Натрий карбоксиметилцеллюлозасы (қысқаша CMC-Na) суда еритін маңызды полимер қосылысы болып табылады және мұнай бұрғылау сұйықтығында кеңінен қолданылады. Оның бірегей қасиеттері оны бұрғылау сұйықтығы жүйесінде ажырамас құрамдас бөлік етеді.
1. Натрий карбоксиметилцеллюлозасының негізгі қасиеттері
Натрий карбоксиметилцеллюлозасы - сілтімен және хлорсірке қышқылымен өңдеуден кейін целлюлоза арқылы түзілетін аниондық целлюлоза эфирі. Оның молекулалық құрылымында көптеген карбоксиметил топтары бар, бұл оның суда жақсы ерігіштігі мен тұрақтылығын қамтамасыз етеді. CMC-Na суда жоғары тұтқырлықтағы ерітінді түзе алады, қоюландыру, тұрақтандыру және қабық түзу қасиеттеріне ие.
2. Бұрғылау сұйықтығында натрий карбоксиметилцеллюлозасын қолдану
Қоюлатқыш
CMC-Na бұрғылау сұйықтығында қоюландырғыш ретінде қолданылады. Оның негізгі қызметі - бұрғылау сұйықтығының тұтқырлығын арттыру және оның тау жыныстары мен бұрғылау шламдарын тасымалдау қабілетін арттыру. Бұрғылау сұйықтығының тиісті тұтқырлығы ұңғыма қабырғасының құлауын тиімді түрде болдырмайды және ұңғыма оқпанының тұрақтылығын сақтайды.
Сұйықтық шығынын азайтқыш
Бұрғылау процесінде бұрғылау сұйықтығы қабаттың тесіктеріне еніп, бұрғылау сұйықтығында судың жоғалуына әкеледі, бұл бұрғылау сұйықтығын ысырап етіп қана қоймай, ұңғыма қабырғасының құлауына және коллектордың зақымдалуына әкелуі мүмкін. Сұйықтық шығынын азайтқыш ретінде CMC-Na ұңғыма қабырғасында тығыз сүзгі торын түзе алады, бұрғылау сұйықтығының сүзгі шығынын тиімді түрде азайтады және қабат пен ұңғыма қабырғасын қорғайды.
Майлағыш
Бұрғылау процесінде бұрғы ұшы мен ұңғыма қабырғасы арасындағы үйкеліс көп жылу бөледі, бұл бұрғылау құралының тозуын арттырады. CMC-Na майлау қабілеті үйкелісті азайтуға, бұрғылау құралының тозуын азайтуға және бұрғылау тиімділігін арттыруға көмектеседі.
Тұрақтандырғыш
Бұрғылау сұйықтығы жоғары температура мен жоғары қысым кезінде флокуляциялануы немесе ыдырауы мүмкін, осылайша өз функциясын жоғалтады. CMC-Na жақсы термиялық тұрақтылыққа және тұзға төзімділікке ие, сондай-ақ бұрғылау сұйықтығының тұрақтылығын қатал жағдайларда сақтай алады және оның қызмет ету мерзімін ұзарта алады.
3. Натрий карбоксиметилцеллюлозасының әсер ету механизмі
Тұтқырлықты реттеу
CMC-Na молекулалық құрылымында көптеген карбоксиметил топтары бар, олар ерітіндінің тұтқырлығын арттыру үшін суда сутектік байланыстар түзе алады. CMC-Na молекулалық салмағын және алмастыру дәрежесін реттеу арқылы бұрғылау сұйықтығының тұтқырлығын әртүрлі бұрғылау жағдайларының қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін басқаруға болады.
Сүзуді басқару
CMC-Na молекулалары суда үш өлшемді желілік құрылым құра алады, бұл ұңғыма қабырғасында тығыз сүзгі торын түзіп, бұрғылау сұйықтығының сүзгіден өту шығынын азайта алады. Сүзгі торының түзілуі тек CMC-Na концентрациясына ғана емес, сонымен қатар оның молекулалық салмағы мен орын басу дәрежесіне де байланысты.
Майлау
CMC-Na молекулалары бұрғылау қашауының бетінде және ұңғыма қабырғасында суда адсорбциялануы мүмкін, бұл майлау қабықшасын түзеді және үйкеліс коэффициентін азайтады. Сонымен қатар, CMC-Na бұрғылау сұйықтығының тұтқырлығын реттеу арқылы бұрғылау қашауының және ұңғыма қабырғасының арасындағы үйкелісті жанама түрде азайта алады.
Термиялық тұрақтылық
CMC-Na жоғары температура жағдайында молекулалық құрылымының тұрақтылығын сақтай алады және термиялық ыдырауға бейім емес. Себебі оның молекулаларындағы карбоксил топтары жоғары температураның әсеріне төтеп беру үшін су молекулаларымен тұрақты сутектік байланыстар түзе алады. Сонымен қатар, CMC-Na тұзға жақсы төзімділікке ие және тұзды түзілімдерде өз жұмысын сақтай алады.
4. Натрий карбоксиметилцеллюлозасын қолдану мысалдары
Нақты бұрғылау процесінде натрий карбоксиметилцеллюлозасының қолдану әсері таңқаларлық. Мысалы, терең ұңғыма бұрғылау жобасында ұңғыма оқпанының тұрақтылығы мен сүзілу жоғалуын тиімді бақылау, бұрғылау жылдамдығын арттыру және бұрғылау құнын төмендету үшін құрамында CMC-Na бар бұрғылау сұйықтығы жүйесі пайдаланылды. Сонымен қатар, CMC-Na теңіз бұрғылауында да кеңінен қолданылады және оның тұзға жақсы төзімділігі оны теңіз ортасында жақсы жұмыс істеуге мүмкіндік береді.
Бұрғылау сұйықтығында натрий карбоксиметилцеллюлозасын қолдану негізінен төрт аспектіні қамтиды: қоюландыру, су шығынын азайту, майлау және тұрақтандыру. Оның бірегей физикалық және химиялық қасиеттері оны бұрғылау сұйықтығы жүйесінде ажырамас құрамдас бөлікке айналдырады. Бұрғылау технологиясының үздіксіз дамуымен натрий карбоксиметилцеллюлозасын қолдану перспективалары кеңейеді. Болашақ зерттеулерде CMC-Na молекулалық құрылымы мен модификациялау әдістерін оның өнімділігін одан әрі жақсарту және күрделі бұрғылау орталарының қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін оңтайландыруға болады.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 25 шілде