كيف يعمل CMC كعامل لزوجة في سوائل الحفر؟

كربوكسي ميثيل السليلوز (CMC) هو عامل زيادة اللزوجة يستخدم على نطاق واسع في سوائل الحفر وله قابلية جيدة للذوبان في الماء وتأثير سماكة.

1. تحسين اللزوجة وخصائص ترقق القص
يشكل CMC محلولاً ذو لزوجة عالية عند إذابته في الماء. وتتمدد سلاسله الجزيئية في الماء، مما يزيد من الاحتكاك الداخلي للسائل وبالتالي يزيد من لزوجة مائع الحفر. تساعد اللزوجة العالية على حمل وتعليق القطع أثناء الحفر وتمنع تراكم القطع في قاع البئر. بالإضافة إلى ذلك، تظهر محاليل CMC خصائص تخفيف القص، أي أن اللزوجة تنخفض عند معدلات القص العالية، مما يساعد على تدفق مائع الحفر تحت قوى القص العالية (مثل بالقرب من لقمة الحفر) بينما عند معدلات القص المنخفضة (كما هو الحال في الحلقة ). الحفاظ على لزوجة عالية لتعليق العقل بشكل فعال.

2. تعزيز الريولوجيا
يمكن لـ CMC تحسين ريولوجيا سوائل الحفر بشكل كبير. تشير الريولوجيا إلى خصائص تشوه وتدفق السوائل تحت تأثير القوى الخارجية. أثناء عملية الحفر، يمكن أن تضمن الريولوجيا الجيدة أن يكون لسائل الحفر أداء مستقر تحت ظروف الضغط ودرجة الحرارة المختلفة. تعمل CMC على تحسين كفاءة الحفر وسلامته عن طريق تغيير بنية سائل الحفر بحيث يتمتع بالريولوجيا المناسبة.

3. تحسين جودة كعكة الطين
يمكن أن تؤدي إضافة CMC إلى سائل الحفر إلى تحسين جودة كعكة الطين. كعكة الطين عبارة عن طبقة رقيقة تتكون من سائل الحفر على جدار الحفر، والتي تلعب دور إغلاق المسام، وتثبيت جدار البئر ومنع فقدان سائل الحفر. يمكن لـ CMC تشكيل كعكة طينية كثيفة وصلبة، وتقليل النفاذية وفقدان مرشح كعكة الطين، وبالتالي تحسين استقرار جدار البئر ومنع انهيار البئر وتسربه.

4. التحكم في فقدان الفلتر
يشير فقدان السوائل إلى اختراق الطور السائل في مائع الحفر إلى مسام التكوين. يمكن أن يؤدي فقدان السوائل المفرط إلى عدم استقرار جدار البئر وحتى الانفجار. يتحكم CMC بشكل فعال في فقدان السوائل عن طريق تكوين محلول لزج في سائل الحفر، مما يزيد من لزوجة السائل ويبطئ معدل اختراق الطور السائل. بالإضافة إلى ذلك، فإن كعكة الطين عالية الجودة التي تم تشكيلها بواسطة CMC على جدار البئر تمنع فقدان السوائل.

5. مقاومة درجات الحرارة والملح
يتمتع CMC بمقاومة جيدة لدرجة الحرارة والأملاح ومناسب لمختلف ظروف التكوين المعقدة. في البيئات ذات درجة الحرارة العالية والملوحة العالية، لا يزال بإمكان CMC الحفاظ على تأثير زيادة اللزوجة لضمان الأداء المستقر لسوائل الحفر. وهذا يجعل CMC يستخدم على نطاق واسع في البيئات القاسية مثل الآبار العميقة، والآبار ذات درجة الحرارة العالية، وحفر المحيطات.

6. حماية البيئة
باعتبارها مادة بوليمر طبيعية، فإن CMC قابلة للتحلل البيولوجي وصديقة للبيئة. بالمقارنة مع بعض أدوات معالجة البوليمر الاصطناعية، تتمتع CMC بأداء بيئي فائق وتلبي متطلبات صناعة البترول الحديثة لحماية البيئة والتنمية المستدامة.

يلعب كربوكسي ميثيل السليلوز (CMC) مجموعة متنوعة من الأدوار كعامل زيادة اللزوجة في سوائل الحفر. إنه يحسن بشكل كبير أداء سوائل الحفر ويضمن التقدم السلس لعملية الحفر من خلال زيادة اللزوجة وتخفيف القص، وتعزيز الريولوجيا، وتحسين جودة كعكة الطين، والتحكم في فقدان السوائل، ومقاومة درجة الحرارة والملح، وحماية البيئة. لا يؤدي تطبيق CMC إلى تحسين كفاءة الحفر وسلامته فحسب، بل يقلل أيضًا من التأثير البيئي. وهو عنصر لا غنى عنه ومهم في سوائل الحفر.