Carboxymethylcellulose (CMC) er en polymerforbindelse opnået ved kemisk modifikation af naturlig cellulose og er vidt brugt i mange brancher. Ved borevæske spiller carboxymethylcellulose en nøglerolle som en vigtig fortykningsmiddel og stabilisator. Det forbedrer effektiviteten og sikkerheden ved boringsoperationer ved at forbedre viskositeten og rheologiske egenskaber ved borevæske og hæmmende fastfældning af fast fase.
1. Grundlæggende egenskaber ved carboxymethylcellulose
Kemisk struktur: Den molekylære struktur af carboxymethylcellulose indeholder carboxymethyl (-ch2cooh) substituenter, hvilket gør dens molekyler negativt ladet og har en vis vandopløselighed og hydrofilicitet. CMC opnås ved æterificering af naturlige cellulosemolekyler og udskiftning af en del af hydroxyl (OH) med carboxymethylgrupper.
Vandopløselighed: Carboxymethylcellulose har en høj opløselighed i vand og danner en viskøs kolloidal opløsning. Denne egenskab gør det til en ideel fortykningsmiddel i borevæske, som kan forbedre ophængsevnen og reologiske egenskaber ved borevæske.
Justerbarhed: CMCs molekylvægt, substitutionsgrad, opløselighed og andre egenskaber kan justeres i henhold til efterspørgslen. Dette gør det muligt at vælge og optimeres i henhold til faktiske behov i forskellige typer borevæsker.
2. Rollen af carboxymethylcellulose i borevæsker
Tykkelseseffekt: Carboxymethylcellulose bruges som en fortykningsmiddel i borevæsker for effektivt at øge væskens viskositet. Højere viskositet hjælper med at suspendere og transportere stiklinger, reducere deponering af faste partikler i borevæsken og forhindre tilstopning af borehullet. Derudover kan fortykningseffekten af CMC forbedre bærekapaciteten af borevæsken og sikre, at borevæsken stadig kan opretholde gode reologiske egenskaber under høje temperatur og højtryksbetingelser.
Rheologisk egenskabsoptimering: De reologiske egenskaber ved borevæske påvirker direkte effektiviteten og sikkerheden ved boringsoperationer. CMC kan justere den rheologiske kurve for borevæsken, så den har en passende udbyttestress og viskositet til at tackle forskellige boremiljøer. Dens tilsætning kan forbedre strømningsegenskaberne for borevæsken ned ad delingen, så borevæsken stadig kan opretholde en stabil strømningstilstand, når man støder på høje strømningshastigheder eller komplekse geologiske tilstande og undgår overdreven tryksvingninger.
Inhibering af fastbørfældning af fast fase: carboxymethylcellulose kan effektivt hæmme dannelsen af fastbør i fast fase i borevæske og sikre stabiliteten af borevæske. Under boreprocessen kommer fastfældning af fast fase (såsom stiklinger, mudder osv.) Ind i borevæsken, når borebiten roterer. CMC hjælper med at holde de faste partikler suspenderet og forhindre nedbør ved at øge viskositeten og spredbarheden af væsken og derved opretholde fluiditeten af borevæsken.
Forbedre fluiditeten og reducer træk: I dybe brønde eller høje temperatur og højtryksbrønde, når fluiditeten af borevæsken forringes, kan tilsætningen af CMC effektivt forbedre dens strømningsydelse, reducere friktionsmodstanden for væsken og forbedre boreeffektiviteten. På samme tid kan CMC reducere fordampningstabet af borevæsken og reducere friktionen mellem borebiten og brøndvæggen, hvilket reducerer energiforbruget i boreoperationer.
Smøring: CMC kan også spille en bestemt smørrolle, reducere friktionen mellem borebiten og brøndvæggen og reducere udstyrsslitage. Især under høj temperatur og højt tryk og komplekse geologiske tilstande er smøringseffekten især vigtig.
Nå vægstabilitet: CMC kan forbedre vedhæftningen af borevæsken, så der dannes en tynd film på overfladen af brøndvæggen for at forhindre, at brøndvæggen kollapser. Især i bløde klipper, lerlag eller komplekse geologiske tilstande, der er tilbøjelige til at kollapse, er denne rolle af CMC især vigtig.
3. påføringseffekt af carboxymethylcellulose i borevæske
Forbedring af boreeffektivitet: Da carboxymethylcellulose kan justere rheologien for borevæske, kan den stadig opretholde god fluiditet og stabilitet under højt temperatur og højt tryk og derved forbedre effektiviteten af boringsoperationer og reducere driftstid og omkostninger.
Forbedre boresikkerhed: Tilføjelsen af CMC hjælper med at stabilisere brøndvæggen, forhindre brøndvægkollaps og reducere slidet af udstyr i borehullet. På samme tid kan dens fortykningseffekt forbedre bærekapaciteten for borevæske og reducere operationelle vanskeligheder og sikkerhedsfare forårsaget af dårlig fluiditet af borevæske.
Bred anvendelse: carboxymethylcellulose kan bruges i forskellige typer borevæsker, herunder vandbaserede borevæsker, oliebaserede borevæsker og syntetiske borevæsker. Dette gør det vidt anvendeligt i forskellige boremiljøer.
Som en fremragende tykkemidler, stabilisator og reologi -modifikator er anvendelsen af carboxymethylcellulose i borevæsker af stor betydning. Det kan øge viskositeten af borevæske, forbedre reologiske egenskaber, hæmme fast nedbør, reducere friktion og forbedre brøndvægstabiliteten og dermed give et mere effektivt og sikkert arbejdsmiljø til boringsoperationer. Med fremme af videnskab og teknologi og den kontinuerlige udvikling af boreteknologi vil applikationsudsigterne for carboxymethylcellulose i borevæske være bredere.
Posttid: Feb-15-2025