Karboksimetilceluloze (CMC) ir polimēra savienojums, kas iegūts, ķīmiski modificējot dabisko celulozi, un to plaši izmanto daudzās nozarēs. Urbšanas šķidrumā karboksimetilcelulozei ir galvenā loma kā svarīgam biezinātājam un stabilizatoram. Tas uzlabo urbšanas darbību efektivitāti un drošību, uzlabojot urbšanas šķidruma viskozitāti un reoloģiskās īpašības un kavējot cietās fāzes nokrišņus.
1. karboksimetilcelulozes pamatīpašības
Ķīmiskā struktūra: karboksimetilcelulozes molekulārā struktūra satur karboksimetil (-CH2COOH) aizvietotājus, kas molekulas padara negatīvi lādētas un ar noteiktu šķīdību ūdenī un hidrofilitāte. CMC iegūst, ēterizējot dabiskās celulozes molekulas un aizstājot daļu hidroksilgrupas (OH) ar karboksimetilgrupām.
Ūdens šķīdība: karboksimetilcelulozei ir augsta ūdens šķīdība un tas veido viskozu koloidālo šķīdumu. Šis īpašums padara to par ideālu sabiezētāju urbšanas šķidrumā, kas var uzlabot urbšanas šķidruma suspensijas spēju un reoloģiskās īpašības.
Pielāgojamība: CMC molekulmasa, aizvietošanas pakāpe, šķīdība un citas īpašības var pielāgot pēc pieprasījuma. Tas ļauj to izvēlēties un optimizēt atbilstoši faktiskajām vajadzībām dažāda veida urbšanas šķidrumos.
2. Karboksimetilcelulozes loma urbšanas šķidrumos
Sabiezes efekts: karboksimetilcelulozi izmanto kā biezinātāju urbšanas šķidrumos, lai efektīvi palielinātu šķidruma viskozitāti. Augstāka viskozitāte palīdz apturēt un transportēt spraudeņus, samazināt cieto daļiņu nogulsnēšanos urbšanas šķidrumā un novērst urbuma aizsērēšanu. Turklāt CMC sabiezēšanas iedarbība var uzlabot urbšanas šķidruma pārvadāšanas spēju un nodrošināt, ka urbšanas šķidrums joprojām var uzturēt labas reoloģiskās īpašības augstā temperatūrā un augstspiediena apstākļos.
Reoloģiskās īpašības optimizācija: urbšanas šķidruma reoloģiskās īpašības tieši ietekmē urbšanas darbību efektivitāti un drošību. CMC var pielāgot urbšanas šķidruma reoloģisko līkni tā, lai tam būtu piemērots ražas spriegums un viskozitāte, lai tiktu galā ar dažādām urbšanas vidēm. Tās papildinājums var uzlabot urbšanas šķidruma plūsmas raksturlielumus, lai urbšanas šķidrums joprojām varētu uzturēt stabilu plūsmas stāvokli, saskaroties ar lieliem plūsmas ātrumiem vai sarežģītiem ģeoloģiskiem apstākļiem un izvairīties no pārmērīgas spiediena svārstībām.
Inhibējiet cietās fāzes nokrišņu daudzumu: karboksimetil celuloze var efektīvi kavēt cietās fāzes nokrišņu veidošanos urbšanas šķidrumā un nodrošināt urbšanas šķidruma stabilitāti. Urbšanas procesa laikā cietās fāzes nokrišņi (piemēram, spraudeņi, dubļi utt.) Ievadīs urbšanas šķidrumu, kad urbšanas bits griežas. CMC palīdz uzturēt cietās daļiņas suspendētās un novērst nokrišņus, palielinot šķidruma viskozitāti un izkliedējamību, tādējādi saglabājot urbšanas šķidruma plūstamību.
Uzlabot plūstamību un samazināt vilkmi: dziļās iedobēs vai augstā temperatūrā un augstspiediena iedobēs, kad urbšanas šķidruma plūstamība pasliktinās, CMC pievienošana var efektīvi uzlabot plūsmas veiktspēju, samazināt šķidruma berzes izturību un uzlabot urbšanas efektivitāti. Tajā pašā laikā CMC var samazināt urbšanas šķidruma iztvaikošanas zudumu un samazināt berzi starp urbšanas bitu un urbuma sienu, samazinot enerģijas patēriņu urbšanas darbībās.
Eļļošana: CMC var spēlēt arī noteiktu eļļošanas lomu, samazināt berzi starp urbšanas bitu un akas sienu un samazināt aprīkojuma nodilumu. Īpaši svarīgs ir augstā temperatūrā un augstā spiedienā un sarežģītajos ģeoloģiskajos apstākļos, eļļošanas efekts ir īpaši svarīgs.
Au sienas stabilitāte: CMC var pastiprināt urbšanas šķidruma saķeri, lai uz urbuma sienas virsmas veidotos plāna plēve, lai neļautu akas sienai sabrukt. Īpaši svarīga ir mīkstos klintos, māla slāņos vai sarežģītos ģeoloģiskos apstākļos, kas ir pakļauti sabrukšanai, šī CMC loma.
3. Karboksimetilcelulozes pielietojuma efekts urbšanas šķidrumā
Uzlabot urbšanas efektivitāti: tā kā karboksimetil celuloze var pielāgot urbšanas šķidruma reoloģiju, tā joprojām var saglabāt labu plūstamību un stabilitāti augstā temperatūrā un augstā spiedienā, tādējādi uzlabojot urbšanas darbību efektivitāti un samazinot darbības laiku un izmaksas.
Uzlabot urbšanas drošību: CMC pievienošana palīdz stabilizēt urbuma sienu, novērst akas sienas sabrukšanu un samazināt lejteces aprīkojuma nodilumu. Tajā pašā laikā tā sabiezēšanas efekts var uzlabot urbšanas šķidruma pārvadāšanas spēju un samazināt darbības grūtības un drošības apdraudējumus, ko izraisa slikta urbšanas šķidruma plūstamība.
Plaša pielietojamība: karboksimetilcelulozi var izmantot dažāda veida urbšanas šķidrumos, ieskaitot ūdens bāzes urbšanas šķidrumus, eļļas bāzes urbšanas šķidrumus un sintētiskos urbšanas šķidrumus. Tas padara to plaši piemērojamu dažādās urbšanas vidēs.
Kā lielisks biezinātājs, stabilizatora un reoloģijas modifikators, karboksimetilelulozes pielietojums urbšanas šķidrumos ir ļoti nozīmīgs. Tas var palielināt urbšanas šķidruma viskozitāti, uzlabot reoloģiskās īpašības, kavēt cietos nokrišņus, samazināt berzi un uzlabot urbuma stabilitāti, tādējādi nodrošinot efektīvāku un drošāku darba vidi urbšanas darbībām. Ar zinātnes un tehnoloģijas attīstību un nepārtrauktu urbšanas tehnoloģijas attīstību karboksimetilcelulozes lietojumprogrammu izredzes urbšanas šķidrumā būs plašākas.
Pasta laiks: 15.-15. Februāris