Karboksimetilna celuloza (CMC) je polimerna spojina, dobljena s kemično modifikacijo naravne celuloze in se pogosto uporablja v številnih panogah. Pri vrtalni tekočini ima karboksimetil celuloza ključno vlogo pomembnega zgoščevanja in stabilizatorja. Izboljša učinkovitost in varnost vrtalnih operacij z izboljšanjem viskoznosti in reoloških lastnosti vrtalne tekočine in zaviranjem padavin v trdni fazi.
1. osnovne lastnosti karboksimetil celuloze
Kemična struktura: Molekularna struktura karboksimetil celuloze vsebuje substituente karboksimetil (-ch2Cooh), zaradi česar so njegove molekule negativno nabito in imajo določeno topnost vode in hidrofilnost. CMC dobimo z eterifikacijo naravnih celuloznih molekul in nadomeščanjem dela hidroksila (OH) s karboksimetilnimi skupinami.
Topnost vode: karboksimetil celuloza ima visoko topnost v vodi in tvori viskozno koloidno raztopino. Ta lastnost je idealen zgoščevalec pri vrtalni tekočini, kar lahko poveča sposobnost suspenzije in reološke lastnosti vrtalne tekočine.
Prilagodljivost: CMC -jeva molekulska teža, stopnjo substitucije, topnost in druge lastnosti je mogoče prilagoditi glede na povpraševanje. To omogoča, da se izbere in optimizira glede na dejanske potrebe v različnih vrstah vrtalnih tekočin.
2. Vloga karboksimetil celuloze v vrtalnih tekočinah
Učinek zgoščevanja: Karboksimetil celuloza se uporablja kot zgoščevalec v vrtalnih tekočinah za učinkovito povečanje viskoznosti tekočine. Večja viskoznost pomaga suspendirati in prenaša potaknjence, zmanjšati odlaganje trdnih delcev v vrtalni tekočini in preprečiti zamašitev vrtine. Poleg tega lahko zgoščevalni učinek CMC izboljša nosilno sposobnost vrtalne tekočine in zagotovi, da lahko vrtalna tekočina še vedno ohranja dobre reološke lastnosti v pogojih visoke temperature in visokega tlaka.
Reološka optimizacija lastnosti: reološke lastnosti vrtalne tekočine neposredno vplivajo na učinkovitost in varnost vrtalnih operacij. CMC lahko prilagodi reološko krivuljo vrtalne tekočine, tako da ima ustrezen donosnost in viskoznost, da se spopade z različnimi vrtalnimi okolji. Njegov dodatek lahko izboljša značilnosti pretoka vrtine vrtalne tekočine, tako da lahko vrtalna tekočina še vedno vzdržuje stabilno stanje pretoka, ko se srečuje z visokimi stopnjami pretoka ali zapletenih geoloških pogojev in se izogne prekomernim nihanjem tlaka.
Zavirate padavine s trdno fazo: karboksimetil celuloza lahko učinkovito zavira tvorbo trdnih faznih padavin v vrtalni tekočini in zagotovi stabilnost vrtalne tekočine. Med postopkom vrtanja bodo trdne fazne padavine (kot so potaknjenci, blato itd.), Ki se vrti vrtalni bit, vstopijo v vrtalno tekočino. CMC pomaga ohraniti suspendirane trdne delce in preprečiti padavine s povečanjem viskoznosti in disperzibilnosti tekočine, s čimer ohranja pretočnost vrtalne tekočine.
Izboljšajte fluidnost in zmanjšajte vleko: v globokih vrtinah ali visokih temperaturnih in visokotlačnih vrtinah, ko se pretočnost vrtalne tekočine poslabša, lahko dodajanje CMC učinkovito izboljša njegovo zmogljivost pretoka, zmanjša odpornost na trenje tekočine in izboljša učinkovitost vrtanja. Hkrati lahko CMC zmanjša izgubo izhlapevanja vrtalne tekočine in zmanjša trenje med vrtalnim bitjem in steno vrtine, kar zmanjša porabo energije pri vrtalnih operacijah.
Mazanje: CMC lahko igra tudi določeno mazalno vlogo, zmanjša trenje med vrtalnim bitjem in steno vrtine ter zmanjša obrabo opreme. Zlasti pri visokem temperaturi in visokem tlaku in zapletenih geoloških pogojih je še posebej pomemben učinek mazanja.
Stabilnost stene: CMC lahko poveča oprijem vrtalne tekočine, tako da se na površini stene vrtine oblikuje tanek film, da prepreči, da bi se stena vrtine zrušila. Zlasti v mehkih kamninah, glinenih plasteh ali zapletenih geoloških razmerah, ki so nagnjeni k propadu, je ta vloga CMC še posebej pomembna.
3. Učinek uporabe karboksimetil celuloze v vrtalni tekočini
Izboljšajte učinkovitost vrtanja: Ker lahko karboksimetil celuloza prilagodi reologijo vrtalne tekočine, lahko še vedno ohrani dobro pretočnost in stabilnost pri visoki temperaturi in visokem tlaku, s čimer izboljša učinkovitost vrtalnih operacij in zmanjša čas delovanja in stroške.
Izboljšajte varnost vrtanja: Dodajanje CMC pomaga stabilizirati steno vrtine, preprečiti propad stene in zmanjšati obrabo opreme za vdore. Hkrati lahko njegov zgoščevalni učinek izboljša nosilnost vrtalne tekočine in zmanjša operativne težave in nevarnosti za varnost, ki jih povzroča slaba pretočnost vrtalne tekočine.
Široka uporabnost: Karboksimetil celuloza se lahko uporablja v različnih vrstah vrtalnih tekočin, vključno z vrtalnimi tekočinami na osnovi vode, vrtalnimi tekočinami na osnovi olja in sintetičnimi vrtalnimi tekočinami. Zaradi tega je v različnih vrtalnih okoljih široko uporabno.
Kot odličen zgoščevalec, stabilizator in reologijo je velik pomen uporaba karboksimetil celuloze v vrtalnih tekočinah. Lahko poveča viskoznost vrtalne tekočine, izboljša reološke lastnosti, zavira trdne padavine, zmanjša trenje in poveča stabilnost stene, s čimer zagotavlja učinkovitejše in varno delovno okolje za vrtanje. Z napredovanjem znanosti in tehnologije ter nenehnim razvojem tehnologije vrtanja bodo možnosti uporabe karboksimetil celuloze v vrtalni tekočini širše.
Čas objave: februar-15-2025