Le carboxyméthyl-cellulose de sodium (CMC-Na pour court-circuit) est un composé polymère soluble dans l'eau important et est largement utilisé dans le liquide de forage d'huile. Ses propriétés uniques en font un composant indispensable dans le système de liquide de forage.
1. Propriétés de base de la carboxyméthyl-cellulose de sodium
Le carboxyméthyl-cellulose de sodium est un éther de cellulose anionique généré par la cellulose après traitement alcalin et acide chloroacétique. Sa structure moléculaire contient un grand nombre de groupes carboxyméthyl, ce qui le fait avoir une bonne solubilité et stabilité. CMC-Na peut former une solution à haute viscosité dans l'eau, avec des propriétés d'épaississement, de stabilisation et de formation de films.
2. Application de carboxyméthyl-cellulose de sodium dans le liquide de forage
Épaississant
CMC-NA est utilisé comme épaississant dans le liquide de forage. Sa fonction principale est d'augmenter la viscosité du liquide de forage et d'améliorer sa capacité à transporter des boutures de roche et des boutures de foret. La viscosité appropriée du liquide de forage peut prévenir efficacement l'effondrement de la paroi et maintenir la stabilité du puits de forage.
Réducteur de perte de fluide
Pendant le processus de forage, le liquide de forage pénètrera dans les pores de la formation, provoquant une perte d'eau dans le liquide de forage, qui non seulement gaspille le liquide de forage, mais peut également provoquer un effondrement de la paroi et des dommages aux réservoirs. En tant que réducteur de perte de fluide, CMC-NA peut former un gâteau de filtre dense sur la paroi du puits, réduisant efficacement la perte de filtration du liquide de forage et protégeant la formation et la paroi du puits.
Lubrifiant
Pendant le processus de forage, le frottement entre le foret et le mur de puits générera beaucoup de chaleur, entraînant une usure accrue de l'outil de forage. La lubricité de CMC-Na aide à réduire les frottements, à réduire l'usure de l'outil de forage et à améliorer l'efficacité du forage.
Stabilisateur
Le liquide de forage peut floquer ou se dégrader sous une température élevée et une haute pression, perdant ainsi sa fonction. CMC-Na a une bonne stabilité thermique et une résistance au sel, et peut maintenir la stabilité du liquide de forage dans des conditions difficiles et prolonger sa durée de vie.
3. Mécanisme d'action de la carboxyméthyl-cellulose de sodium
Ajustement de la viscosité
La structure moléculaire de CMC-Na contient un grand nombre de groupes carboxyméthyl, qui peuvent former des liaisons hydrogène dans l'eau pour augmenter la viscosité de la solution. En ajustant le poids moléculaire et le degré de substitution de CMC-Na, la viscosité du liquide de forage peut être contrôlée pour répondre aux besoins de différentes conditions de forage.
Contrôle de filtration
Les molécules CMC-Na peuvent former une structure de réseau tridimensionnelle dans l'eau, qui peut former un gâteau de filtre dense sur la paroi du puits et réduire la perte de filtration du liquide de forage. La formation du gâteau filtrant dépend non seulement de la concentration de CMC-Na, mais également de son poids moléculaire et de son degré de substitution.
Lubrification
Les molécules CMC-Na peuvent être adsorbées à la surface du foret et la paroi du puits dans l'eau pour former un film de lubrification et réduire le coefficient de frottement. De plus, CMC-Na peut également réduire indirectement la frottement entre le foret et la paroi du puits en ajustant la viscosité du liquide de forage.
Stabilité thermique
CMC-Na peut maintenir la stabilité de sa structure moléculaire dans des conditions de température élevée et n'est pas sujette à la dégradation thermique. En effet De plus, CMC-Na a également une bonne résistance au sel et peut maintenir ses performances dans les formations salines.
4. Exemples d'application de carboxyméthyl-cellulose
Dans le processus de forage réel, l'effet d'application de la carboxyméthyl-cellulose de sodium est remarquable. Par exemple, dans un projet de forage de puits profond, un système de liquide de forage contenant CMC-Na a été utilisé pour contrôler efficacement la perte de stabilité et de filtration du puits de forage, augmenter la vitesse de forage et réduire le coût de forage. De plus, CMC-Na est également largement utilisé dans le forage marin, et sa bonne résistance au sel le fait bien fonctionner dans le milieu marin.
L'application de la carboxyméthyl-cellulose de sodium dans le liquide de forage comprend principalement quatre aspects: épaississement, réduction de la perte d'eau, lubrification et stabilisation. Ses propriétés physiques et chimiques uniques en font un composant indispensable dans le système de liquide de forage. Avec le développement continu de la technologie de forage, les perspectives d'application de la carboxyméthyl-cellulose de sodium seront plus larges. Dans les recherches futures, la structure moléculaire et les méthodes de modification de CMC-Na peuvent être optimisées pour améliorer encore ses performances et répondre aux besoins d'environnements de forage plus complexes.
Temps de poste: juillet-25-2024