การประยุกต์ใช้โซเดียม carboxymethyl เซลลูโลสในของเหลวเจาะ

โซเดียม carboxymethyl เซลลูโลส (CMC-Na สำหรับระยะสั้น) เป็นสารประกอบพอลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้สำคัญและใช้กันอย่างแพร่หลายในของเหลวเจาะน้ำมัน คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของมันทำให้เป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ในระบบการขุดเจาะ

1. คุณสมบัติพื้นฐานของโซเดียม carboxymethyl เซลลูโลส

โซเดียม carboxymethyl เซลลูโลสเป็นอีเธอร์เซลลูโลสประจุลบที่เกิดจากเซลลูโลสหลังจากการรักษาอัลคาไลและกรดคลอโรอะซิติก โครงสร้างโมเลกุลของมันมีกลุ่ม carboxymethyl จำนวนมากซึ่งทำให้มีความสามารถในการละลายน้ำและเสถียรภาพที่ดี CMC-Na สามารถสร้างสารละลายที่มีความหนืดสูงในน้ำด้วยความหนาความเสถียรและคุณสมบัติการขึ้นรูปฟิล์ม

2. การประยุกต์ใช้โซเดียม carboxymethyl เซลลูโลสในของเหลวเจาะ

เครื่องทำให้ข้น

CMC-Na ใช้เป็นเครื่องข้นในของเหลวเจาะ ฟังก์ชั่นหลักของมันคือการเพิ่มความหนืดของของเหลวในการขุดเจาะและเพิ่มความสามารถในการพกพาหินและการเจาะเจาะ ความหนืดที่เหมาะสมของของเหลวในการขุดเจาะสามารถป้องกันการล่มสลายของผนังได้อย่างมีประสิทธิภาพและรักษาเสถียรภาพของหลุมบ่อ

ตัวลดการสูญเสียของเหลว

ในระหว่างกระบวนการขุดเจาะของเหลวเจาะจะเจาะเข้าไปในรูขุมขนของการก่อตัวทำให้เกิดการสูญเสียน้ำในของเหลวเจาะซึ่งไม่เพียง แต่เสียการขุดเจาะของเหลว แต่ยังอาจทำให้เกิดการล่มสลายของผนังที่ดีและความเสียหายของอ่างเก็บน้ำ ในฐานะที่เป็นตัวลดการสูญเสียของเหลว CMC-NA สามารถสร้างเค้กตัวกรองหนาแน่นบนผนังหลุมได้อย่างมีประสิทธิภาพลดการสูญเสียการกรองของของเหลวเจาะและปกป้องการก่อตัวและผนังที่ดี

น้ำมันหล่อลื่น

ในระหว่างกระบวนการขุดเจาะแรงเสียดทานระหว่างบิตสว่านกับผนังหลุมจะสร้างความร้อนได้มากส่งผลให้การสึกหรอของเครื่องมือเจาะเพิ่มขึ้น การหล่อลื่นของ CMC-NA ช่วยลดแรงเสียดทานลดการสึกหรอของเครื่องมือเจาะและปรับปรุงประสิทธิภาพการขุดเจาะ

เครื่องทำให้เสถียร

การขุดเจาะของเหลวอาจทำให้ตกตะกอนหรือลดลงภายใต้อุณหภูมิสูงและแรงดันสูงจึงสูญเสียการทำงาน CMC-NA มีความเสถียรทางความร้อนและความต้านทานเกลือที่ดีและสามารถรักษาเสถียรภาพของของเหลวในการขุดเจาะภายใต้สภาวะที่รุนแรงและยืดอายุการใช้งาน

3. กลไกการออกฤทธิ์ของโซเดียม carboxymethyl เซลลูโลส

การปรับความหนืด

โครงสร้างโมเลกุลของ CMC-NA มีกลุ่ม carboxymethyl จำนวนมากซึ่งสามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนในน้ำเพื่อเพิ่มความหนืดของสารละลาย ด้วยการปรับน้ำหนักโมเลกุลและระดับการทดแทนของ CMC-NA ความหนืดของของเหลวเจาะสามารถควบคุมได้เพื่อตอบสนองความต้องการของเงื่อนไขการขุดเจาะที่แตกต่างกัน

การควบคุมการกรอง

โมเลกุล CMC-Na สามารถสร้างโครงสร้างเครือข่ายสามมิติในน้ำซึ่งสามารถสร้างเค้กตัวกรองหนาแน่นบนผนังหลุมและลดการสูญเสียการกรองของของเหลวเจาะ การก่อตัวของเค้กตัวกรองไม่เพียง แต่ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของ CMC-NA แต่ยังรวมถึงน้ำหนักโมเลกุลและระดับการทดแทนด้วย

การหล่อลื่น

โมเลกุล CMC-Na สามารถดูดซับบนพื้นผิวของบิตสว่านและผนังหลุมในน้ำเพื่อสร้างฟิล์มหล่อลื่นและลดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน นอกจากนี้ CMC-NA ยังสามารถลดแรงเสียดทานระหว่างบิตสว่านและผนังหลุมได้โดยการปรับความหนืดของของเหลวเจาะ

เสถียรภาพทางความร้อน

CMC-NA สามารถรักษาความเสถียรของโครงสร้างโมเลกุลภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงและไม่ได้มีแนวโน้มที่จะย่อยสลายความร้อน นี่เป็นเพราะกลุ่มคาร์บอกซิลในโมเลกุลของมันสามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนที่มีเสถียรภาพกับโมเลกุลของน้ำเพื่อต้านทานความเสียหายของอุณหภูมิสูง นอกจากนี้ CMC-NA ยังมีความต้านทานเกลือที่ดีและสามารถรักษาประสิทธิภาพในการก่อตัวของน้ำเกลือ 

4. แอปพลิเคชันตัวอย่างของโซเดียม carboxymethyl เซลลูโลส

ในกระบวนการขุดเจาะที่เกิดขึ้นจริงเอฟเฟกต์แอปพลิเคชันของโซเดียม carboxymethyl เซลลูโลสนั้นน่าทึ่ง ตัวอย่างเช่นในโครงการขุดเจาะลึก ๆ ระบบการขุดเจาะที่มี CMC-Na ถูกใช้เพื่อควบคุมความเสถียรและการสูญเสียการกรองของหลุมเจาะเพิ่มความเร็วในการขุดเจาะและลดค่าใช้จ่ายในการขุดเจาะ นอกจากนี้ CMC-NA ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการขุดเจาะทางทะเลและความต้านทานเกลือที่ดีทำให้ทำงานได้ดีในสภาพแวดล้อมทางทะเล

การประยุกต์ใช้โซเดียม carboxymethyl เซลลูโลสในของเหลวเจาะส่วนใหญ่ประกอบด้วยสี่ด้าน: หนา, ลดการสูญเสียน้ำ, การหล่อลื่นและการรักษาเสถียรภาพ คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ทำให้เป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ในระบบการขุดเจาะ ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีการขุดเจาะโอกาสในการใช้งานของโซเดียมคาร์บอกซีเมธิลเซลลูโลสจะกว้างขึ้น ในการวิจัยในอนาคตโครงสร้างโมเลกุลและวิธีการปรับเปลี่ยนของ CMC-NA สามารถปรับให้เหมาะสมเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและตอบสนองความต้องการของสภาพแวดล้อมการขุดเจาะที่ซับซ้อนมากขึ้น