Sodium carboxymethyl cellulose (pendek kata CMC-Na) ialah sebatian polimer larut air yang penting dan digunakan secara meluas dalam cecair penggerudian minyak. Sifat uniknya menjadikannya komponen yang sangat diperlukan dalam sistem bendalir penggerudian.
1. Sifat asas natrium karboksimetil selulosa
Sodium carboxymethyl cellulose ialah eter selulosa anionik yang dihasilkan oleh selulosa selepas rawatan alkali dan asid kloroasettik. Struktur molekulnya mengandungi sejumlah besar kumpulan karboksimetil, yang menjadikannya mempunyai keterlarutan dan kestabilan air yang baik. CMC-Na boleh membentuk larutan kelikatan tinggi dalam air, dengan sifat penebalan, penstabilan dan pembentukan filem.
2. Penggunaan natrium karboksimetil selulosa dalam cecair penggerudian
Lebih pekat
CMC-Na digunakan sebagai pemekat dalam cecair penggerudian. Fungsi utamanya adalah untuk meningkatkan kelikatan cecair penggerudian dan meningkatkan keupayaannya untuk membawa keratan batu dan keratan gerudi. Kelikatan cecair penggerudian yang sesuai boleh menghalang keruntuhan dinding telaga dengan berkesan dan mengekalkan kestabilan lubang telaga.
Pengurangan kehilangan cecair
Semasa proses penggerudian, cecair penggerudian akan menembusi ke dalam liang pembentukan, menyebabkan kehilangan air dalam cecair penggerudian, yang bukan sahaja membazirkan cecair penggerudian, tetapi juga boleh menyebabkan keruntuhan dinding telaga dan kerosakan takungan. Sebagai pengurang kehilangan bendalir, CMC-Na boleh membentuk kek penapis padat pada dinding telaga, dengan berkesan mengurangkan kehilangan penapisan cecair penggerudian dan melindungi pembentukan dan dinding telaga.
Minyak pelincir
Semasa proses penggerudian, geseran antara mata gerudi dan dinding telaga akan menghasilkan banyak haba, mengakibatkan peningkatan haus alat gerudi. Pelinciran CMC-Na membantu mengurangkan geseran, mengurangkan haus alat gerudi dan meningkatkan kecekapan penggerudian.
Penstabil
Cecair penggerudian mungkin terkumpul atau merosot di bawah suhu tinggi dan tekanan tinggi, sekali gus kehilangan fungsinya. CMC-Na mempunyai kestabilan haba dan rintangan garam yang baik, dan boleh mengekalkan kestabilan cecair penggerudian di bawah keadaan yang teruk dan memanjangkan hayat perkhidmatannya.
3. Mekanisme tindakan natrium karboksimetil selulosa
Pelarasan kelikatan
Struktur molekul CMC-Na mengandungi sejumlah besar kumpulan karboksimetil, yang boleh membentuk ikatan hidrogen dalam air untuk meningkatkan kelikatan larutan. Dengan melaraskan berat molekul dan darjah penggantian CMC-Na, kelikatan cecair penggerudian boleh dikawal untuk memenuhi keperluan keadaan penggerudian yang berbeza.
Kawalan penapisan
Molekul CMC-Na boleh membentuk struktur rangkaian tiga dimensi dalam air, yang boleh membentuk kek penapis padat pada dinding telaga dan mengurangkan kehilangan penapisan cecair penggerudian. Pembentukan kek penapis bergantung bukan sahaja pada kepekatan CMC-Na, tetapi juga pada berat molekul dan tahap penggantiannya.
Pelinciran
Molekul CMC-Na boleh diserap pada permukaan mata gerudi dan dinding telaga di dalam air untuk membentuk filem pelincir dan mengurangkan pekali geseran. Selain itu, CMC-Na juga secara tidak langsung boleh mengurangkan geseran antara mata gerudi dan dinding telaga dengan melaraskan kelikatan bendalir penggerudian.
Kestabilan terma
CMC-Na boleh mengekalkan kestabilan struktur molekulnya di bawah keadaan suhu tinggi dan tidak terdedah kepada degradasi haba. Ini kerana kumpulan karboksil dalam molekulnya boleh membentuk ikatan hidrogen yang stabil dengan molekul air untuk menahan kerosakan suhu tinggi. Selain itu, CMC-Na juga mempunyai rintangan garam yang baik dan boleh mengekalkan prestasinya dalam pembentukan garam.
4. Contoh Aplikasi Sodium Carboxymethyl Cellulose
Dalam proses penggerudian sebenar, kesan penggunaan selulosa natrium karboksimetil adalah luar biasa. Sebagai contoh, dalam projek penggerudian telaga dalam, sistem bendalir penggerudian yang mengandungi CMC-Na digunakan untuk mengawal kestabilan dan kehilangan penapisan lubang telaga dengan berkesan, meningkatkan kelajuan penggerudian dan mengurangkan kos penggerudian. Di samping itu, CMC-Na juga digunakan secara meluas dalam penggerudian marin, dan rintangan garam yang baik menjadikannya berfungsi dengan baik dalam persekitaran marin.
Penggunaan natrium karboksimetil selulosa dalam cecair penggerudian terutamanya merangkumi empat aspek: penebalan, mengurangkan kehilangan air, pelinciran dan penstabilan. Sifat fizikal dan kimianya yang unik menjadikannya komponen yang sangat diperlukan dalam sistem bendalir penggerudian. Dengan pembangunan berterusan teknologi penggerudian, prospek aplikasi selulosa natrium karboksimetil akan menjadi lebih luas. Dalam penyelidikan masa depan, struktur molekul dan kaedah pengubahsuaian CMC-Na boleh dioptimumkan untuk meningkatkan lagi prestasinya dan memenuhi keperluan persekitaran penggerudian yang lebih kompleks.
Masa siaran: Jul-25-2024