La carboximetil cel·lulosa (CMC) és un compost de polímer obtingut per la modificació química de la cel·lulosa natural i s’utilitza àmpliament en moltes indústries. En el líquid de perforació, la cel·lulosa carboximetil té un paper clau com a espessidor i estabilitzador importants. Millora l’eficiència i la seguretat de les operacions de perforació millorant la viscositat i les propietats reològiques de la perforació del líquid i inhibint la precipitació de fase sòlida.
1. Propietats bàsiques de la cel·lulosa carboximetil
Estructura química: L’estructura molecular de la carboximetil cel·lulosa conté substituents carboximetil (-CH2COOH), cosa que fa que les seves molècules es carreguen negativament i tenen certa solubilitat i hidrofilicitat d’aigua. CMC s’obté mitjançant les molècules de cel·lulosa natural de l’eterificació i substituint part dels hidroxil (OH) per grups carboximetils.
Solubilitat en aigua: la cel·lulosa carboximetil té una alta solubilitat en aigua i forma una solució col·loidal viscosa. Aquesta propietat la converteix en un espessidor ideal en el líquid de perforació, que pot millorar la capacitat de suspensió i les propietats reològiques del líquid de perforació.
Ajustabilitat: el pes molecular de CMC, el grau de substitució, la solubilitat i altres propietats es pot ajustar segons la demanda. Això permet seleccionar i optimitzar segons les necessitats reals en diferents tipus de líquids de perforació.
2. El paper de la carboximetil cel·lulosa en els líquids de perforació
Efecte espessidor: la cel·lulosa carboximetil s'utilitza com a espessidor en els líquids de perforació per augmentar eficaçment la viscositat del líquid. La viscositat més elevada ajuda a suspendre i transportar talls, reduir la deposició de partícules sòlides al líquid de perforació i evitar l’obstrucció del pou. A més, l’efecte espessidor de CMC pot millorar la capacitat de càrrega del líquid de perforació i assegurar que el líquid de perforació encara pot mantenir bones propietats reològiques a alta temperatura i condicions de pressió elevades.
Optimització de la propietat reològica: les propietats reològiques del líquid de perforació afecten directament l'eficiència i la seguretat de les operacions de perforació. CMC pot ajustar la corba reològica del líquid de perforació de manera que tingui una tensió de rendiment i viscositat adequades per afrontar diferents ambients de perforació. La seva addició pot millorar les característiques de flux del forat del líquid de perforació, de manera que el líquid de perforació pot mantenir un estat de flux estable quan es troba amb alts cabals o condicions geològiques complexes i evitar fluctuacions de pressió excessives.
Inhibir la precipitació de fase sòlida: la cel·lulosa carboximetil pot inhibir eficaçment la formació de precipitació de fase sòlida en el líquid de perforació i assegurar l’estabilitat del líquid de perforació. Durant el procés de perforació, les precipitacions de fase sòlida (com els talls, el fang, etc.) entraran al líquid de perforació a mesura que el bit de perforació gira. CMC ajuda a mantenir les partícules sòlides en suspensió i a prevenir la precipitació augmentant la viscositat i la dispersibilitat del líquid, mantenint així la fluïdesa del fluid de perforació.
Millora la fluïdesa i redueix l’arrossegament: en pous profunds o a alta temperatura i pous d’alta pressió, quan la fluïdesa del fluid de perforació es deteriora, l’addició de CMC pot millorar eficaçment el seu rendiment de flux, reduir la resistència a la fricció del fluid i millorar l’eficiència de la perforació. Al mateix temps, CMC pot reduir la pèrdua d’evaporació del fluid de perforació i reduir la fricció entre la broca i la paret del pou, reduint el consum d’energia en les operacions de perforació.
LUBRICACIÓ: CMC també pot tenir un cert paper lubricant, reduir la fricció entre la broca i la paret del pou i reduir el desgast dels equips. Especialment a alta temperatura i alta pressió i condicions geològiques complexes, l'efecte de lubricació és especialment important.
Estabilitat de la paret del pou: CMC pot millorar l’adhesió del fluid de perforació, de manera que es forma una pel·lícula fina a la superfície de la paret del pou per evitar que la paret del pou s’esfondrés. Especialment en roques toves, capes d’argila o condicions geològiques complexes propenses al col·lapse, aquest paper de CMC és especialment important.
3. Efecte d’aplicació del carboximetil cel·lulosa en el líquid de perforació
Millora l’eficiència de la perforació: com que el carboximetil cel·lulosa pot ajustar la reologia del líquid de perforació, encara pot mantenir una bona fluïdesa i estabilitat a alta temperatura i alta pressió, millorant així l’eficiència de les operacions de perforació i reduint el temps i el cost de funcionament.
Millora la seguretat de la perforació: L’addició de CMC ajuda a estabilitzar la paret del pou, evitar el col·lapse de la paret del pou i reduir el desgast d’equips de baix. Al mateix temps, el seu efecte espessidor pot millorar la capacitat de càrrega del líquid de perforació i reduir les dificultats operatives i els riscos de seguretat causats per una mala fluïdesa del líquid de perforació.
Aplicabilitat àmplia: la cel·lulosa carboximetil es pot utilitzar en diversos tipus de líquids de perforació, incloent líquids de perforació a base d’aigua, líquids de perforació a base d’oli i líquids de perforació sintètica. Això ho fa àmpliament aplicable en diferents entorns de perforació.
Com a excel·lent modificador d’espessador, estabilitzador i reologia, l’aplicació de la cel·lulosa carboximetil en els líquids de perforació té una gran importància. Pot augmentar la viscositat del líquid de perforació, millorar les propietats reològiques, inhibir la precipitació sòlida, reduir la fricció i millorar l’estabilitat de la paret del pou, proporcionant així un entorn de treball més eficient i segur per a les operacions de perforació. Amb l’avançament de la ciència i la tecnologia i el desenvolupament continu de la tecnologia de perforació, les perspectives d’aplicació de la cel·lulosa carboximetil en el líquid de perforació seran més àmplies.
Posada Posada: 15-2025 de febrer