Sodium carboxymethyl cellulose (CMC-NA untuk singkat) adalah senyawa polimer yang larut dalam air yang penting dan banyak digunakan dalam cairan pengeboran minyak. Sifatnya yang unik menjadikannya komponen yang sangat diperlukan dalam sistem cairan pengeboran.
1. Sifat dasar selulosa natrium karboksimetil
Sodium karboksimetil selulosa adalah selulosa eter anionik yang dihasilkan oleh selulosa setelah pengobatan alkali dan asam kloroasetat. Struktur molekulnya mengandung sejumlah besar gugus karboksimetil, yang membuatnya memiliki kelarutan dan stabilitas air yang baik. CMC-NA dapat membentuk larutan viskositas tinggi dalam air, dengan penebalan, stabilisasi dan sifat pembentukan film.
2. Aplikasi natrium karboksimetil selulosa dalam cairan pengeboran
Pengental
CMC-NA digunakan sebagai pengental dalam cairan pengeboran. Fungsi utamanya adalah meningkatkan viskositas cairan pengeboran dan meningkatkan kemampuannya untuk membawa stek batu dan stek pengeboran. Viskositas cairan pengeboran yang tepat dapat secara efektif mencegah runtuhnya dinding sumur dan menjaga stabilitas lubang sumur.
Pereduksi Kehilangan Cairan
Selama proses pengeboran, cairan pengeboran akan menembus ke dalam pori -pori formasi, menyebabkan kehilangan air dalam cairan pengeboran, yang tidak hanya membuang cairan pengeboran, tetapi juga dapat menyebabkan keruntuhan dinding sumur dan kerusakan reservoir. Sebagai reduser kehilangan cairan, CMC-NA dapat membentuk kue filter padat di dinding sumur, secara efektif mengurangi kehilangan filtrasi cairan pengeboran dan melindungi pembentukan dan dinding sumur.
Pelumas
Selama proses pengeboran, gesekan antara bit bor dan dinding sumur akan menghasilkan banyak panas, menghasilkan peningkatan keausan alat bor. Pelumas CMC-NA membantu mengurangi gesekan, mengurangi keausan alat bor, dan meningkatkan efisiensi pengeboran.
Stabilisator
Cairan pengeboran dapat flokulasi atau terdegradasi di bawah suhu tinggi dan tekanan tinggi, sehingga kehilangan fungsinya. CMC-NA memiliki stabilitas termal yang baik dan ketahanan garam, dan dapat mempertahankan stabilitas cairan pengeboran dalam kondisi yang keras dan memperpanjang masa pakai.
3. Mekanisme aksi natrium karboksimetil selulosa
Penyesuaian viskositas
Struktur molekul CMC-NA mengandung sejumlah besar gugus karboksimetil, yang dapat membentuk ikatan hidrogen dalam air untuk meningkatkan viskositas larutan. Dengan menyesuaikan berat molekul dan tingkat substitusi CMC-NA, viskositas cairan pengeboran dapat dikontrol untuk memenuhi kebutuhan kondisi pengeboran yang berbeda.
Kontrol Filtrasi
Molekul CMC-NA dapat membentuk struktur jaringan tiga dimensi dalam air, yang dapat membentuk kue filter padat di dinding sumur dan mengurangi kehilangan filtrasi cairan pengeboran. Pembentukan kue filter tidak hanya tergantung pada konsentrasi CMC-NA, tetapi juga pada berat molekul dan derajat substitusi.
Pelumasan
Molekul CMC-NA dapat diadsorpsi pada permukaan bit bor dan dinding sumur dalam air untuk membentuk film pelumas dan mengurangi koefisien gesekan. Selain itu, CMC-NA juga dapat secara tidak langsung mengurangi gesekan antara bit bor dan dinding sumur dengan menyesuaikan viskositas cairan pengeboran.
Stabilitas termal
CMC-NA dapat mempertahankan stabilitas struktur molekulnya dalam kondisi suhu tinggi dan tidak rentan terhadap degradasi termal. Ini karena gugus karboksil dalam molekulnya dapat membentuk ikatan hidrogen yang stabil dengan molekul air untuk menahan kerusakan suhu tinggi. Selain itu, CMC-NA juga memiliki ketahanan garam yang baik dan dapat mempertahankan kinerjanya dalam formasi salin.
4. Contoh aplikasi natrium karboksimetil selulosa
Dalam proses pengeboran yang sebenarnya, efek aplikasi natrium karboksimetil selulosa luar biasa. Misalnya, dalam proyek pengeboran sumur yang dalam, sistem cairan pengeboran yang mengandung CMC-NA digunakan untuk secara efektif mengontrol stabilitas dan kehilangan filtrasi dari lubang sumur, meningkatkan kecepatan pengeboran, dan mengurangi biaya pengeboran. Selain itu, CMC-NA juga banyak digunakan dalam pengeboran laut, dan ketahanan garamnya yang baik membuatnya berkinerja baik di lingkungan laut.
Aplikasi natrium karboksimetil selulosa dalam cairan pengeboran terutama mencakup empat aspek: penebalan, mengurangi kehilangan air, pelumasan dan stabilisasi. Sifat fisik dan kimianya yang unik membuatnya menjadi komponen yang sangat diperlukan dalam sistem cairan pengeboran. Dengan pengembangan teknologi pengeboran yang berkelanjutan, prospek aplikasi natrium karboksimetil selulosa akan lebih luas. Dalam penelitian di masa depan, struktur molekuler dan metode modifikasi CMC-NA dapat dioptimalkan untuk lebih meningkatkan kinerjanya dan memenuhi kebutuhan lingkungan pengeboran yang lebih kompleks.
Waktu posting: Jul-25-2024