Natríumkarboxýmetýl sellulósa (CMC-Na í stuttu máli) er mikilvægt vatnsleysanlegt fjölliða efnasamband og er mikið notað í olíuboravökva. Einstakir eiginleikar þess gera það að ómissandi íhlut í borvökvakerfinu.
1. Grunneiginleikar natríumkarboxýmetýlsellulósa
Natríumkarboxýmetýlsellulósa er anjónískur sellulósaeter sem myndast af sellulósa eftir basameðferð og klórediksýru. Sameindabygging þess inniheldur mikinn fjölda karboxýmetýlhópa, sem gerir það að verkum að það hefur góða vatnsleysni og stöðugleika. CMC-Na getur myndað hárseigjulausn í vatni, með þykknandi, stöðugleika og filmumyndandi eiginleika.
2. Notkun natríumkarboxýmetýlsellulósa í borvökva
Þykkingarefni
CMC-Na er notað sem þykkingarefni í borvökva. Meginhlutverk þess er að auka seigju borvökva og auka getu hans til að bera grjótskurð og borafskurð. Viðeigandi seigja borvökva getur í raun komið í veg fyrir hrun brunnveggsins og viðhaldið stöðugleika holunnar.
Vökvatapsminnkandi
Á meðan á borferlinu stendur mun borvökvi komast inn í svitaholur myndunarinnar, sem veldur vatnstapi í borvökvanum, sem eyðir ekki aðeins borvökva heldur getur einnig valdið hruni brunnveggsins og skemmdum á lóninu. Sem vökvatapsminnkandi getur CMC-Na myndað þétta síuköku á brunnveggnum, sem í raun dregur úr síunartapi borvökva og verndar myndun og brunnvegg.
Smurefni
Meðan á borunarferlinu stendur mun núningur milli borkrona og brunnveggsins mynda mikinn hita, sem leiðir til aukinnar slits á borverkfærinu. Smuregni CMC-Na hjálpar til við að draga úr núningi, draga úr sliti á borverkfærinu og bæta skilvirkni borunar.
Stöðugleiki
Borvökvi getur flokkast eða brotnað niður við háan hita og háan þrýsting og missir þannig virkni sína. CMC-Na hefur góðan hitastöðugleika og saltþol og getur viðhaldið stöðugleika borvökva við erfiðar aðstæður og lengt endingartíma hans.
3. Verkunarháttur natríumkarboxýmetýlsellulósa
Seigjustilling
Sameindabygging CMC-Na inniheldur mikinn fjölda karboxýmetýlhópa, sem geta myndað vetnistengi í vatni til að auka seigju lausnarinnar. Með því að stilla mólþunga og skiptingarstig CMC-Na er hægt að stjórna seigju borvökvans til að mæta þörfum mismunandi boraðstæðna.
Síunarstýring
CMC-Na sameindir geta myndað þrívíddar netbyggingu í vatni, sem getur myndað þétta síuköku á brunnveggnum og dregið úr síunartapi borvökva. Myndun síukökunnar veltur ekki aðeins á styrk CMC-Na heldur einnig á mólþunga hennar og skiptingarstigi.
Smurning
Hægt er að aðsogast CMC-Na sameindir á yfirborð borborans og brunnveggsins í vatni til að mynda smurfilmu og draga úr núningsstuðlinum. Að auki getur CMC-Na einnig óbeint dregið úr núningi milli borholunnar og brunnveggsins með því að stilla seigju borvökvans.
Hitastöðugleiki
CMC-Na getur viðhaldið stöðugleika sameindabyggingar sinnar við háan hita og er ekki viðkvæmt fyrir hitauppstreymi. Þetta er vegna þess að karboxýlhóparnir í sameindum þess geta myndað stöðug vetnistengi við vatnssameindir til að standast háhitaskemmdir. Að auki hefur CMC-Na einnig góða saltþol og getur viðhaldið frammistöðu sinni í saltvatnsmyndunum.
4. Notkunardæmi um natríumkarboxýmetýl sellulósa
Í raunverulegu borunarferlinu eru notkunaráhrif natríumkarboxýmetýlsellulósa ótrúleg. Til dæmis, í djúpborunarverkefni, var borvökvakerfi sem innihélt CMC-Na notað til að stjórna stöðugleika og síunartapi holunnar á áhrifaríkan hátt, auka borhraðann og draga úr borkostnaði. Að auki er CMC-Na einnig mikið notað við sjávarboranir og góð saltþol gerir það að verkum að það skilar sér vel í sjávarumhverfi.
Notkun natríumkarboxýmetýlsellulósa í borvökva felur aðallega í sér fjóra þætti: þykknun, draga úr vatnstapi, smurningu og stöðugleika. Einstakir eðlis- og efnafræðilegir eiginleikar þess gera það að ómissandi íhlut í borvökvakerfinu. Með stöðugri þróun bortækni verða umsóknarhorfur natríumkarboxýmetýlsellulósa víðtækari. Í framtíðarrannsóknum er hægt að fínstilla sameindabyggingu og breytingaraðferðir CMC-Na til að bæta árangur þess enn frekar og mæta þörfum flóknara borumhverfis.
Pósttími: 25. júlí 2024