Буравыя вадкасці, звычайна вядомыя як свідравыя бруды, маюць вырашальнае значэнне ў працэсе свідравання нафтавых і газавых свідравін. Іх асноўныя функцыі ўключаюць змазку і астуджэнне свердзела, транспарціроўку дрылі на паверхню, падтрыманне гідрастатычнага ціску, каб пазбегнуць траплення вадкасцяў у свідравінах і стабілізацыі сцен свідравіны. Склад буравых вадкасцяў можа мяняцца, але яны, як правіла, складаюцца з асноўнай вадкасці, дабавак і ўзважвання. Карбоксиметил цэлюлоза (CMC) з'яўляецца ключавой дабаўкай у гэтых вадкасцях з -за яго унікальных уласцівасцей, павышаючы эфектыўнасць і эфектыўнасць свідравання.
Уласцівасці карбоксиметил цэлюлозы
Карбоксиметил цэлюлоза-гэта растваральны ў вадзе палімер, атрыманы з цэлюлозы. Яго хімічная структура складаецца з ланцугоў цэлюлозы з карбоксіметыльнымі групамі (-CH2-COOH), прымацаванымі да гідраксільных груп манамераў глюкопіранозы. Ступень замены (DS) гэтых груп вызначае яго растваральнасць і характарыстыкі глейкасці. CMC можа вырабляцца ў розных класах, з высокімі віскамі і тыпамі нізкай гвалтоўнасці, з улікам канкрэтных прыкладанняў.
Функцыі CMC у буравых вадкасцях
Кантроль глейкасці: CMC у першую чаргу выкарыстоўваецца для рэгулявання глейкасці свідравання вадкасцяў. Гэта дапамагае ў фарміраванні гель-падобнай структуры, якая павышае завісь свідравых чаранкоў, перашкаджаючы ім пасяліцца ўнізе свідравіны. Гэта ўласцівасць мае вырашальнае значэнне для падтрымання чыстых свідравін і эфектыўных буравых аперацый. Асабліва эфектыўныя адзнакі CMC асабліва эфектыўныя ў стварэнні глейкай вадкасці, якая можа больш эфектыўна пераносіць тронкі на паверхню.
Кантроль фільтрацыі: CMC гуляе жыццёва важную ролю ў кантролі за стратай вадкасці падчас бурэння. Гэта зніжае пранікальнасць фільтравага пірага, які ўтвараецца на сценах свідравіны, ствараючы тонкі пласт з нізкай пранікальнасцю. Гэта дзеянне мінімізуе ўварванне ў свідравую вадкасць у навакольныя ўтварэнні, захоўваючы цэласнасць свідравіны і прадухіляючы патэнцыйныя пашкоджанні зоны, якія нясуць вуглевадароды. CMC з нізкай гвалтам часта выкарыстоўваецца для сваіх цудоўных уласцівасцей кіравання фільтрацыяй.
Змазка: змазкі ўласцівасці CMC павышаюць прадукцыйнасць свідравых вадкасцяў, памяншаючы трэнне паміж свердзелам і свідравінай. Такое зніжэнне трэння памяншае крутоўны момант і перацягнуць на свердзер, што прыводзіць да больш гладкіх буравых аперацый і мінімізацыі зносу на буравым абсталяванні.
Стабілізацыя сланцы: CMC дапамагае ў стабілізацыі сланцавых утварэнняў, якія сустракаюцца падчас бурэння. Ён дзейнічае як ахоўны коллоід, утвараючы бар'ер на паверхні сланцавых часціц і прадухіляе іх гідратацыю і распад. Гэтая стабілізацыя мае вырашальнае значэнне для прадухілення нестабільнасці свідравіны, што можа прывесці да такіх праблем, як калапс дзіркі і затрыманыя інцыдэнты.
Устойлівасць тэмпературы: CMC праяўляе добрую цеплавую ўстойлівасць, падтрымліваючы свае функцыянальныя ўласцівасці ў шырокім дыяпазоне тэмператур, якія сустракаюцца ва ўмовах уніз. Гэтая стабільнасць забяспечвае паслядоўныя характарыстыкі свідравання вадкасці нават у высокатэмпературных умовах, што робіць яго прыдатным для глыбокіх і геатэрмальных свідравін.
Перавагі выкарыстання CMC у буравых вадкасцях
Сумяшчальнасць навакольнага асяроддзя: CMC-гэта біяраскладальны і нетоксический палімер, што робіць яго экалагічна чыстым выбарам для фарміравання свідравання вадкасці. Яго выкарыстанне адпавядае правілам і стандартам, накіраваным на мінімізацыю ўздзеяння на навакольнае асяроддзе буравых аперацый, асабліва ў адчувальных галінах.
Эканамічная эфектыўнасць: CMC адносна недарагі ў параўнанні з іншымі сінтэтычнымі палімерамі, якія выкарыстоўваюцца ў буравых вадкасцях. Яго эфектыўнасць у невялікіх канцэнтрацыях спрыяе эканоміі выдаткаў за кошт зніжэння агульнага аб'ёму неабходных дабавак. Акрамя таго, яго здольнасць павышаць эфектыўнасць свідравання і зніжэнне зносу абсталявання можа прывесці да далейшых эканамічных выгод.
