Натрыевая карбоксиметилцеллюлоза (скарочана CMC-Na) з'яўляецца важным вадараспушчальным палімерным злучэннем і шырока выкарыстоўваецца ў буравой вадкасці. Яго унікальныя ўласцівасці робяць яго незаменным кампанентам у сістэме свідравога раствора.
1. Асноўныя ўласцівасці натрыйкарбаксіметылцэлюлозы
Натрыевая соль карбоксиметилцеллюлозы - гэта аніённы эфір цэлюлозы, які ўтвараецца цэлюлозай пасля апрацоўкі шчолачам і хлоруксусной кіслатой. Яго малекулярная структура змяшчае вялікую колькасць карбоксиметильных груп, што робіць яго добрай растваральнасцю ў вадзе і стабільнасцю. CMC-Na можа ўтвараць высокавязкі раствор у вадзе, які валодае ўласцівасцямі згушчання, стабілізацыі і пленкообразования.
2. Прымяненне натрыйкарбаксіметылцэлюлозы ў буравых растворах
Загушчальнік
CMC-Na выкарыстоўваецца ў якасці загушчальніка буравога раствора. Яго асноўнай функцыяй з'яўляецца павышэнне глейкасці свідравога раствора і павышэнне яго здольнасці пераносіць шлам горнай пароды і буравы шлам. Адпаведная глейкасць свідравой вадкасці можа эфектыўна прадухіліць абвальванне сценкі свідравіны і падтрымліваць стабільнасць ствала свідравіны.
Рэдуктар страты вадкасці
У працэсе бурэння буравая вадкасць пранікае ў поры пласта, выклікаючы страту вады ў буравой вадкасці, якая не толькі марнуе буравую вадкасць, але таксама можа выклікаць абвальванне сценкі свідравіны і пашкоджанне пласта. З'яўляючыся сродкам для памяншэння страт вадкасці, CMC-Na можа ўтвараць шчыльны фільтрацыйны корж на сценцы свідравіны, эфектыўна зніжаючы страты буравога раствора на фільтраванне і абараняючы пласт і сценку свідравіны.
Змазка
У працэсе свідравання трэнне паміж свідравой коронкой і сценкай свідравіны будзе вылучаць шмат цяпла, што прывядзе да павелічэння зносу свідравога інструмента. Змазачныя здольнасці CMC-Na дапамагаюць паменшыць трэнне, паменшыць знос свідравальнага інструмента і павысіць эфектыўнасць свідравання.
Стабілізатар
Буравая вадкасць можа флокуляваць або дэградаваць пад уздзеяннем высокай тэмпературы і высокага ціску, губляючы такім чынам свае функцыі. CMC-Na валодае добрай тэрмічнай стабільнасцю і солестойкостью, можа падтрымліваць стабільнасць буравога раствора ў цяжкіх умовах і павялічваць тэрмін яго службы.
3. Механізм дзеяння натрыйкарбоксиметилцеллюлозы
Рэгуляванне глейкасці
Малекулярная структура CMC-Na змяшчае вялікую колькасць карбоксиметильных груп, якія могуць утвараць вадародныя сувязі ў вадзе для павышэння глейкасці раствора. Шляхам рэгулявання малекулярнай масы і ступені замяшчэння CMC-Na можна кантраляваць глейкасць буравога раствора ў адпаведнасці з патрэбамі ў розных умовах бурэння.
Кантроль фільтрацыі
Малекулы CMC-Na могуць утвараць у вадзе трохмерную сеткаватую структуру, якая можа ўтвараць шчыльны фільтрацыйны асадак на сценцы свідравіны і памяншаць страты буравога раствора на фільтраванне. Адукацыя асадка на фільтры залежыць не толькі ад канцэнтрацыі CMC-Na, але і ад яго малекулярнай масы і ступені замяшчэння.
Змазка
Малекулы CMC-Na могуць адсарбавацца на паверхні свідра і сценкі свідравіны ў вадзе, каб утварыць змазачную плёнку і паменшыць каэфіцыент трэння. Акрамя таго, CMC-Na можа таксама ўскосна паменшыць трэнне паміж свідравой коронкой і сценкай свідравіны, рэгулюючы глейкасць свідравой вадкасці.
Тэрмастабільнасць
CMC-Na можа захоўваць стабільнасць сваёй малекулярнай структуры ва ўмовах высокай тэмпературы і не схільны да тэрмічнай дэградацыі. Гэта таму, што карбаксільныя групы ў яго малекулах могуць утвараць стабільныя вадародныя сувязі з малекуламі вады, каб супрацьстаяць пашкоджанням высокай тэмпературай. Акрамя таго, CMC-Na таксама мае добрую ўстойлівасць да соляў і можа захоўваць свае характарыстыкі ў салёных фармацыях.
4. Прыклады прымянення натрыю карбаксіметылцэлюлозы
У рэальным працэсе свідравання эфект прымянення натрыю карбаксіметылцэлюлозы выдатны. Напрыклад, у праекце глыбокага бурэння свідравіны сістэма буравога раствора, якая змяшчае CMC-Na, выкарыстоўвалася для эфектыўнага кантролю стабільнасці і страт фільтрацыі ў ствале свідравіны, павышэння хуткасці бурэння і зніжэння кошту бурэння. Акрамя таго, CMC-Na таксама шырока выкарыстоўваецца ў марскім бурэнні, і яго добрая ўстойлівасць да солі дазваляе добра працаваць у марскім асяроддзі.
Прымяненне натрыю карбаксіметылцэлюлозы ў свідравой вадкасці ў асноўным уключае чатыры аспекты: згушчэнне, памяншэнне страт вады, змазку і стабілізацыю. Яго унікальныя фізічныя і хімічныя ўласцівасці робяць яго незаменным кампанентам у сістэме свідравога раствора. З бесперапынным развіццём тэхналогіі свідравання перспектывы прымянення натрыевай карбаксіметылцэлюлозы будуць пашырацца. У будучых даследаваннях малекулярная структура і метады мадыфікацыі CMC-Na могуць быць аптымізаваны для далейшага паляпшэння яго прадукцыйнасці і задавальнення патрэб больш складаных умоў бурэння.
Час публікацыі: 25 ліпеня 2024 г