Natriumkarboksimetielsellulose (kortweg CMC-Na) is 'n belangrike wateroplosbare polimeerverbinding en word wyd gebruik in olieboorvloeistof. Sy unieke eienskappe maak dit 'n onontbeerlike komponent in die boorvloeistofstelsel.
1. Basiese eienskappe van natriumkarboksimetielsellulose
Natriumkarboksimetielsellulose is 'n anioniese sellulose-eter wat deur sellulose na alkalibehandeling en chloorasynsuur gegenereer word. Die molekulêre struktuur daarvan bevat 'n groot aantal karboksimetielgroepe, wat dit goeie wateroplosbaarheid en stabiliteit maak. CMC-Na kan 'n hoë-viskositeit oplossing in water vorm, met verdikking, stabilisering en filmvormende eienskappe.
2. Toediening van natriumkarboksimetielsellulose in boorvloeistof
Verdikker
CMC-Na word as verdikkingsmiddel in boorvloeistof gebruik. Die hooffunksie daarvan is om die viskositeit van boorvloeistof te verhoog en sy vermoë om rotssteggies en boorsteggies te dra, te verbeter. Die toepaslike viskositeit van boorvloeistof kan effektief ineenstorting van putwande voorkom en die stabiliteit van die boorput handhaaf.
Vloeistofverlies verminder
Tydens die boorproses sal boorvloeistof in die porieë van die formasie binnedring, wat waterverlies in die boorvloeistof veroorsaak, wat nie net boorvloeistof vermors nie, maar ook boorwand-ineenstorting en reservoirskade kan veroorsaak. As 'n vloeistofverliesvermindering kan CMC-Na 'n digte filterkoek op die putwand vorm, wat die filtrasieverlies van boorvloeistof effektief verminder en die formasie en putwand beskerm.
Smeermiddel
Tydens die boorproses sal die wrywing tussen die boorpunt en die putmuur baie hitte genereer, wat lei tot verhoogde slytasie van die boorwerktuig. Die smeerbaarheid van CMC-Na help om wrywing te verminder, slytasie van die boorgereedskap te verminder en boordoeltreffendheid te verbeter.
Stabiliseerder
Boorvloeistof kan onder hoë temperatuur en hoë druk flokkuleer of afbreek en sodoende sy funksie verloor. CMC-Na het goeie termiese stabiliteit en soutweerstand, en kan die stabiliteit van boorvloeistof onder moeilike toestande handhaaf en sy lewensduur verleng.
3. Werkingsmeganisme van natriumkarboksimetielsellulose
Viskositeit aanpassing
Die molekulêre struktuur van CMC-Na bevat 'n groot aantal karboksimetielgroepe, wat waterstofbindings in water kan vorm om die viskositeit van die oplossing te verhoog. Deur die molekulêre gewig en substitusiegraad van CMC-Na aan te pas, kan die viskositeit van die boorvloeistof beheer word om aan die behoeftes van verskillende boortoestande te voldoen.
Filtrasiebeheer
CMC-Na-molekules kan 'n driedimensionele netwerkstruktuur in water vorm, wat 'n digte filterkoek op die putwand kan vorm en die filtrasieverlies van boorvloeistof kan verminder. Die vorming van die filterkoek hang nie net af van die konsentrasie van CMC-Na nie, maar ook van die molekulêre gewig en substitusiegraad daarvan.
Smering
CMC-Na-molekules kan op die oppervlak van die boorpunt en die putwand in water geadsorbeer word om 'n smeerfilm te vorm en die wrywingskoëffisiënt te verminder. Daarbenewens kan CMC-Na ook indirek die wrywing tussen die boorpunt en die putwand verminder deur die viskositeit van die boorvloeistof aan te pas.
Termiese stabiliteit
CMC-Na kan die stabiliteit van sy molekulêre struktuur onder hoë temperatuur toestande handhaaf en is nie geneig tot termiese agteruitgang nie. Dit is omdat die karboksielgroepe in sy molekules stabiele waterstofbindings met watermolekules kan vorm om hoë temperatuurskade te weerstaan. Daarbenewens het CMC-Na ook goeie soutweerstand en kan sy werkverrigting in soutformasies handhaaf.
4. Toepassingsvoorbeelde van natriumkarboksimetielsellulose
In die werklike boorproses is die toedieningseffek van natriumkarboksimetielsellulose merkwaardig. Byvoorbeeld, in 'n diep put boorprojek is 'n boorvloeistofstelsel wat CMC-Na bevat gebruik om die stabiliteit en filtrasieverlies van die boorput effektief te beheer, die boorspoed te verhoog en die boorkoste te verminder. Daarbenewens word CMC-Na ook wyd gebruik in mariene boorwerk, en sy goeie soutweerstand laat dit goed presteer in die mariene omgewing.
Die toediening van natriumkarboksimetielsellulose in boorvloeistof sluit hoofsaaklik vier aspekte in: verdikking, vermindering van waterverlies, smering en stabilisering. Sy unieke fisiese en chemiese eienskappe maak dit 'n onontbeerlike komponent in die boorvloeistofstelsel. Met die voortdurende ontwikkeling van boortegnologie sal die toepassingsvooruitsigte van natriumkarboksimetielsellulose wyer wees. In toekomstige navorsing kan die molekulêre struktuur en modifikasiemetodes van CMC-Na geoptimaliseer word om sy werkverrigting verder te verbeter en aan die behoeftes van meer komplekse booromgewings te voldoen.
Pos tyd: Jul-25-2024