Натриум карбоксиметил целулоза (кратко CMC-Na) е важно полимерно соединение растворливо во вода и широко се користи во течноста за дупчење нафта. Неговите уникатни својства го прават незаменлива компонента во системот за течност за дупчење.
1. Основни својства на натриум карбоксиметил целулоза
Натриум карбоксиметил целулоза е анјонски целулозен етер генериран од целулоза по третман со алкали и хлорооцетна киселина. Неговата молекуларна структура содржи голем број карбоксиметил групи, што го прави да има добра растворливост и стабилност во вода. CMC-Na може да формира раствор со висок вискозитет во вода, со својства на задебелување, стабилизација и формирање филм.
2. Примена на натриум карбоксиметил целулоза во течност за дупчење
Згуснувач
CMC-Na се користи како згуснувач во течноста за дупчење. Неговата главна функција е да ја зголеми вискозноста на течноста за дупчење и да ја подобри нејзината способност да носи сечи од карпи и сечи за дупчење. Соодветната вискозност на течноста за дупчење може ефикасно да го спречи колапсот на ѕидот на бунарот и да ја одржи стабилноста на дупката.
Редуктор на загуба на течност
За време на процесот на дупчење, течноста за дупчење ќе навлезе во порите на формацијата, предизвикувајќи загуба на вода во течноста за дупчење, што не само што ја троши течноста за дупчење, туку може да предизвика и колапс на ѕидот на бунарот и оштетување на резервоарот. Како намалување на загубата на течности, CMC-Na може да формира густа филтер колач на ѕидот на бунарот, ефикасно намалувајќи ја загубата на филтрација на течноста за дупчење и заштитувајќи ја формацијата и ѕидот на бунарот.
Лубрикант
За време на процесот на дупчење, триењето помеѓу дупчалката и ѕидот на бунарот ќе генерира многу топлина, што ќе резултира со зголемено абење на алатот за дупчење. Подмачкувањето на CMC-Na помага да се намали триењето, да се намали абењето на алатот за дупчење и да се подобри ефикасноста на дупчењето.
Стабилизатор
Течноста за дупчење може да се флокулира или да се деградира при висока температура и висок притисок, со што ќе ја изгуби својата функција. CMC-Na има добра термичка стабилност и отпорност на сол, и може да ја одржи стабилноста на течноста за дупчење под тешки услови и да го продолжи работниот век.
3. Механизам на дејство на натриум карбоксиметил целулоза
Прилагодување на вискозноста
Молекуларната структура на CMC-Na содржи голем број карбоксиметил групи, кои можат да формираат водородни врски во водата за да ја зголемат вискозноста на растворот. Со прилагодување на молекуларната тежина и степенот на замена на CMC-Na, вискозноста на течноста за дупчење може да се контролира за да се задоволат потребите на различни услови за дупчење.
Контрола на филтрација
Молекулите CMC-Na можат да формираат тродимензионална мрежна структура во вода, што може да формира густа филтер колач на ѕидот на бунарот и да ја намали загубата на филтрација на течноста за дупчење. Формирањето на филтер колачот не зависи само од концентрацијата на CMC-Na, туку и од неговата молекуларна тежина и степенот на замена.
Подмачкување
Молекулите на CMC-Na може да се адсорбираат на површината на дупчалката и на ѕидот на бунарот во вода за да формираат подмачкувачка фолија и да го намалат коефициентот на триење. Покрај тоа, CMC-Na може индиректно да го намали триењето помеѓу дупката за дупчење и ѕидот на бунарот со прилагодување на вискозноста на течноста за дупчење.
Термичка стабилност
CMC-Na може да ја одржува стабилноста на својата молекуларна структура при високи температурни услови и не е подложна на термичка деградација. Тоа е затоа што карбоксилните групи во неговите молекули можат да формираат стабилни водородни врски со молекулите на водата за да се спротивстават на оштетувањето на висока температура. Покрај тоа, CMC-Na исто така има добра отпорност на сол и може да ги задржи своите перформанси во солени формации.
4. Примери за примена на натриум карбоксиметил целулоза
Во вистинскиот процес на дупчење, ефектот на примена на натриум карбоксиметил целулоза е извонреден. На пример, во проект за дупчење на длабок бунар, се користеше систем за течност за дупчење што содржи CMC-Na за ефикасно да се контролира стабилноста и загубата на филтрација на бунарот, да се зголеми брзината на дупчење и да се намалат трошоците за дупчење. Покрај тоа, CMC-Na е исто така широко користен во дупчење на морето, а неговата добра отпорност на сол прави да има добри резултати во морската средина.
Примената на натриум карбоксиметил целулоза во течноста за дупчење главно вклучува четири аспекти: згуснување, намалување на загубата на вода, подмачкување и стабилизација. Неговите уникатни физички и хемиски својства го прават незаменлива компонента во системот на течноста за дупчење. Со континуираниот развој на технологијата за дупчење, изгледите за примена на натриум карбоксиметил целулоза ќе бидат пошироки. Во идните истражувања, молекуларната структура и методите за модификација на CMC-Na може да се оптимизираат за дополнително да се подобрат неговите перформанси и да се задоволат потребите на посложените средини за дупчење.
Време на објавување: 25 јули 2024 година