Gręžimo skysčiai, paprastai vadinami gręžimo purvais, yra kritiški naftos ir dujų šulinių gręžimo procese. Pagrindinės jų funkcijos apima gręžimo bitą ir vėsinimą, gręžimo auginius gabenti į paviršių, hidrostatinio slėgio palaikymas, kad susidarymo skysčiai nepatektų į šulinio briauną ir stabilizuotų gręžinių sienas. Gręžimo skysčių sudėtis gali skirtis, tačiau jie paprastai susideda iš bazinio skysčio, priedų ir svorio. Karboksimetil -celiuliozė (CMC) yra pagrindinis šių skysčių priedas dėl jo unikalių savybių, padidindamas gręžimo operacijų efektyvumą ir efektyvumą.
Karboksimetil celiuliozės savybės
Karboksimetil-celiuliozė yra vandenyje tirpus polimeras, gautas iš celiuliozės. Jos cheminę struktūrą sudaro celiuliozės grandinės su karboksimetil grupėmis (-Ch2-COOH), pritvirtintomis prie gliukopiranozės monomerų hidroksilo grupių. Šių grupių pakeitimo laipsnis (DS) lemia jo tirpumą ir klampumą. CMC gali būti gaminamas įvairiose klasėse, kurių aukšto lygio ir mažo klampumo tipai yra pritaikyti konkrečioms reikmėms.
CMC funkcijos gręžimo skysčiuose
Klampumo kontrolė: CMC pirmiausia naudojamas gręžimo skysčių klampumui sureguliuoti. Tai padeda suformuoti į gelį panašią struktūrą, kuri sustiprina gręžimo auginių suspensiją, neleidžiant jiems nusistovėti šulinio juostos apačioje. Ši savybė yra labai svarbi norint išlaikyti švarias gręžinius ir efektyvias gręžimo operacijas. Aukšto kvalifikacijos CMC laipsniai yra ypač veiksmingi kuriant klampų skystį, kuris gali efektyviau nešiotis auginius į paviršių.
Filtravimo kontrolė: CMC vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį kontroliuojant skysčių praradimą gręžiant. Tai sumažina filtro pyrago, suformuoto ant šulinio sienų, pralaidumą sukuriant ploną, mažai pralaidumo sluoksnį. Šis veiksmas sumažina gręžimo skysčio invaziją į aplinkines formacijas, išsaugojant šulinio bruožo vientisumą ir užkertant kelią potencialiam angliavandenilių turinčių zonų pažeidimui. Mažo klampumo CMC dažnai naudojamas aukštesnėms filtravimo valdymo savybėms.
Tepimas: CMC tepimo savybės padidina gręžimo skysčių veikimą, sumažindama trintį tarp gręžimo stygos ir šulinio. Šis trinties sumažėjimas sumažina sukimo momentą ir vilkimą ant gręžimo stygos, todėl gręžimo įranga gali būti sklandesnės gręžimo operacijos ir sumažina dilimo ir ašarojimo.
Skalūnų stabilizavimas: CMC padeda stabilizuoti skalūnų formacijas, su kuriomis susiduriama gręžiant. Jis veikia kaip apsauginis koloidas, sudarydamas barjerą ant skalūnų dalelių paviršiaus ir užkirsti kelią jų hidratacijai ir dezintegracijai. Šis stabilizavimas yra labai svarbus užkertant kelią gręžinio nestabilumui, o tai gali sukelti tokių problemų kaip skylių griūtis ir įstrigę vamzdžių incidentai.
Temperatūros stabilumas: CMC pasižymi geru šiluminiu stabilumu, išlaikydamas savo funkcines savybes įvairiose temperatūrose, susiduriančiose su žemyno sąlygomis. Šis stabilumas užtikrina nuoseklų gręžimo skysčio veikimą net aukštos temperatūros aplinkoje, todėl jis yra tinkamas giliems ir geoterminiams šuliniams.
CMC naudojimo pranašumai gręžimo skysčiuose
Aplinkos suderinamumas: CMC yra biologiškai skaidus ir netoksiškas polimeras, todėl jis yra ekologiškas pasirinkimas gręžiant skysčių kompozicijas. Jo naudojimas atitinka taisykles ir standartus, kuriais siekiama sumažinti gręžimo operacijų poveikį aplinkai, ypač jautriose vietose.
Ekonominis efektyvumas: CMC yra palyginti nebrangus, palyginti su kitais sintetiniais polimerais, naudojamais gręžimo skysčiuose. Jo efektyvumas mažose koncentracijose prisideda prie taupymo išlaidų, nes sumažina bendrą reikiamų priedų kiekį. Be to, dėl jo galimybės pagerinti gręžimo efektyvumą ir sumažinti įrangos susidėvėjimą gali būti suteikta tolesnė ekonominė nauda.
