Натријум карбоксиметил целулоза (скраћено ЦМЦ-На) је важно полимерно једињење растворљиво у води и широко се користи у течности за бушење нафте. Његова јединствена својства чине га незаменљивом компонентом у систему течности за бушење.
1. Основна својства натријум карбоксиметил целулозе
Натријум карбоксиметил целулоза је ањонски етар целулозе који ствара целулоза након алкалне обраде и хлоросирћетне киселине. Његова молекуларна структура садржи велики број карбоксиметил група, што га чини добро растворљивом у води и стабилношћу. ЦМЦ-На може да формира раствор високог вискозитета у води, са својствима згушњавања, стабилизације и стварања филма.
2. Примена натријум карбоксиметил целулозе у течности за бушење
Згушњивач
ЦМЦ-На се користи као згушњивач у течности за бушење. Његова главна функција је да повећа вискозитет течности за бушење и побољша њену способност да носи камене и бушотине. Одговарајући вискозитет течности за бушење може ефикасно спречити урушавање зида бунара и одржати стабилност бушотине.
Редуктор губитка течности
Током процеса бушења, течност за бушење ће продрети у поре формације, узрокујући губитак воде у течности за бушење, која не само да троши течност за бушење, већ може да изазове и колапс зида бунара и оштећење резервоара. Као редуктор губитка течности, ЦМЦ-На може да формира густ филтерски колач на зиду бунара, ефикасно смањујући губитак филтрације течности за бушење и штитећи формацију и зид бунара.
Лубрицант
Током процеса бушења, трење између бургије и зида бушотине ће створити много топлоте, што ће резултирати повећаним хабањем алата за бушење. Подмазивање ЦМЦ-На помаже у смањењу трења, смањењу хабања алата за бушење и побољшању ефикасности бушења.
Стабилизатор
Течност за бушење може да флокулира или деградира под високом температуром и високим притиском и тако изгуби своју функцију. ЦМЦ-На има добру термичку стабилност и отпорност на со, и може да одржи стабилност течности за бушење у тешким условима и продужи њен радни век.
3. Механизам деловања натријум карбоксиметил целулозе
Подешавање вискозитета
Молекуларна структура ЦМЦ-На садржи велики број карбоксиметил група, које могу да формирају водоничне везе у води како би повећале вискозитет раствора. Подешавањем молекулске тежине и степена супституције ЦМЦ-На, вискозитет течности за бушење се може контролисати како би се задовољиле потребе различитих услова бушења.
Контрола филтрације
Молекули ЦМЦ-На могу формирати тродимензионалну мрежну структуру у води, која може формирати густ филтерски колач на зиду бунара и смањити губитак филтрације течности за бушење. Формирање филтерског колача зависи не само од концентрације ЦМЦ-На, већ и од његове молекулске тежине и степена супституције.
Подмазивање
Молекули ЦМЦ-На могу се адсорбовати на површини бушотине и зиду бунара у води да би формирали филм за подмазивање и смањили коефицијент трења. Поред тога, ЦМЦ-На такође може индиректно да смањи трење између бургије и зида бунара подешавањем вискозитета течности за бушење.
Термичка стабилност
ЦМЦ-На може одржати стабилност своје молекуларне структуре у условима високе температуре и није склон термичкој деградацији. То је зато што карбоксилне групе у његовим молекулима могу формирати стабилне водоничне везе са молекулима воде како би се одупрле оштећењу високе температуре. Поред тога, ЦМЦ-На такође има добру отпорност на со и може да одржи своје перформансе у сланим формацијама.
4. Примери примене натријум карбоксиметил целулозе
У стварном процесу бушења, ефекат примене натријум карбоксиметил целулозе је изузетан. На пример, у пројекту дубоког бушења бунара, систем течности за бушење који садржи ЦМЦ-На је коришћен за ефикасну контролу стабилности и губитка филтрације у бушотини, повећање брзине бушења и смањење трошкова бушења. Поред тога, ЦМЦ-На се такође широко користи у поморском бушењу, а његова добра отпорност на сол чини га добрим перформансама у морском окружењу.
Примена натријум карбоксиметил целулозе у течности за бушење углавном укључује четири аспекта: згушњавање, смањење губитка воде, подмазивање и стабилизација. Његова јединствена физичка и хемијска својства чине га незаменљивом компонентом у систему течности за бушење. Уз континуирани развој технологије бушења, изгледи за примену натријум карбоксиметил целулозе биће шири. У будућим истраживањима, молекуларна структура и методе модификације ЦМЦ-На могу се оптимизовати како би се додатно побољшале његове перформансе и задовољиле потребе сложенијих окружења за бушење.
Време поста: 25.07.2024