Natriumcarboxymethylcellulose (kortweg CMC-NA) is een belangrijke in water oplosbare polymeerverbinding en wordt veel gebruikt in olieboorvloeistof. De unieke eigenschappen maken het een onmisbare component in het boorvloeistofsysteem.
1. Basiseigenschappen van natriumcarboxymethylcellulose
Natriumcarboxymethylcellulose is een anionische cellulose -ether gegenereerd door cellulose na alkali -behandeling en chloorazijnzuur. De moleculaire structuur bevat een groot aantal carboxymethylgroepen, waardoor het een goede oplosbaarheid en stabiliteit van water heeft. CMC-NA kan een oplossing met hoge viscositeit in water vormen, met verdikking, stabilisatie en filmvormende eigenschappen.
2. Toepassing van natriumcarboxymethylcellulose bij boorvloeistof
Dikker
CMC-Na wordt gebruikt als een verdikkingsmiddel bij boorvloeistof. De belangrijkste functie is het vergroten van de viscositeit van boorvloeistof en het verbeteren van zijn vermogen om rotstekken en boorstekken te dragen. De juiste viscositeit van boorvloeistof kan effectief ineenstorting van de putwand effectief voorkomen en de stabiliteit van de putboorput behouden.
Vloeistofverliesverminderer
Tijdens het boorproces zal boorvloeistof doordringen in de poriën van de formatie, waardoor waterverlies in het boorvloeistof veroorzaakt, die niet alleen boorvloeistof verspilt, maar ook een putstor en reservoirschade kunnen veroorzaken. Als een vloeistofverliesverminderer kan CMC-NA een dichte filtercake op de putwand vormen, waardoor het filtratieverlies van boorvloeistof effectief wordt verminderd en de vorming en putwand beschermen.
Smeermiddel
Tijdens het boorproces zal de wrijving tussen de boor en de putwand veel warmte genereren, wat resulteert in een verhoogde slijtage van het boorgereedschap. De smeerheid van CMC-NA helpt om wrijving te verminderen, de slijtage van het boorgereedschap te verminderen en de boorefficiëntie te verbeteren.
Stabilisator
Het borenvloeistof kan vlokken of afbreken onder hoge temperatuur en hoge druk, waardoor de functie verliest. CMC-NA heeft een goede thermische stabiliteit en zoutweerstand en kan de stabiliteit van boorvloeistof onder ruwe omstandigheden handhaven en de levensduur van de dienst verlengen.
3. Werkingsmechanisme van natriumcarboxymethylcellulose
Viscositeitsaanpassing
De moleculaire structuur van CMC-Na bevat een groot aantal carboxymethylgroepen, die waterstofbruggen in water kunnen vormen om de viscositeit van de oplossing te vergroten. Door het molecuulgewicht en de substitutiegraad van CMC-NA aan te passen, kan de viscositeit van het boorvloeistof worden geregeld om aan de behoeften van verschillende booromstandigheden te voldoen.
Filtratiecontrole
CMC-NA-moleculen kunnen een driedimensionale netwerkstructuur in water vormen, die een dichte filtercake op de putwand kan vormen en het filtratieverlies van boorvloeistof kan verminderen. De vorming van de filtercake hangt niet alleen af van de concentratie van CMC-NA, maar ook van het molecuulgewicht en de substitutiegraad.
Smering
CMC-NA-moleculen kunnen worden geadsorbeerd op het oppervlak van de boorbit en de putwand in water om een smeerfilm te vormen en de wrijvingscoëfficiënt te verminderen. Bovendien kan CMC-NA ook indirect de wrijving tussen de boor en de putwand verminderen door de viscositeit van de boorvloeistof aan te passen.
Thermische stabiliteit
CMC-Na kan de stabiliteit van zijn moleculaire structuur onder hoge temperatuuromstandigheden handhaven en is niet gevoelig voor thermische afbraak. Dit komt omdat de carboxylgroepen in zijn moleculen stabiele waterstofbruggen met watermoleculen kunnen vormen om schade op hoge temperatuur te weerstaan. Bovendien heeft CMC-NA ook een goede zoutweerstand en kan het zijn prestaties in zoute formaties behouden.
4. Toepassingsvoorbeelden van natriumcarboxymethylcellulose
In het daadwerkelijke boorproces is het toepassingseffect van natriumcarboxymethylcellulose opmerkelijk. In een diep boorproject bijvoorbeeld werd een boorvloeistofsysteem dat CMC-NA bevatte, gebruikt om de stabiliteit en het filtratieverlies van de putboorboorheid effectief te regelen, de boorsnelheid te verhogen en de boorkosten te verlagen. Bovendien wordt CMC-NA ook veel gebruikt bij het boren van zeedijen, en de goede zoutweerstand maakt het goed presteren in de mariene omgeving.
De toepassing van natriumcarboxymethylcellulose bij boorvloeistof omvat voornamelijk vier aspecten: verdikking, vermindering van waterverlies, smering en stabilisatie. De unieke fysische en chemische eigenschappen maken het een onmisbare component in het boorvloeistofsysteem. Met de continue ontwikkeling van boortechnologie zullen de toepassingsperspectieven van natriumcarboxymethylcellulose breder zijn. In toekomstig onderzoek kunnen de moleculaire structuur- en modificatiemethoden van CMC-NA worden geoptimaliseerd om de prestaties verder te verbeteren en te voldoen aan de behoeften van meer complexe booromgevingen.
Posttijd: JUL-25-2024