Universalumas: CMC yra suderinamas su įvairių rūšių gręžimo skysčiais, įskaitant vandens, aliejaus ir sintetines sistemas. Šis universalumas leidžia pritaikyti įvairiose gręžimo aplinkose - nuo kranto iki užsienio ir nuo įprastų iki netradicinių šulinių.
Paprastas naudojimas: CMC tirpumas vandenyje leidžia lengvai įtraukti į gręžimo skysčių kompozicijas. Jis gali būti pridedamas tiesiai prie skysčio, nereikalaujant sudėtingų maišymo procedūrų, supaprastinant gręžimo skysčio paruošimo procesą.
Taikymo scenarijai
Vandens gręžimo skysčiai: Vandenyje gręžimo skysčiuose CMC dažniausiai naudojamas norint padidinti klampumą, kontroliuoti skysčių praradimą ir stabilizuoti šulinio juostą. Jo veiksmingumas šiuose skysčiuose yra gerai dokumentuotas ir dažnai naudojamas kartu su kitais polimerais ir priedais, kad būtų pasiektos norimos skysčio savybės.
CMC taip pat gali būti naudojamas naftos pagrindu pagamintuose gręžimo skysčiuose: Nors CMC taip pat gali būti naudojamas gręžimo skysčiuose. Tokiomis reikmėmis CMC paprastai yra modifikuotas, kad padidėtų jo tirpumas aliejuje arba įterptų į vandeninę emulsijos fazę. Jo vaidmuo šiuose skysčiuose yra panašus į vandens pagrindu pagamintus skysčius, užtikrinančius klampumą ir filtravimo kontrolę.
Didelės temperatūros gręžimas: Naudojamos gręžimo aukštos temperatūros gręžimo operacijos, tokios kaip geoterminiai šuliniai, naudojamos specializuotos CMC laipsnio su padidintu šiluminiu stabilumu. Šie pažymiai palaiko savo funkcionalumą aukštesnėje temperatūroje, užtikrinant nuoseklų gręžimo skysčio veikimą.
Netradicinis gręžimas: netradiciniu gręžimu, įskaitant horizontalų gręžimą ir hidraulinį skiltį, CMC padeda valdyti sudėtingų šulinių geometrijos ir aukšto slėgio aplinkos iššūkius. Šiuos scenarijus ypač vertingas jo sugebėjimas stabilizuoti šulinio ir kontrolės skysčių praradimą.
Iššūkiai ir svarstymai
Nors CMC teikia daugybę pranašumų gręžimo skysčiuose, norint optimizuoti jo naudojimą, reikia išspręsti tam tikrus iššūkius ir svarstymus:
Suderinamumą su kitais priedais: CMC efektyvumui gali įtakoti kiti priedai gręžimo skystyje. Norint užtikrinti suderinamumą ir išvengti galimo sąveikos, kuri galėtų sumažinti skysčio našumą, reikalingas kruopštus formulavimas ir bandymai.
Hidratacijos laikas: CMC gali prireikti tam tikro laiko, kad būtų galima visiškai drėkinti ir pasiekti savo funkcines savybes gręžimo skystyje. Šis aspektas turi būti svarstomas ruošimo ir maišymo proceso metu, siekiant užtikrinti, kad skystis pasiektų norimą klampumo ir filtravimo valdymo charakteristikas.
Temperatūra ir pH jautrumas: CMC efektyvumui gali turėti įtakos ekstremalios temperatūros ir pH sąlygos. Pasirinkus tinkamą CMC laipsnį ir koreguojant skysčio formulę, galite sušvelninti šį poveikį ir užtikrinti nuoseklų našumą skirtingomis sąlygomis.
Karboksimetil -celiuliozė yra universalus ir efektyvus priedas gręžimo skysčiuose, teikiantis naudą klampumo kontrolei, filtravimo kontrolei, tepimui, skalūnų stabilizavimui ir temperatūros stabilumui. Dėl aplinkos suderinamumo, ekonominio efektyvumo ir paprastumo naudojimo paprastumas tampa vertingu komponentu gręžiant skysčių kompozicijas, skirtas plačiam taikymui. Kadangi veiksmingų ir tvarų gręžimo operacijų paklausa ir toliau auga, CMC vaidmuo gerinant gręžimo skysčių efektyvumą išliks esminis. Kreipdamasis į iššūkius, susijusius su jo naudojimu ir optimizuojant skysčių kompozicijas, pramonė gali panaudoti visą CMC potencialą pasiekti saugesnius ir efektyvesnius gręžimo rezultatus.
Pašto laikas: 2012 m. Vasario 18 d