O carboximetil celulosa de sodio (CMC-NA para curto) é un importante composto de polímero soluble en auga e é moi utilizado no fluído de perforación de aceite. As súas propiedades únicas convérteno nun compoñente indispensable no sistema de fluídos de perforación.
1. Propiedades básicas da celulosa carboximetil de sodio
O carboximetil celulosa de sodio é un éter de celulosa aniónica xerado pola celulosa despois do tratamento con álcali e o ácido cloroacético. A súa estrutura molecular contén un gran número de grupos carboximetílicos, o que fai que teña boa solubilidade e estabilidade da auga. CMC-NA pode formar unha solución de alta viscosidade na auga, con engrosamento, estabilización e propiedades formadoras de películas.
2. Aplicación de celulosa carboximetil de sodio no fluído de perforación
Espesante
CMC-NA úsase como espesante no fluído de perforación. A súa función principal é aumentar a viscosidade do fluído de perforación e mellorar a súa capacidade para transportar cortes de rocha e cortes de perforación. A viscosidade adecuada do fluído de perforación pode evitar efectivamente o colapso da parede do pozo e manter a estabilidade do pozo.
Reductor de perda de fluídos
Durante o proceso de perforación, o fluído de perforación penetrará nos poros da formación, provocando a perda de auga no fluído de perforación, que non só desperdicia o fluído de perforación, senón que tamén pode causar o colapso do pozo e os danos dos depósitos. Como reductor de perda de fluídos, CMC-NA pode formar unha torta de filtro denso na parede do pozo, reducindo efectivamente a perda de filtración de fluído de perforación e protexendo a formación e a parede do pozo.
Lubricante
Durante o proceso de perforación, a fricción entre a broca e a parede do pozo xerarán moita calor, obtendo un aumento do desgaste da ferramenta de perforación. A lubricidade de CMC-NA axuda a reducir a fricción, reducir o desgaste da ferramenta de perforación e mellorar a eficiencia da perforación.
Estabilizador
O fluído de perforación pode flocularse ou degradarse a alta temperatura e alta presión, perdendo así a súa función. CMC-NA ten boa estabilidade térmica e resistencia ao sal e pode manter a estabilidade do fluído de perforación en condicións duras e ampliar a súa vida útil.
3. Mecanismo de acción da celulosa carboximetil de sodio
Axuste da viscosidade
A estrutura molecular de CMC-NA contén un gran número de grupos carboximetílicos, que poden formar enlaces de hidróxeno na auga para aumentar a viscosidade da solución. Ao axustar o peso molecular e o grao de substitución de CMC-NA, a viscosidade do fluído de perforación pódese controlar para satisfacer as necesidades de diferentes condicións de perforación.
Control de filtración
As moléculas CMC-NA poden formar unha estrutura de rede tridimensional na auga, o que pode formar unha densa torta de filtro na parede do pozo e reducir a perda de filtración do fluído de perforación. A formación da torta de filtro depende non só da concentración de CMC-NA, senón tamén do seu peso molecular e do título de substitución.
Lubricación
As moléculas CMC-Na pódense adsorbir na superficie da broca e a parede do pozo en auga para formar unha película lubricante e reducir o coeficiente de fricción. Ademais, CMC-NA tamén pode reducir indirectamente a fricción entre a broca e a parede do pozo axustando a viscosidade do fluído de perforación.
Estabilidade térmica
CMC-NA pode manter a estabilidade da súa estrutura molecular en condicións de alta temperatura e non é propenso á degradación térmica. Isto débese a que os grupos carboxilo nas súas moléculas poden formar enlaces estables de hidróxeno con moléculas de auga para resistir os danos de alta temperatura. Ademais, CMC-NA tamén ten unha boa resistencia ao sal e pode manter o seu rendemento nas formacións salinas.
4. Exemplos de aplicación de celulosa carboximetil de sodio
No proceso de perforación real, o efecto de aplicación da celulosa carboximetil de sodio é notable. Por exemplo, nun proxecto de perforación de pozos profundos, usouse un sistema de fluídos de perforación que contén CMC-NA para controlar eficazmente a estabilidade e a perda de filtración do pozo, aumentar a velocidade de perforación e reducir o custo de perforación. Ademais, CMC-NA tamén se usa amplamente na perforación mariña e a súa boa resistencia ao sal fai que funcione ben no medio mariño.
A aplicación de celulosa carboximetil de sodio no fluído de perforación inclúe principalmente catro aspectos: engrosamento, redución da perda de auga, lubricación e estabilización. As súas propiedades físicas e químicas únicas convérteno nun compoñente indispensable no sistema de fluídos de perforación. Co desenvolvemento continuo da tecnoloxía de perforación, as perspectivas de aplicación da celulosa carboximetil de sodio serán máis amplas. En futuras investigacións, pódense optimizar a estrutura molecular e os métodos de modificación de CMC-NA para mellorar aínda máis o seu rendemento e satisfacer as necesidades de ambientes de perforación máis complexos.
Tempo de publicación: xul-25-2024