掘削に必要なさまざまな泥水中でのHECの役割

1. HECの特徴と化学構造
HECは水溶性で無毒・無害な天然高分子化合物です。化学的に修飾されたセルロースは、分子構造にヒドロキシエチル基を導入し、強力な増粘効果と水溶性を形成します。掘削液への HEC の応用は、主にその分子鎖内の親水基 (ヒドロキシル基およびヒドロキシエチル基) に依存しています。これらの基は水溶液中で良好な水素結合ネットワークを形成することができ、溶液の粘度を高める特性を与えます。 。

2. 掘削泥水における HEC の主な役割
増粘剤効果
掘削液における HEC の最も重要な機能の 1 つは、増粘剤としての機能です。 HEC の高粘度特性により、掘削液の粘度が大幅に上昇し、掘削液が掘削材や砂粒子を運び、掘削破片を坑井の底から地表まで輸送するのに十分な支持能力を確保します。掘削液の粘度を高めると、掘削チューブの内壁の摩擦が軽減され、掘削効率が向上します。さらに、HEC の強力な増粘特性と安定した粘度により、低濃度で理想的な増粘効果を実現でき、掘削コストを効果的に削減できます。

体液損失制御剤の役割
掘削プロセス中、掘削流体の流体損失を制御することは重要な考慮事項です。流体損失の制御は、地層への泥水の過度の浸透を防ぎ、地層の崩壊や井戸壁の不安定性を引き起こす井戸壁の安定性を維持するために重要です。 HEC はその良好な水和特性により、坑井の壁にフィルターケーキの緻密な層を形成し、掘削液中の水の地層への浸透速度を低減し、それによって泥の流体損失を効果的に制御します。このフィルターケーキは優れた靭性と強度を備えているだけでなく、さまざまな地層に適応できるため、深井戸や高温環境でも井戸壁の安定性を維持できます。

レオロジー剤と流れ制御
HEC は、掘削泥水の流動性を調整する際にも重要な役割を果たします。掘削流体のレオロジーとは、せん断応力の作用下での掘削流体の変形または流動能力を指します。レオロジーが優れているほど、掘削液は掘削プロセス中に圧力を伝達し、切粉を運ぶのに理想的になります。 HEC は、掘削液の粘度と流動性を変化させることで掘削液のレオロジー特性を調整することができ、これにより泥水のせん断希釈効果が向上し、泥水がドリルパイプ内でスムーズに流れるようになり、泥水の潤滑効果が向上します。特に深井戸や水平井の掘削プロセスでは、HEC のレオロジー調整効果が特に重要です。