Puurimistööstuses on mitmesugused mudad (või puurimisvedelikud) peamised materjalid, mis tagavad puurimisprotsessi sujuva edenemise. Eriti keerulistes geoloogilistes keskkondades on puurimismudade valikul ja ettevalmistamisel oluline mõju puurimistoimingute tõhususele, ohutusele ja kulude kontrollile. otsene mõju.Hüdroksüetüültselluloos (HEC)on looduslik tselluloosi derivaat, mis mängib olulist rolli puurimismuda lisandina. Sellel on hea paksenemine, reoloogia, saastevastased omadused ja kõrge keskkonnaohutus, seda kasutatakse laialdaselt puurimisvedelike süsteemides.
1. HEC omadused ja keemiline struktuur
HEC on vees lahustuv, mittetoksiline ja kahjutu looduslik polümeerühend. Keemiliselt modifitseeritud tselluloos toob oma molekulaarstruktuuri hüdroksüetüülrühmad, moodustades nii tugeva paksendava efekti ja vees lahustuvuse. HEC-i kasutamine puurimisvedelikes sõltub peamiselt selle molekulaarse ahela hüdrofiilsetest rühmadest (hüdroksüül- ja hüdroksüetüülrühmad). Need rühmad võivad vesilahuses moodustada hea vesiniksidemevõrgustiku, andes lahusele viskoossust suurendavad omadused. .
2. HEC-i peamine roll puurimismuda puhul
Paksendava aine toime
HEC-i üks olulisemaid funktsioone puurimisvedelikes on paksendaja. HEC-i kõrge viskoossusomadused võivad puurimisvedeliku viskoossust märkimisväärselt tõsta, tagades puurimisvedeliku piisava kandevõime, et aidata kaasa lõikehaavade ja liivaosakeste kandmisele ning puurimisjääkide transportimiseks kaevu põhjast pinnale. Puurimisvedeliku viskoossuse suurendamine aitab vähendada ka puurimistoru siseseina hõõrdumist, parandades seeläbi puurimise efektiivsust. Lisaks võimaldavad HEC-i tugevad paksendavad omadused ja stabiilne viskoossus saavutada ideaalseid paksendamisefekte madalatel kontsentratsioonidel, vähendades tõhusalt puurimiskulusid.
Vedelikukadu kontrolliva aine roll
Puurimisprotsessi ajal on oluline kontrollida puurimisvedeliku vedelikukadu. Vedelikukao kontroll on otsustava tähtsusega kaevu seina stabiilsuse säilitamiseks, et vältida mudavee liigset tungimist kihistusse, mis põhjustab kihistu kokkuvarisemist või kaevu seina ebastabiilsust. Tänu oma headele hüdratatsiooniomadustele võib HEC moodustada kaevu seinale tiheda filtrikoogi kihi, mis vähendab puurimisvedelikus oleva vee tungimist kihistusse, kontrollides seeläbi tõhusalt muda vedelikukadu. Sellel filtrikoogil pole mitte ainult hea sitkus ja tugevus, vaid see võib kohaneda ka erinevate geoloogiliste kihtidega, säilitades seeläbi kaevu seina stabiilsuse sügavates kaevudes ja kõrge temperatuuriga keskkondades.
Reoloogilised ained ja voolu reguleerimine
HEC mängib olulist rolli ka puurimismuda voolavuse reguleerimisel. Puurimisvedeliku reoloogia viitab selle deformatsioonile või voolamisvõimele nihkepinge mõjul. Mida parem on reoloogia, seda ideaalsem on puurimisvedelik puurimisprotsessi ajal rõhu ülekandmisel ja lõiketükkide kandmisel. HEC saab reguleerida puurimisvedeliku reoloogilisi omadusi, muutes selle viskoossust ja voolavust, parandades seeläbi muda nihkelahjendusefekti, võimaldades mudal puurtorus sujuvalt voolata ja parandades muda määrimisefekti. Eriti sügavate ja horisontaalsete kaevude puurimisprotsessis on HEC-i reoloogiline reguleerimisefekt eriti oluline.
Täiustatud puurkaevude puhastamine
HEC-i paksendav toime mitte ainult ei aita kaasa puurimismuda võimele kanda ja peatada puurimisjääke, vaid aitab ka parandada puuraugu puhtust. Puurimise käigus tekib puurauku suur hulk lõikehakke. Kui muda ei saa neid lõikeid tõhusalt teostada, võivad need koguneda kaevu põhja ja moodustada põhjasetteid, suurendades seeläbi puuri vastupidavust ja mõjutades puurimise edenemist. Tänu oma tõhusatele paksendavatele omadustele võib HEC aidata muda puurimisrakeid tõhusamalt suspendeerida ja transportida, tagades seeläbi puuraugu puhtuse ja takistades setete kogunemist.
Reostusvastane toime
Puurimise käigus saastub muda sageli erinevate mineraalide ja moodustumisvedelikega, mis põhjustab muda purunemist. HEC-i saastevastased omadused on veel üks oluline eelis. HEC on stabiilne erinevates pH tingimustes ja sellel on tugev häirimisvastane võime mitmevalentsetele ioonidele nagu kaltsium ja magneesium, mis võimaldab säilitada stabiilse viskoossuse ja paksendava toime mineraale sisaldavates moodustistes, vähendades seeläbi. See vähendab puurimisvedeliku rikke ohtu saastunud keskkond.
Keskkonnasõbralik ja biolagunev
AlatesHECon looduslik polümeermaterjal, sellel on hea biolagunevus ja keskkonnasõbralikkus. Järk-järgult kasvavate keskkonnakaitsenõuete kontekstis muudavad HEC biolagunevuse omadused selle keskkonnasõbralike puurimisvedelike süsteemide oluliseks komponendiks. HEC ei põhjusta kasutamise ajal olulist keskkonnareostust ega avalda pärast lagunemist kahjulikku mõju pinnasele ega põhjaveele. Seetõttu on tegemist kvaliteetse keskkonnasõbraliku lisandiga.
3. HEC rakenduste väljakutsed ja edasine areng
Kuigi HEC-l on puurimismuda puhul mitmeid eeliseid, tuleb selle jõudlust äärmuslikes puurimistingimustes, nagu kõrge temperatuur ja rõhk, veelgi parandada. Näiteks võib HEC kõrgetel temperatuuridel termiliselt laguneda, mille tulemusena muda kaotab viskoossuse ja paksendab. Seetõttu on keerukamates ja ekstreemsetes puurimiskeskkondades toimimiseks viimastel aastatel hakatud keskenduma HEC-i muutmisele, et parandada selle kõrge temperatuuri stabiilsust ja kõrge rõhukindlust. Näiteks ristsiduvate ainete, kõrge temperatuuriga vastupidavusrühmade ja muude keemiliste modifitseerimismeetodite sisseviimisega HEC molekulaarahelasse saab HEC toimivust ekstreemsetes tingimustes parandada ja kohandada nõudlikuma geoloogilise keskkonna vajadustele.
Olulise puurmuda komponendina mängib HEC oma paksenemise, filtreerimisvastase, reoloogilise reguleerimise, reostusvastaste ja keskkonnasõbralikkuse tõttu olulist rolli puurimistehnoloogias. Tulevikus, kui puurimise sügavus ja keerukus suureneb, suurenevad ka HEC-i jõudlusnõuded. HEC optimeerimise ja muutmisega laiendatakse selle rakendusala puurimisvedelikes veelgi, et see vastaks rangemate puurimiskeskkondade vajadustele. .
Postitusaeg: 14.11.2024