Nātrija karboksimetilceluloze (īsi sakot, CMC-NA) ir svarīgs ūdenī šķīstošs polimēra savienojums, un to plaši izmanto eļļas urbšanas šķidrumā. Tās unikālās īpašības padara to par neaizstājamu komponentu urbšanas šķidruma sistēmā.
1. Nātrija karboksimetil celulozes pamatīpašības
Nātrija karboksimetilceluloze ir anjonu celulozes ēteris, ko izraisa celuloze pēc sārmu apstrādes un hloretiķskābes. Tās molekulārā struktūra satur lielu skaitu karboksimetilgrupu, kas tai padara labu šķīdību ūdenī un stabilitātē. CMC-NA var veidot augstas viskozitātes šķīdumu ūdenī ar sabiezēšanu, stabilizāciju un plēvju veidojošām īpašībām.
2. Nātrija karboksimetilcelulozes uzklāšana urbšanas šķidrumā
Sabiezināt
CMC-NA izmanto kā biezinātāju urbšanas šķidrumā. Tās galvenā funkcija ir palielināt urbšanas šķidruma viskozitāti un uzlabot tā spēju pārvadāt iežu spraudeņus un urbšanas spraudeņus. Atbilstošā urbšanas šķidruma viskozitāte var efektīvi novērst akas sienas sabrukšanu un saglabāt urbuma stabilitāti.
Šķidruma zuduma reduktors
Urbšanas procesa laikā urbšanas šķidrums iekļūs veidošanās porās, izraisot ūdens zudumu urbšanas šķidrumā, kas ne tikai izšķērdēs urbšanas šķidrumu, bet arī var izraisīt labi sienas sabrukumu un rezervuāra bojājumus. Kā šķidruma zudumu reduktors CMC-NA var veidot blīvu filtra kūku uz urbuma sienas, efektīvi samazinot urbšanas šķidruma filtrācijas zudumu un aizsargājot veidošanos un urbumu sienu.
Smērviela
Urbšanas procesa laikā berze starp urbšanas bitu un urbuma sienu radīs daudz siltuma, kā rezultātā palielināsies urbšanas instrumenta nodilums. CMC-NA smērīgums palīdz samazināt berzi, samazināt urbšanas instrumenta nodilumu un uzlabot urbšanas efektivitāti.
Stabilizators
Urbšanas šķidrums var flokulēt vai noārdīties augstā temperatūrā un augstā spiedienā, tādējādi zaudējot tā darbību. CMC-NA ir laba termiskā stabilitāte un sāls pretestība, un tas var saglabāt urbšanas šķidruma stabilitāti skarbos apstākļos un pagarināt tā kalpošanas laiku.
3. Nātrija karboksimetil celulozes darbības mehānisms
Viskozitātes pielāgošana
CMC-NA molekulārā struktūra satur lielu skaitu karboksimetilgrupu, kas var veidot ūdeņraža saites ūdenī, lai palielinātu šķīduma viskozitāti. Pielāgojot CMC-NA molekulmasu un aizvietošanas pakāpi, urbšanas šķidruma viskozitāti var kontrolēt, lai tas atbilstu dažādu urbšanas apstākļu vajadzībām.
Filtrēšanas kontrole
CMC-NA molekulas var veidot trīsdimensiju tīkla struktūru ūdenī, kas uz urbuma sienas var veidot blīvu filtra kūku un samazināt urbšanas šķidruma filtrācijas zudumu. Filtra kūkas veidošanās ir atkarīga ne tikai no CMC-NA koncentrācijas, bet arī no tās molekulmasas un aizvietošanas pakāpes.
Eļļošana
CMC-NA molekulas var adsorbēt uz urbšanas bita virsmas un urbuma sienas ūdenī, veidojot smērvielu plēvi un samazinot berzes koeficientu. Turklāt CMC-NA var arī netieši samazināt berzi starp urbšanas bitu un urbuma sienu, pielāgojot urbšanas šķidruma viskozitāti.
Termiskā stabilitāte
CMC-NA var saglabāt tās molekulārās struktūras stabilitāti augstas temperatūras apstākļos un nav pakļauts termiskai sadalīšanai. Tas notiek tāpēc, ka karboksilgrupas tās molekulās var veidot stabilas ūdeņraža saites ar ūdens molekulām, lai izturētu augstas temperatūras bojājumus. Turklāt CMC-NA ir arī laba sāls pretestība, un tā var saglabāt savu veiktspēju fizioloģiskā šķīduma veidojumos.
4. Nātrija karboksimetil celulozes pielietojuma piemēri
Faktiskajā urbšanas procesā nātrija karboksimetilcelulozes uzklāšanas efekts ir ievērojams. Piemēram, dziļā urbuma urbšanas projektā tika izmantota urbšanas šķidruma sistēma, kas satur CMC-NA, lai efektīvi kontrolētu urbuma stabilitāti un filtrācijas zudumu, palielinātu urbšanas ātrumu un samazinātu urbšanas izmaksas. Turklāt CMC-NA tiek plaši izmantots arī jūras urbšanā, un tā labā sāls pretestība padara to labi jūrā vidē.
Nātrija karboksimetilcelulozes uzklāšana urbšanas šķidrumā galvenokārt ietver četrus aspektus: sabiezēšanu, ūdens zudumu samazināšanu, eļļošanu un stabilizāciju. Tās unikālās fizikālās un ķīmiskās īpašības padara to par neaizstājamu komponentu urbšanas šķidruma sistēmā. Nepārtraukti attīstot urbšanas tehnoloģiju, nātrija karboksimetilcelulozes lietojumprogrammas būs plašākas. Turpmākajos pētījumos CMC-NA molekulārās struktūras un modifikācijas metodes var optimizēt, lai vēl vairāk uzlabotu tā veiktspēju un apmierinātu sarežģītākas urbšanas vides vajadzības.
Pasta laiks: jūlijs-25-2024