Η καρβοξυμεθυλο κυτταρίνη (CMC) είναι μια κοινή υδατοδιαλυτή πολυμερή ένωση που χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορους βιομηχανικούς τομείς. Ειδικά στη μηχανική γεώτρησης και πετρελαίου, η CMC διαδραματίζει σημαντικό ρόλο ως πρόσθετο λάσπης. Οι κύριες λειτουργίες του είναι η βελτίωση των ρεολογικών ιδιοτήτων της λάσπης, η αύξηση της σταθερότητας της λάσπης, η βελτίωση της λιπαντικότητας, η μείωση της φθοράς των τρυπανιών κ.λπ.
1. Αυξήστε το ιξώδες της λάσπης
Το ιξώδες της λάσπης είναι κρίσιμο για τις εργασίες γεώτρησης. Το πολύ χαμηλό ιξώδες δεν μπορεί να απομακρύνει αποτελεσματικά τα μοσχεύματα που παράγονται κατά τη διάρκεια της γεώτρησης και πολύ υψηλό ιξώδες θα επηρεάσει τη ρευστότητα και την αποτελεσματικότητα της λάσπης. Το CMC μπορεί να αυξήσει αποτελεσματικά το ιξώδες της λάσπης αλληλεπιδρώντας με μόρια νερού μέσω της ομάδας καρβοξυλομεθυλίου στη μοριακή του δομή. Τα μόρια CMC σχηματίζουν μια δομή δικτύου στο νερό, η οποία μπορεί να απορροφήσει το νερό και να διογκωθεί και να αυξήσει το ιξώδες του υγρού, ενισχύοντας έτσι τις ρεολογικές ιδιότητες της λάσπης. Αυτή η ιδιότητα έχει μεγάλη σημασία για την αφαίρεση των μοσχευμάτων και τη σταθεροποίηση του τοιχώματος της γεώτρησης κατά τη διάρκεια της διάτρησης.
2. Πάχους και ρύθμιση των ρεολογικών ιδιοτήτων
Οι ρεολογικές ιδιότητες της λάσπης (συμπεριλαμβανομένου του ιξώδους, της ρευστότητας κ.λπ.) είναι πολύ σημαντικές για την ομαλή πρόοδο των δραστηριοτήτων γεώτρησης. Το CMC μπορεί να αυξήσει σημαντικά το πλαστικό ιξώδες και την τιμή απόδοσης της λάσπης σε μια συγκεκριμένη συγκέντρωση, να ρυθμίσει τις ρεολογικές ιδιότητες της λάσπης και να εξασφαλίσει ότι η λάσπη έχει καλή ρευστότητα και λιπαντικότητα κατά τη διάτρηση. Το αυξημένο ιξώδες συμβάλλει στη μείωση της αντίστασης της ροής της λάσπης, βελτιώνοντας έτσι την αποτελεσματικότητα της γεώτρησης και τη μείωση της φθοράς του τρυπανιού που προκαλείται από την υπερβολική αντοχή στη ροή κατά τη διάτρηση.
3. Βελτίωση της σταθερότητας της λάσπης
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας γεώτρησης, η σταθερότητα της λάσπης είναι κρίσιμη, ειδικά υπό διαφορετικά γεωλογικά περιβάλλοντα και αλλαγές θερμοκρασίας. Λόγω της καλής υδατοδιαλυτότητας και της σταθερότητας, η CMC μπορεί να ενισχύσει την αντίσταση στη θερμότητα και την αντοχή στο άλας της λάσπης, έτσι ώστε να μπορεί να διατηρήσει υψηλές επιδόσεις υπό διαφορετικές συνθήκες γεώτρησης. Το CMC μπορεί να σχηματίσει ένα σταθερό κολλοειδές διάλυμα στη λάσπη, να αποτρέψει τη λάσπη από την καθίζηση, την κροκίδωση και άλλα φαινόμενα και να εξασφαλίσει τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα της λάσπης.
4. Αύξηση της λίπανσης της λάσπης
Κατά τη διάρκεια των εργασιών γεώτρησης, η τριβή μεταξύ του τρυπανιού και του σχηματισμού είναι αναπόφευκτη. Η υπερβολική τριβή θα αυξήσει την κατανάλωση ενέργειας, θα μειώσει την αποτελεσματικότητα της γεώτρησης και θα προκαλέσει βλάβη στον εξοπλισμό. Το CMC μπορεί να αυξήσει σημαντικά τη λίπανση της λάσπης, να μειώσει τον συντελεστή τριβής μεταξύ του τρυπανιού και του τοιχώματος της γεώτρησης, να μειώσει τη φθορά του τρυπανιού και να βελτιώσει τη λειτουργική σταθερότητα κατά τη διάτρηση. Η βελτίωση της λιπαντικότητας συμβάλλει στη μείωση του κινδύνου κατάρρευσης τοίχων κατά τη διάρκεια της διάτρησης και στην επέκταση της διάρκειας ζωής του εξοπλισμού.
