O papel da carboximetilulululose (CMC) na lama

A carboximetilulululose (CMC) é um composto de polímero solúvel em água comum amplamente utilizado em vários campos industriais. Especialmente na perfuração e engenharia de petróleo, o CMC desempenha um papel importante como aditivo de lama. Suas principais funções são melhorar as propriedades reológicas da lama, aumentar a estabilidade da lama, melhorar a lubrificação, reduzir o desgaste da broca, etc.

1. Aumente a viscosidade da lama
A viscosidade da lama é crucial para operações de perfuração. A viscosidade muito baixa não pode remover efetivamente as estacas geradas durante a perfuração, e a viscosidade muito alta afetará a fluidez e a eficiência da lama. O CMC pode efetivamente aumentar a viscosidade da lama, interagindo com moléculas de água através do grupo carboxilmetil em sua estrutura molecular. As moléculas de CMC formam uma estrutura de rede na água, que pode absorver a água e inchar e aumentar a viscosidade do líquido, aumentando assim as propriedades reológicas da lama. Essa propriedade é de grande importância para remover estacas e estabilizar a parede do poço durante a perfuração.

2.
As propriedades reológicas da lama (incluindo viscosidade, fluidez etc.) são muito importantes para o progresso suave das operações de perfuração. O CMC pode aumentar significativamente a viscosidade plástica e o valor do rendimento da lama em uma certa concentração, ajustar as propriedades reológicas da lama e garantir que a lama tenha boa fluidez e lubrificação durante a perfuração. O aumento da viscosidade ajuda a reduzir a resistência ao fluxo da lama, melhorando assim a eficiência da perfuração e reduzindo o desgaste da broca causada pela resistência excessiva ao fluxo durante a perfuração.

3. Melhorando a estabilidade da lama
Durante o processo de perfuração, a estabilidade da lama é crucial, especialmente em diferentes ambientes geológicos e mudanças de temperatura. Devido à sua boa solubilidade e estabilidade de água, o CMC pode aumentar a resistência ao calor e a resistência ao sal da lama, para que ainda possa manter alto desempenho sob diferentes condições de perfuração. O CMC pode formar uma solução coloidal estável na lama, impedir a lama de sedimentação, floculação e outros fenômenos e garantir a estabilidade a longo prazo da lama.

4. Aumente a lubrificação da lama
Durante as operações de perfuração, o atrito entre a broca e a formação é inevitável. O atrito excessivo aumentará o consumo de energia, reduzirá a eficiência da perfuração e pode até causar danos ao equipamento. O CMC pode aumentar significativamente a lubrificação da lama, reduzir o coeficiente de atrito entre a broca e a parede do poço, reduzir o desgaste da broca e melhorar a estabilidade operacional durante a perfuração. A melhoria da lubrificação ajuda a reduzir o risco de colapso da parede do poço durante a perfuração e prolongar a vida útil do equipamento.

5. Rachaduras em bloqueio e permeabilidade de controle
Sob algumas condições especiais de perfuração, como encontrar alta permeabilidade ou formações fraturadas, o CMC pode bloquear efetivamente os poros e rachaduras na formação. As moléculas de CMC têm boas propriedades de gelificação e podem formar colóides em fluidos de perfuração para reduzir a permeabilidade da água na lama. Esse efeito de bloqueio ajuda a impedir que a água na lama entre na camada de água subterrânea ou na camada de petróleo e gás, reduzindo a poluição e protegendo os recursos subterrâneos.

6. Resistência ao sal e resistência à alta temperatura
Em alguns ambientes de perfuração de alta salinidade e alta temperatura, o CMC mostrou excelente adaptabilidade. Os grupos carboxila contidos em sua estrutura molecular podem se combinar efetivamente com moléculas de água para melhorar sua solubilidade e estabilidade em ambientes de água salgada. Isso permite que o CMC ainda desempenhe um papel no espessamento e estabilização da lama em lamas de água salgada. Além disso, o CMC também possui um certo grau de resistência à alta temperatura e não é fácil de decompor em ambientes de alta temperatura, o que ajuda a manter o desempenho da lama em formações de alta temperatura.

7. Proteção ambiental
Com a melhoria contínua dos requisitos de proteção ambiental, muitas indústrias estão trabalhando duro para reduzir a poluição ambiental. Nas operações de perfuração, os aditivos tradicionais de lama geralmente contêm ingredientes tóxicos, o que pode ter um impacto negativo no ambiente ecológico. Como produto natural, o CMC é derivado das fibras vegetais e pode ser rapidamente degradado na água, o que tem menos danos ao meio ambiente. Portanto, é um aditivo de lama verde e ecológico. Suas propriedades não tóxicas e degradáveis ​​o tornam o material preferido em muitos projetos de desenvolvimento de petróleo e gás.

8. Sinergia com outros aditivos
Em aplicações práticas, o CMC é frequentemente misturado com outros aditivos de lama (como poliacrilamida, bentonita, etc.). O CMC pode sinergizar com esses aditivos para melhorar ainda mais a reologia, estabilidade e lubrificação da lama. Por exemplo, quando o CMC é misturado com bentonita, pode aumentar a estabilidade coloidal da lama, evitar a sedimentação da lama durante o uso e melhorar a adaptabilidade da lama em ambientes de alta temperatura e alta pressão.

A carboximetilullelulose (CMC) desempenha muitos papéis na lama. Ele pode não apenas aumentar a viscosidade e a reologia da lama, melhorar a estabilidade e a lubrificação da lama, mas também melhorar a proteção ambiental da lama, reduzir o desgaste do equipamento durante a perfuração e selar efetivamente as rachaduras em formação sob condições geológicas especiais. Como um importante aditivo de lama de perfuração, o CMC tem excelente desempenho e amplas perspectivas de aplicação, especialmente no campo da proteção ambiental e perfuração eficiente, mostrando seu valor insubstituível.