La carboximetil celleulosa (CMC) es un compuesto de polímero soluble en agua común ampliamente utilizado en varios campos industriales. Especialmente en perforación e ingeniería de petróleo, CMC juega un papel importante como aditivo de lodo. Sus funciones principales son mejorar las propiedades reológicas del lodo, aumentar la estabilidad del lodo, mejorar la lubricidad, reducir el desgaste de la broca, etc.
1. Aumente la viscosidad del lodo
La viscosidad del lodo es crucial para las operaciones de perforación. La viscosidad demasiado baja no puede eliminar de manera efectiva los esquejes generados durante la perforación, y la viscosidad demasiado alta afectará la fluidez y la eficiencia del lodo. CMC puede aumentar efectivamente la viscosidad del lodo al interactuar con las moléculas de agua a través del grupo carboxilmetilo en su estructura molecular. Las moléculas de CMC forman una estructura de red en el agua, que puede absorber el agua y aumentar y aumentar la viscosidad del líquido, mejorando así las propiedades reológicas del lodo. Esta propiedad es de gran importancia para eliminar esquejes y estabilizar la pared del pozo durante la perforación.
2. Engrosamiento y ajuste de propiedades reológicas
Las propiedades reológicas del lodo (incluida la viscosidad, la fluidez, etc.) son muy importantes para el progreso suave de las operaciones de perforación. CMC puede aumentar significativamente la viscosidad plástica y el valor de rendimiento del lodo a una cierta concentración, ajustar las propiedades reológicas del lodo y garantizar que el lodo tenga buena fluidez y lubricidad durante la perforación. El aumento de la viscosidad ayuda a reducir la resistencia al flujo del lodo, mejorando así la eficiencia de la perforación y reduciendo el desgaste de la broca causada por la resistencia excesiva al flujo durante la perforación.
3. Mejora de la estabilidad del lodo
Durante el proceso de perforación, la estabilidad del lodo es crucial, especialmente en diferentes entornos geológicos y cambios de temperatura. Debido a su buena solubilidad y estabilidad de agua, CMC puede mejorar la resistencia al calor y la resistencia a la sal del lodo, para que aún pueda mantener un alto rendimiento en diferentes condiciones de perforación. CMC puede formar una solución coloidal estable en el lodo, evitar que el lodo sea sedimentación, floculación y otros fenómenos, y garantizar la estabilidad a largo plazo del lodo.
4. Aumente la lubricidad del lodo
Durante las operaciones de perforación, la fricción entre la broca y la formación es inevitable. La fricción excesiva aumentará el consumo de energía, reducirá la eficiencia de perforación e incluso puede causar daños en el equipo. CMC puede aumentar significativamente la lubricidad del lodo, reducir el coeficiente de fricción entre la broca y la pared del pozo, reducir el desgaste de la broca y mejorar la estabilidad operativa durante la perforación. La mejora de la lubricidad ayuda a reducir el riesgo de colapso de la pared de pozos durante la perforación y extender la vida útil del equipo.
5. Bloquear grietas y permeabilidad de control
En algunas condiciones especiales de perforación, como encontrar una alta permeabilidad o formaciones fracturadas, CMC puede bloquear efectivamente los poros y grietas en la formación. Las moléculas de CMC tienen buenas propiedades gelificadas y pueden formar coloides en los fluidos de perforación para reducir la permeabilidad del agua en el lodo. Este efecto de bloqueo ayuda a evitar que el agua en el lodo ingrese a la capa de agua subterránea o la capa de petróleo y gas, reduciendo la contaminación y protegiendo los recursos subterráneos.
6. Resistencia a la sal y alta resistencia a la temperatura
En algunos entornos de perforación de alta salinidad y alta temperatura, CMC ha mostrado una excelente adaptabilidad. Los grupos carboxilo contenidos en su estructura molecular pueden combinarse efectivamente con las moléculas de agua para mejorar su solubilidad y estabilidad en los ambientes de agua salada. Esto permite que CMC todavía juegue un papel en el engrosamiento y la estabilización del lodo en las holguras de agua salada. Además, CMC también tiene un cierto grado de alta resistencia a la temperatura y no es fácil de descomponer en entornos de alta temperatura, lo que ayuda a mantener el rendimiento del lodo en formaciones de alta temperatura.
7. Protección ambiental
Con la mejora continua de los requisitos de protección del medio ambiente, muchas industrias están trabajando duro para reducir la contaminación ambiental. En las operaciones de perforación, los aditivos tradicionales de lodo a menudo contienen ingredientes tóxicos, lo que puede tener un impacto negativo en el entorno ecológico. Como producto natural, CMC se deriva de las fibras de las plantas y se puede degradar rápidamente en el agua, lo que tiene menos daño al medio ambiente. Por lo tanto, es un aditivo de lodo verde y ecológico. Sus propiedades no tóxicas y degradables lo convierten en el material preferido en muchos proyectos de desarrollo de petróleo y gas.
8. Sinergia con otros aditivos
En aplicaciones prácticas, CMC a menudo se mezcla con otros aditivos de lodo (como poliacrilamida, bentonita, etc.). CMC puede sinergizar con estos aditivos para mejorar aún más la reología, la estabilidad y la lubricidad del lodo. Por ejemplo, cuando CMC se mezcla con bentonita, puede mejorar la estabilidad coloidal del lodo, evitar la sedimentación del lodo durante el uso y mejorar la adaptabilidad del lodo en entornos de alta temperatura y alta presión.
La carboximetil celleulosa (CMC) juega muchos roles en el lodo. No solo puede aumentar la viscosidad y la reología del lodo, mejorar la estabilidad y la lubricidad del lodo, sino también mejorar la protección del medio ambiente del lodo, reducir el desgaste del equipo durante la perforación y sellar efectivamente las grietas de formación en condiciones geológicas especiales. Como un aditivo de lodo de perforación importante, CMC tiene un excelente rendimiento y amplias perspectivas de aplicación, especialmente en el campo de la protección del medio ambiente y la perforación eficiente, que muestra su valor irremplazable.
Tiempo de publicación: Feb-20-2025