Natriumcarboxymethylcellulose gebruikt in petroleumindustrieën

Natriumcarboxymethylcellulose (CMC) is een veelzijdig en essentieel additief dat in verschillende industrieën wordt gebruikt, waaronder de aardoliesector. In de aardolie-industrie vindt CMC talrijke toepassingen vanwege zijn unieke eigenschappen, waaronder verdikking, stabilisatie, opschorting en beheersing van de vloeistofstroom. Dit uitgebreide scala aan eigenschappen maakt CMC een onmisbaar onderdeel in verschillende boor-, voltooiings-en productieprocessen. In dit uitgebreide artikel zullen we de verschillende toepassingen van onderzoekenNatriumcarboxymethylcelluloseIn de aardolie-industrie.

1. Inleiding tot natriumcarboxymethylcellulose (CMC)

Natriumcarboxymethylcellulose, gewoonlijk CMC genoemd, is een in water oplosbaar polymeer dat is afgeleid van cellulose, een natuurlijk biopolymeer dat wordt aangetroffen in celwanden van planten. Het wordt geproduceerd door de chemische modificatie van cellulose met behulp van natriumchlooracetaat, wat leidt tot de vorming van carboxymethylgroepen. De substitutiegraad (DS) van CMC geeft het aantal carboxymethylgroepen aan dat per anhydroglucose-eenheid in de celluloseketen wordt geïntroduceerd.

2. eigenschappen van natriumcarboxymethylcellulose

Voordat we ons verdiepen in het gebruik van CMC HV en CMC LV in de aardolie-industrie, laten we de essentiële eigenschappen onderzoeken die het geschikt maken voor verschillende toepassingen:

2.1. Wateroplosbaarheid:CMC is in hoge mate oplosbaar in water en vormt bij lage concentraties heldere en viskeuze oplossingen.

2.2. Viscositeit:CMC vertoont reologisch gedrag van pseudo-plastic, wat betekent dat het de viscositeit vermindert met toenemende afschuifsnelheden, waardoor het geschikt is voor toepassingen in boorvloeistof.

2.3. Verdikkingsmiddel:CMC werkt als een efficiënt verdikkingsmiddel en biedt verbeterde stabiliteit aan boorvloeistoffen en het ophangen van vaste stoffen.

2.4. Zouttolerantie:CMC behoudt zijn functionaliteit in de aanwezigheid van zouten, waardoor het ideaal is voor gebruik in vloeistoffen op basis van pekel.

2.5. PH Stabiliteit:CMC blijft stabiel in een breed pH-bereik, waardoor het in verschillende booromgevingen kan worden gebruikt.

3. Gebruik van natriumcarboxymethylcellulose in petroleumindustrieën

In de aardolie-industrie wordt CMC gebruikt in verschillende kritieke toepassingen, zoals boren, voltooien, cementeren en verbeterde olieterugwinning (EOR)-operaties. Laten we elk van deze toepassingen in detail verkennen:

3.1. Boorvloeistoffen

Boorvloeistoffen, algemeen bekend als modder, zijn essentieel voor het boorproces. Ze dienen meerdere doeleinden, waaronder het smeren van de boor, het koelen en reinigen van de boor en het bieden van stabiliteit in de boorput. CMC speelt als volgt een vitale rol bij het boren van vloeistoffen:

3.1.1. Reologie Modifier: CMC fungeert als een reologiemodificator en past de viscositeit van de boorvloeistof aan om de stromingseigenschappen te regelen. Het voorkomt overmatig vochtverlies en verbetert de stabiliteit van het boorgat, waardoor het risico op instorting van de put wordt verminderd.

3.1.2. Vloeistofverliescontrole: CMC functioneert als een controlemiddel voor vloeistofverlies en vormt een dunne, ondoordringbare filterkoek op de wanden van de boorput. Dit voorkomt dat boorvloeistoffen in de formatie filtreren, waardoor schade aan de formatie wordt verminderd en de productiviteit van de put wordt verbeterd.

3.1.3. Schalie-remming: CMC helpt de zwelling van kleirijke formaties (schalie) te remmen door de kleideeltjes in te kapselen en te voorkomen dat ze zich in de boorvloeistof verspreiden.

3.1.4. Ophangingsmiddel: CMC helpt bij het ophangen van boorgruis in de boorvloeistof, waardoor het verwijderen uit de boorput wordt vergemakkelijkt.

3.1.5. Compatibiliteit van het milieu: CMC is milieuvriendelijk en biologisch afbreekbaar, waardoor het een voorkeurskeuze is boven synthetische additieven bij gevoelige booroperaties.

