Karboksimetyyliselluloosa (CMC) on polymeeriyhdiste, joka on saatu luonnollisen selluloosan kemiallisella modifioinnilla ja sitä käytetään laajasti monilla toimialoilla. Porausnesteessä karboksimetyyliselluloosalla on avainasemassa tärkeänä sakeutusaineena ja stabilointiainetta. Se parantaa porausoperaatioiden tehokkuutta ja turvallisuutta parantamalla porausnesteen viskositeettia ja reologisia ominaisuuksia ja estämällä kiinteän vaiheen saostumista.
1. Karboksimetyyliselluloosan emäksiset ominaisuudet
Kemiallinen rakenne: Karboksimetyyliselluloosan molekyylirakenne sisältää karboksimetyyli (-CH2COOH) substituentteja, mikä tekee sen molekyyleistä negatiivisesti varautuneet ja tiettyjä veden liukoisuutta ja hydrofiilisyyttä. CMC saadaan eetterisellä luonnolliset selluloosamolekyylit ja korvaamalla osan hydroksyylistä (OH) karboksimetyyliryhmillä.
Veden liukoisuus: Karboksimetyyliselluloosassa on suuri liukoisuus veteen ja se muodostaa viskoosisen kolloidisen liuoksen. Tämä ominaisuus tekee siitä ihanteellisen sakeutusaineen porausnesteessä, mikä voi parantaa porausnesteen suspensiokykyä ja reologisia ominaisuuksia.
Säädettävyys: CMC: n molekyylipaino, substituutioaste, liukoisuus ja muut ominaisuudet voidaan säätää kysynnän mukaan. Tämä mahdollistaa sen valinnan ja optimoinnin todellisten tarpeiden mukaan erityyppisissä porausnesteissä.
2. Karboksimetyyliselluloosan rooli porausnesteissä
Pakenemisvaikutus: Karboksimetyyliselluloosa käytetään sakeutusaineena porausnesteissä nesteen viskositeetin lisäämiseksi tehokkaasti. Korkeampi viskositeetti auttaa suspendoimaan ja kuljettamaan pistokkaita, vähentämään kiinteiden hiukkasten laskeutumista porausnesteeseen ja estävät kairanruoren tukkeutumisen. Lisäksi CMC: n paksuuntumisvaikutus voi parantaa porausnesteen kantokykyä ja varmistaa, että porausneste voi silti ylläpitää hyviä reologisia ominaisuuksia korkeassa lämpötilassa ja korkeassa paine -olosuhteissa.
Rheologinen ominaisuuksien optimointi: Porausnesteen reologiset ominaisuudet vaikuttavat suoraan porausoperaatioiden tehokkuuteen ja turvallisuuteen. CMC voi säätää porausnesteen reologista käyrää siten, että sillä on sopiva saantojännitys ja viskositeetti selviytyäkseen erilaisista porausympäristöistä. Sen lisäys voi parantaa porausnesteen reikän virtausominaisuuksia, jotta porausneste voi silti ylläpitää vakaata virtaustilaa kohtaaen korkeat virtausnopeudet tai monimutkaiset geologiset olosuhteet ja välttää liialliset paineenvaihtelut.
Estävät kiinteän faasin saostumisen: karboksimetyyliselluloosa voi tehokkaasti estää kiinteän faasin saostumisen muodostumista porausnesteessä ja varmistaa porausnesteen stabiilisuus. Porausprosessin aikana kiinteän vaiheen saostuminen (kuten pistokkaat, muta jne.) Syövät porausnesteen porausbitin pyöriessä. CMC auttaa pitämään kiinteät hiukkaset suspendoituneina ja estämään saostumista lisäämällä nesteen viskositeettia ja dispergaatiota pitäen siten porausnesteen juoksevuutta.
Paranna juoksevuutta ja vähentää vetoa: Sypeissä kaivoissa tai korkeassa lämpötilassa ja korkeassa painekaivoissa, kun porausnesteen heikkeneminen heikkenee, CMC: n lisääminen voi parantaa sen virtauksen suorituskykyä, vähentää nesteen kitkaresistenssiä ja parantaa poraustehokkuutta. Samanaikaisesti CMC voi vähentää porausnesteen haihtumishäviötä ja vähentää kitkaa porausterän ja kaivon seinämän välillä vähentäen energiankulutusta porausoperaatioissa.
Voitelu: CMC: llä voi myös olla tietty voitelurooli, vähentää kitkaa poranterän ja kaivoseinän välillä ja vähentää laitteiden kulumista. Erityisesti korkean lämpötilan ja korkean paine- ja monimutkaisten geologisten olosuhteiden aikana voiteluvaikutus on erityisen tärkeä.
Hyvin seinämän stabiilisuus: CMC voi parantaa porausnesteen tarttuvuutta siten, että kaivon seinämän pinnalle muodostuu ohutkalvo kaivon seinämän romahtamisen estämiseksi. Erityisesti pehmeissä kivissä, savikerroksissa tai monimutkaisissa geologisissa olosuhteissa, joilla on taipumus romahtaa, tämä CMC: n rooli on erityisen tärkeä.
3. Karboksimetyyliselluloosan levitysvaikutus porausnesteessä
Paranna poraustehokkuutta: Koska karboksimetyyliselluloosa voi säätää porausnesteen reologiaa, se voi silti ylläpitää hyvää juoksevuutta ja stabiilisuutta korkeassa lämpötilassa ja korkeassa paineessa, parantaen siten porausoperaatioiden tehokkuutta ja vähentää käyttöaikaa ja kustannuksia.
Paranna porausturvallisuutta: CMC: n lisääminen auttaa stabiloimaan kaivoseinämän, estämään kaivojen seinämän romahtamisen ja vähentämään alakerreilaitteiden kulumista. Samanaikaisesti sen sakeutumisvaikutus voi parantaa porausnesteen kantokykyä ja vähentää toimintavaikeuksia ja turvallisuusvaaroja, jotka johtuvat porausnesteen huonosta juoksevuudesta.
Laaja sovellettavuus: Karboksimetyyliselluloosaa voidaan käyttää erityyppisissä porausnesteissä, mukaan lukien vesipohjaiset porausnesteet, öljypohjaiset porausnesteet ja synteettiset porausnesteet. Tämä tekee siitä laajasti sovellettavan erilaisissa porausympäristöissä.
Erinomaisena sakeutusaineena, stabilointiaine- ja reologian modifikaattorina karboksimetyyliselluloosan levittämisellä porausnesteissä on suuri merkitys. Se voi lisätä porausnesteen viskositeettia, parantaa reologisia ominaisuuksia, estää kiinteitä saostumia, vähentää kitkaa ja parantaa kaivojen seinämän stabiilisuutta, mikä tarjoaa tehokkaamman ja turvallisemman työympäristön poraustoimenpiteisiin. Tieteen ja tekniikan edistymisen sekä poraustekniikan jatkuvan kehityksen myötä karboksimetyyliselluloosan sovellusnäkymät porausnesteessä ovat laajempia.
Viestin aika: helmikuu 15-2025