5. Καταρρήσεις μπλοκ και διαπερατότητα ελέγχου
Κάτω από ορισμένες ειδικές συνθήκες γεώτρησης, όπως η αντιμετώπιση υψηλής διαπερατότητας ή σχηματισμοί με θραύση, η CMC μπορεί να εμποδίσει αποτελεσματικά τους πόρους και τις ρωγμές στο σχηματισμό. Τα μόρια CMC έχουν καλές ιδιότητες πύλης και μπορούν να σχηματίσουν κολλοειδή σε υγρά γεώτρησης για να μειώσουν τη διαπερατότητα του νερού στη λάσπη. Αυτό το φαινόμενο αποκλεισμού βοηθά στην πρόληψη της εισόδου στο νερό στη λάσπη στο στρώμα υπόγειων υδάτων ή στο στρώμα πετρελαίου και φυσικού αερίου, μειώνοντας τη ρύπανση και την προστασία των υπόγειων πόρων.
6. Αντίσταση άλατος και αντίσταση υψηλής θερμοκρασίας
Σε ορισμένα περιβάλλοντα γεώτρησης υψηλής και υψηλής θερμοκρασίας, η CMC έχει δείξει εξαιρετική προσαρμοστικότητα. Οι καρβοξυλικές ομάδες που περιέχονται στη μοριακή δομή της μπορούν να συνδυαστούν αποτελεσματικά με μόρια νερού για να ενισχύσουν τη διαλυτότητα και τη σταθερότητα του σε περιβάλλοντα αλμυρού νερού. Αυτό επιτρέπει στην CMC να παίζει ακόμα ρόλο στην πάχυνση και τη σταθεροποίηση της λάσπης σε πολεμιστές αλμυρού νερού. Επιπλέον, η CMC έχει επίσης ένα ορισμένο βαθμό αντοχής σε υψηλή θερμοκρασία και δεν είναι εύκολο να αποσυντεθεί σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας, γεγονός που βοηθά στη διατήρηση της απόδοσης της λάσπης σε σχηματισμούς υψηλής θερμοκρασίας.
7. Προστασία του περιβάλλοντος
Με τη συνεχή βελτίωση των απαιτήσεων προστασίας του περιβάλλοντος, πολλές βιομηχανίες εργάζονται σκληρά για να μειώσουν τη ρύπανση του περιβάλλοντος. Στις εργασίες γεώτρησης, τα παραδοσιακά πρόσθετα λάσπης συχνά περιέχουν τοξικά συστατικά, τα οποία μπορεί να έχουν αρνητικό αντίκτυπο στο οικολογικό περιβάλλον. Ως φυσικό προϊόν, η CMC προέρχεται από φυτικές ίνες και μπορεί να υποβαθμιστεί γρήγορα στο νερό, γεγονός που έχει λιγότερη βλάβη στο περιβάλλον. Ως εκ τούτου, είναι ένα πράσινο και φιλικό προς το περιβάλλον πρόσθετο λάσπης. Οι μη τοξικές και αποικοδομήσιμες ιδιότητές του καθιστούν το προτιμώμενο υλικό σε πολλά έργα ανάπτυξης πετρελαίου και φυσικού αερίου.
8. Συνεργεία με άλλα πρόσθετα
Σε πρακτικές εφαρμογές, το CMC συχνά αναμειγνύεται με άλλα πρόσθετα λάσπης (όπως πολυακρυλαμίδιο, μπεντονίτη κ.λπ.). Η CMC μπορεί να συνεργαστεί με αυτά τα πρόσθετα για να βελτιώσει περαιτέρω τη ρεολογία, τη σταθερότητα και τη λιπαντικότητα της λάσπης. Για παράδειγμα, όταν το CMC αναμειγνύεται με μπεντονίτη, μπορεί να ενισχύσει τη κολλοειδή σταθερότητα της λάσπης, να αποφύγει την καθίζηση της λάσπης κατά τη χρήση και να βελτιώσει την προσαρμοστικότητα της λάσπης σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης.
Η καρβοξυμεθυλο κυτταρίνη (CMC) παίζει πολλούς ρόλους στη λάσπη. Μπορεί όχι μόνο να αυξήσει το ιξώδες και τη ρεολογία της λάσπης, να βελτιώσει τη σταθερότητα και τη λιπαντικότητα της λάσπης, αλλά και να βελτιώσει την περιβαλλοντική προστασία της λάσπης, να μειώσει τη φθορά του εξοπλισμού κατά τη διάρκεια της γεώτρησης και να σφραγίσει αποτελεσματικά τις ρωγμές σχηματισμού υπό ειδικές γεωλογικές συνθήκες. Ως σημαντικό πρόσθετο λάσπης γεώτρησης, η CMC έχει εξαιρετικές προοπτικές απόδοσης και ευρείες προοπτικές εφαρμογών, ειδικά στον τομέα της προστασίας του περιβάλλοντος και της αποτελεσματικής διάτρησης, δείχνοντας την αναντικατάστατη αξία του.
Χρόνος δημοσίευσης: Φεβ-20-2025