Il carbossimetil cellulosa (CMC) è un composto polimerico solubile in acqua comune ampiamente utilizzato in vari campi industriali. Soprattutto nella perforazione e ingegneria petrolifera, la CMC svolge un ruolo importante come additivo di fango. Le sue funzioni principali sono migliorare le proprietà reologiche del fango, aumentare la stabilità del fango, migliorare la lubrificità, ridurre l'usura della punta del trapano, ecc.
1. Aumenta la viscosità del fango
La viscosità del fango è cruciale per le operazioni di perforazione. La viscosità troppo bassa non può rimuovere efficacemente le talee generate durante la perforazione e una viscosità troppo elevata influenzerà la fluidità e l'efficienza del fango. La CMC può aumentare efficacemente la viscosità del fango interagendo con le molecole d'acqua attraverso il gruppo carbossilmetilico nella sua struttura molecolare. Le molecole CMC formano una struttura di rete in acqua, che può assorbire l'acqua e gonfiare e aumentare la viscosità del liquido, migliorando così le proprietà reologiche del fango. Questa proprietà è di grande significato per la rimozione delle talee e la stabilizzazione della parete del foro durante la perforazione.
2. ispessimento e regolazione delle proprietà reologiche
Le proprietà reologiche del fango (compresa la viscosità, la fluidità, ecc.) Sono molto importanti per il progresso regolare delle operazioni di perforazione. La CMC può aumentare significativamente la viscosità plastica e il valore di snervamento del fango a una certa concentrazione, regolare le proprietà reologiche del fango e garantire che il fango abbia una buona fluidità e lubrificienza durante la perforazione. La maggiore viscosità aiuta a ridurre la resistenza al flusso del fango, migliorando così l'efficienza della perforazione e riducendo l'usura della punta del trapano causata dall'eccessiva resistenza al flusso durante la perforazione.
3. Migliorare la stabilità del fango
Durante il processo di perforazione, la stabilità del fango è cruciale, specialmente in diversi ambienti geologici e variazioni di temperatura. Grazie alla sua buona solubilità e stabilità dell'acqua, CMC può migliorare la resistenza al calore e la resistenza al sale del fango, in modo che possa ancora mantenere alte prestazioni in diverse condizioni di perforazione. La CMC può formare una soluzione colloidale stabile nel fango, impedire al fango di sedimentazione, flocculazione e altri fenomeni e garantire la stabilità a lungo termine del fango.
4. Aumenta la lubrificità del fango
Durante le operazioni di perforazione, l'attrito tra la punta del trapano e la formazione è inevitabile. L'attrito eccessivo aumenterà il consumo di energia, ridurrà l'efficienza di perforazione e potrebbe persino causare danni alle attrezzature. La CMC può aumentare significativamente la lubrificienza del fango, ridurre il coefficiente di attrito tra la punta del trapano e la parete del foro, ridurre l'usura della punta del trapano e migliorare la stabilità operativa durante la perforazione. Il miglioramento della lubicità aiuta a ridurre il rischio di collasso della parete di pozzo durante la perforazione e prolungare la durata delle attrezzature.
5. Blocca crepe e permeabilità di controllo
In alcune condizioni speciali di perforazione, come l'incontro ad alta permeabilità o formazioni fratturate, la CMC può effettivamente bloccare i pori e le fessure nella formazione. Le molecole CMC hanno buone proprietà di gelificazione e possono formare colloidi nei fluidi di perforazione per ridurre la permeabilità dell'acqua nel fango. Questo effetto bloccante aiuta a impedire all'acqua nel fango di entrare nello strato delle acque sotterranee o dello strato di petrolio e gas, riducendo l'inquinamento e proteggendo le risorse sotterranee.
6. Resistenza al sale e resistenza ad alta temperatura
In alcuni ambienti di perforazione ad alta salinità e ad alta temperatura, CMC ha mostrato un'eccellente adattabilità. I gruppi carbossilici contenuti nella sua struttura molecolare possono combinarsi efficacemente con molecole d'acqua per migliorare la sua solubilità e stabilità negli ambienti di acqua salata. Ciò consente a CMC di svolgere ancora un ruolo nell'ispessimento e nella stabilizzazione del fango nei fanghi di acqua salata. Inoltre, CMC ha anche un certo grado di resistenza ad alta temperatura e non è facile da decomporre in ambienti ad alta temperatura, il che aiuta a mantenere le prestazioni del fango nelle formazioni ad alta temperatura.
7. Protezione ambientale
Con il continuo miglioramento dei requisiti di protezione ambientale, molte industrie stanno lavorando duramente per ridurre l'inquinamento ambientale. Nelle operazioni di perforazione, gli additivi di fango tradizionali contengono spesso ingredienti tossici, che possono avere un impatto negativo sull'ambiente ecologico. Come prodotto naturale, la CMC deriva dalle fibre vegetali e può essere rapidamente degradato in acqua, il che ha meno danni all'ambiente. Pertanto, è un additivo di fango verde ed ecologico. Le sue proprietà non tossiche e degradabili lo rendono il materiale preferito in molti progetti di sviluppo del petrolio e del gas.
8. Sinergia con altri additivi
In applicazioni pratiche, la CMC viene spesso mescolata con altri additivi di fango (come poliacrilammide, bentonite, ecc.). CMC può sinergizzare con questi additivi per migliorare ulteriormente la reologia, la stabilità e la lubrificità del fango. Ad esempio, quando la CMC viene miscelata con bentonite, può migliorare la stabilità colloidale del fango, evitare la sedimentazione del fango durante l'uso e migliorare l'adattabilità del fango in ambienti ad alta temperatura e ad alta pressione.
Il carbossimetil cellulosa (CMC) svolge molti ruoli nel fango. Può non solo aumentare la viscosità e la reologia del fango, migliorare la stabilità e la lubrificità del fango, ma migliorare anche la protezione ambientale del fango, ridurre l'usura delle attrezzature durante la perforazione e sigillare efficacemente le crepe di formazione in condizioni geologiche speciali. Come importante additivo per la perforazione di fango, CMC ha eccellenti prestazioni e ampie prospettive di applicazione, in particolare nel campo della protezione ambientale e della perforazione efficiente, mostrando il suo valore insostituibile.
Tempo post: febbraio 20-2025