3.2. Voltooiingsvloeistoffen

Voltooiingsvloeistoffen worden gebruikt tijdens putvoltooiingsbewerkingen, zoals perforatie, grindverpakking en stimulatie. CMC dient de volgende doeleinden in voltooiingsvloeistoffen:

3.2.1. Draagvloeistof: CMC wordt vaak gebruikt als draagvloeistof voor het dragen van steunmiddelen tijdens hydraulische breukbewerkingen.

3.2.2. Gelling-agent: CMC kan worden gebruikt om gels te maken voor het beheersen van vloeistofverlies tijdens fracturering of grindverpakkingsactiviteiten.

3.2.3. Breekvloeistoffen: CMC wordt toegevoegd aan breekvloeistoffen om de viscositeit te verbeteren, wat helpt bij het transport van steunmiddelen en ervoor zorgt dat de steunmiddelen op hun plaats blijven om open breuken te ondersteunen.

& NBsp;

3.2.4. Viscositeitsstabilisator: CMC helpt de viscositeit te stabiliseren in omgevingen met hoge temperatuur en hoog zoutgehalte, waardoor voortijdige vloeistofafbraak wordt voorkomen.

3.3. Cementeeradditief

Cementeren is een kritisch proces tijdens de putconstructie, waarbij cement in de boorput wordt gepompt om de behuizing te isoleren en te stabiliseren en de formatie te beschermen. CMC wordt op de volgende manieren gebruikt bij cementeerbewerkingen:

3.3.1. Vloeistofverliescontrole: CMC wordt gebruikt om vloeistofverlies tijdens de plaatsing van cementslurry te beheersen, waardoor een efficiënte cementverdeling en zonale isolatie worden gegarandeerd.

3.3.2. Stabilisator: CMC stabiliseert cementslurries bij hoge temperaturen en voorkomt segregatie en sedimentatie van cementdeeltjes.

3.3.3. Set Retarder: CMC fungeert als een ingestelde retarder, waardoor de insteltijd van het cement wordt vertraagd, waardoor er voldoende tijd is voor een goede cementplaatsing.

3.4. Verbeterde Olieterugwinning (EOR)

Enhanced Oil Recovery (EOR)-technieken worden gebruikt om de terugwinning van koolwaterstoffen uit reservoirs te verhogen nadat primaire en secundaire terugwinningsmethoden zijn uitgeput. CMC vindt toepassingen in bepaalde EOR-processen:

3.4.1. Chemische overstromingen: bij chemische overstromingsprocessen zoals polymeeroverstromingen wordt CMC gebruikt als middel voor mobiliteitscontrole. Het vermindert de mobiliteit van geïnjecteerd water, waardoor een betere sweep-efficiëntie en een grotere oliewinning mogelijk is.

3.4.2. Overstroming van oppervlakteactieve stoffen: CMC kan worden toegevoegd aan formuleringen van oppervlakteactieve stoffen om hun stabiliteit te verbeteren en hun prestaties bij overstromingen van oppervlakteactieve stoffen EOR-processen te verbeteren.

3.5. Verloren Circulatiecontrole

Verloren circulatie treedt op wanneer boorvloeistoffen ontsnappen naar zeer doorlatende formaties, wat leidt tot verminderde boorefficiëntie en hogere kosten. CMC wordt gebruikt om verloren circulatieproblemen aan te pakken door overbruggingsmaterialen te vormen om breuken af te dichten en controle over boorvloeistoffen terug te krijgen.

4. Conclusie

Natriumcarboxymethylcellulose (CMC) is een zeer veelzijdig en waardevol additief in de aardolie-industrie, dat toepassingen vindt bij het boren, voltooien, cementeren en verbeterde olieterugwinningsoperaties. De oplosbaarheid in water, verdikkingseigenschappen, zouttolerantie en pH-stabiliteit maken het een ideale keuze voor verschillende uitdagende booromgevingen. Het gebruik van CMC in de aardolie-industrie heeft de boorefficiëntie, de stabiliteit van de boorput en de terugwinning van olie aanzienlijk verbeterd, waardoor het een onmisbaar onderdeel is geworden in moderne boorpraktijken.

Concluderend, natriumcarboxymethylcellulose speelt een cruciale rol bij het verbeteren van booroperaties, het maximaliseren van de productiviteit van putten en het verzekeren van een efficiënte terugwinning van koolwaterstoffen uit reservoirs. Het voortdurende gebruik ervan in de petroleumindustrie is een bewijs van de effectiviteit en veelzijdigheid ervan, waardoor het een essentieel additief is voor de nabije toekomst.