere filtreringstabet af borevæske. Dannelsen af filterkagen afhænger ikke kun af koncentrationen af CMC-NA, men også af dens molekylvægt og substitutionsgrad.
Smøring
CMC-NA-molekyler kan adsorberes på overfladen af borebiten og brøndvæggen i vand for at danne en smørefilm og reducere friktionskoefficienten. Derudover kan CMC-NA også indirekte reducere friktionen mellem borebiten og brøndvæggen ved at justere viskositeten af borevæsken.
Termisk stabilitet
CMC-NA kan opretholde stabiliteten af sin molekylære struktur under høje temperaturforhold og er ikke tilbøjelig til termisk nedbrydning. Dette skyldes, at carboxylgrupperne i dens molekyler kan danne stabile brintbindinger med vandmolekyler for at modstå skade med høj temperatur. Derudover har CMC-NA også god saltresistens og kan opretholde sin ydeevne i saltformationer.
4. Anvendelseseksempler på natriumcarboxymethylcellulose
I den faktiske boreproces er påføringseffekten af natriumcarboxymethylcellulose bemærkelsesværdig. For eksempel i et dybt brøndboringsprojekt blev et borevæskesystem indeholdende CMC-NA anvendt til effektivt at kontrollere stabiliteten og filtreringstabet af borehullet, øge borehastigheden og reducere boreomkostningerne. Derudover er CMC-NA også vidt brugt i marinboring, og dens gode saltresistens får det til at fungere godt i det marine miljø.
Anvendelsen af natriumcarboxymethylcellulose i borevæske inkluderer hovedsageligt fire aspekter: fortykning, reduktion af vandtab, smøring og stabilisering. Dens unikke fysiske og kemiske egenskaber gør det til en uundværlig komponent i borevæskesystemet. Med den kontinuerlige udvikling af boreteknologi vil applikationsudsigterne til natriumcarboxymethylcellulose være bredere. I fremtidig forskning kan molekylstrukturen og modifikationsmetoderne for CMC-NA optimeres til yderligere at forbedre dens ydeevne og imødekomme behovene i mere komplekse boremiljøer.
Posttid: Jul-25-2024