تطبيق مادة CMC في صناعة النفط والغاز

أثناء عمليات الحفر والصيانة لآبار النفط والغاز الطبيعي، يكون جدار البئر عرضةً لفقدان الماء، مما يُسبب تغيرات في قطر البئر وانهياره، وبالتالي يتعذر تنفيذ المشروع بشكل طبيعي، أو حتى يُضطر إلى التوقف في منتصف الطريق. لذلك، من الضروري تعديل الخصائص الفيزيائية لطين الحفر وفقًا للتغيرات في الظروف الجيولوجية لكل منطقة، مثل عمق البئر ودرجة الحرارة وسماكة الطين. يُعدّ مُركّب طين الحفر (CMC) المنتج الأمثل لتعديل هذه الخصائص الفيزيائية، وتتمثل وظائفه الرئيسية فيما يلي:

يمكن للطين المحتوي على مادة CMC أن يجعل جدار البئر يشكل طبقة رقيقة وصلبة ومنخفضة النفاذية، مما يمنع ترطيب الصخر الزيتي، ويمنع تشتت نواتج الحفر، ويقلل من انهيار جدار البئر.

إن الطين المحتوي على CMC هو نوع من عوامل التحكم في فقدان السوائل عالية الكفاءة، ويمكنه التحكم في فقدان الماء بمستوى أفضل بجرعة أقل (0.3-0.5٪)، ولن يسبب آثارًا ضارة على الخصائص الأخرى للطين، مثل اللزوجة العالية جدًا أو قوة القص.

يمكن للطين المحتوي على CMC أن يقاوم درجات الحرارة العالية، ويمكن استخدامه بشكل عام في بيئة ذات درجة حرارة عالية تبلغ حوالي 140 درجة مئوية، مثل المنتجات عالية الاستبدال وعالية اللزوجة، ويمكن استخدامه في بيئة ذات درجة حرارة عالية تتراوح بين 150 و170 درجة مئوية.

تتميز طينات الحفر المحتوية على كربوكسي ميثيل السليلوز (CMC) بمقاومتها للملح. وتتمثل خصائص CMC في مقاومتها للملح في قدرتها على تقليل فقدان الماء عند تركيز ملحي معين، بالإضافة إلى حفاظها على خصائص انسيابية ثابتة تقريبًا مقارنةً ببيئة المياه العذبة. لذا، يمكن استخدامها في سوائل الحفر الخالية من الطين وفي طينات الحفر في بيئات المياه المالحة. بعض سوائل الحفر قادرة على مقاومة الملح دون تغيير ملحوظ في خصائصها الانسيابية. عند تركيز ملحي 4% وفي المياه العذبة، ارتفعت نسبة تغير لزوجة CMC المقاوم للملح إلى أكثر من 1، أي أن لزوجته تكاد لا تتغير في بيئة عالية الملوحة.

يمكن للطين المحتوي على مادة CMC التحكم في خواص تدفق الطين.سي إم سيلا يقتصر الأمر على تقليل فقدان الماء فحسب، بل يزيد أيضًا من اللزوجة.

١. يمكن للطين المحتوي على مادة CMC أن يُشكّل طبقة ترشيح رقيقة وصلبة ومنخفضة النفاذية على جدار البئر، مما يقلل من فقدان الماء. بعد إضافة مادة CMC إلى الطين، يحصل جهاز الحفر على قوة قص أولية منخفضة، مما يُسهّل على الطين إطلاق الغاز المحصور فيه، وفي الوقت نفسه، يُمكن التخلص من المخلفات بسرعة في حوض الطين.

2. مثل غيرها من مواد التعليق، يتمتع طين الحفر بفترة صلاحية محددة. ويمكن أن تؤدي إضافة مادة CMC إلى جعله أكثر استقراراً وإطالة فترة صلاحيته.

3. نادراً ما يتأثر الطين المحتوي على CMC بالعفن، ولا حاجة للحفاظ على قيمة pH عالية واستخدام المواد الحافظة.

4. يتميز الطين المحتوي على CMC بثبات جيد ويمكنه تقليل فقدان الماء حتى لو كانت درجة الحرارة أعلى من 150 درجة.