Універсальнасць: CMC сумяшчальная з рознымі тыпамі свідравых вадкасцяў, уключаючы наяўную, алейную і сінтэтычныя сістэмы. Гэтая універсальнасць дазваляе прымяняць у розных буравых умовах, ад берага да берага і ад звычайных да нетрадыцыйных свідравін.
Прастата выкарыстання: растваральнасць CMC у вадзе дазваляе лёгка ўключыць у прэпараты свідравання вадкасці. Яго можна дадаць непасрэдна ў вадкасць, не патрабуючы складаных працэдур змешвання, спрашчаючы працэс падрыхтоўкі свідравання вадкасці.
Сцэнарыі прыкладанняў
На воднай аснове буравыя вадкасці: У вадкасці на воднай аснове CMC звычайна выкарыстоўваецца для павышэння глейкасці, кантролю страты вадкасці і стабілізацыі свідравіны. Яго эфектыўнасць у гэтых вадкасцях добра дакументавана, і яна часта выкарыстоўваецца ў спалучэнні з іншымі палімерамі і дабавак для дасягнення патрэбных уласцівасцей вадкасці.
Нафтавая буравая вадкасць: Хоць менш распаўсюджаныя, CMC таксама можа выкарыстоўвацца ў буравых вадкасцях на алейнай аснове. У такіх прыкладаннях CMC звычайна мадыфікуецца для павышэння яго растваральнасці ў алеі альбо ўключаны ў водную фазу эмульсіі. Яго роля ў гэтых вадкасцях падобная на тое, што ў вадкасці на воднай аснове, забяспечваючы глейкасць і кантроль над фільтрацыяй.
Выкарыстоўваюцца высокатэмпературныя свідраванне: для высокатэмпературных буравых аперацый, такіх як геатэрмальныя свідравіны, выкарыстоўваюцца спецыялізаваныя адзнакі CMC з павышанай цеплавой устойлівасцю. Гэтыя адзнакі падтрымліваюць сваю функцыянальнасць пры падвышанай тэмпературы, забяспечваючы паслядоўныя характарыстыкі свідравання.
Нетрадыцыйнае свідраванне: У нетрадыцыйным бурэнні, уключаючы гарызантальнае бурэнне і гідраўлічны разбурэнне, CMC дапамагае кіраваць праблемамі складаных геаметрый свідравін і асяроддзяў высокага ціску. Яго здольнасць да стабілізацыі свідравіны і кантролю страты вадкасці асабліва каштоўная ў гэтых сцэнарыях.
Праблемы і меркаванні
У той час як CMC прапануе шматлікія перавагі ў буравых вадкасцях, для аптымізацыі яго выкарыстання неабходна вырашыць пэўныя праблемы і меркаванні:
Сумяшчальнасць з іншымі дабаўкімі: на эфектыўнасць CMC можа паўплываць наяўнасць іншых дабавак у буравой вадкасці. Для забеспячэння сумяшчальнасці і пазбягання патэнцыйных узаемадзеянняў, якія могуць паменшыць прадукцыйнасць вадкасці, неабходныя ўважлівай фармулёўкі і тэставання.
Час гідратацыі: CMC можа запатрабаваць пэўнай колькасці часу, каб цалкам гідратаваць і дасягнуць сваіх функцыянальных уласцівасцей у буравой вадкасці. Гэты аспект неабходна ўлічваць падчас працэсу падрыхтоўкі і змешвання, каб гарантаваць, што вадкасць дасягне патрэбнай глейкасці і характарыстыкі кантролю фільтрацыі.
Тэмпература і адчувальнасць да рН: на прадукцыйнасць CMC могуць паўплываць экстрэмальныя тэмпературы і рН. Выбар адпаведнай ступені CMC і карэкціроўка прэпарата вадкасці можа змякчыць гэтыя эфекты і забяспечыць паслядоўную прадукцыйнасць у розных умовах.
Карбоксиметил цэлюлоза - гэта універсальная і эфектыўная дабаўка ў буравых вадкасцях, якія прапануюць перавагі ў кантролі глейкасці, кантролю фільтрацыі, змазкі, стабілізацыі сланцавых і тэмпературнай стабільнасці. Яго экалагічная сумяшчальнасць, эканамічная эфектыўнасць і прастата выкарыстання робяць яго каштоўным кампанентам у прэпаратах свідравання вадкасці для шырокага спектру прыкладанняў. Па меры таго, як попыт на эфектыўныя і ўстойлівыя буравыя аперацыі працягвае расці, роля CMC у павышэнні прадукцыйнасці буравой вадкасці застанецца вырашальнай. Вырашаючы праблемы, звязаныя з яго выкарыстаннем і аптымізацыяй прэпаратаў вадкасці, прамысловасць можа выкарыстоўваць поўны патэнцыял CMC для дасягнення больш бяспечных і больш эфектыўных вынікаў свідравання.
Час паведамлення: 18 лютага 2015 г.