ड्रिलिंग फ्लुइडमध्ये सोडियम कार्बोक्झिमिथाइल सेल्युलोजचा वापर

सोडियम कार्बोक्झिमिथाइल सेल्युलोज (थोडक्यात CMC-Na) हे पाण्यात विरघळणारे एक महत्त्वाचे पॉलिमर संयुग आहे आणि ते तेल ड्रिलिंग द्रवपदार्थात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. त्याच्या अद्वितीय गुणधर्मांमुळे ते ड्रिलिंग द्रवपदार्थ प्रणालीमध्ये एक अपरिहार्य घटक बनते.

१. सोडियम कार्बोक्झिमिथाइल सेल्युलोजचे मूलभूत गुणधर्म

सोडियम कार्बोक्झिमिथाइल सेल्युलोज हे अल्कली उपचार आणि क्लोरोएसेटिक आम्लानंतर सेल्युलोजद्वारे तयार होणारे अ‍ॅनिओनिक सेल्युलोज ईथर आहे. त्याच्या आण्विक रचनेत मोठ्या प्रमाणात कार्बोक्झिमिथाइल गट असतात, ज्यामुळे ते पाण्यात चांगली विद्राव्यता आणि स्थिरता प्राप्त करते. CMC-Na पाण्यात उच्च-स्निग्धता द्रावण तयार करू शकते, ज्यामध्ये घट्ट होणे, स्थिरीकरण आणि फिल्म-फॉर्मिंग गुणधर्म असतात.

२. ड्रिलिंग फ्लुइडमध्ये सोडियम कार्बोक्झिमिथाइल सेल्युलोजचा वापर

जाडसर

ड्रिलिंग फ्लुइडमध्ये जाडसर म्हणून CMC-Na चा वापर केला जातो. त्याचे मुख्य कार्य ड्रिलिंग फ्लुइडची चिकटपणा वाढवणे आणि रॉक कटिंग्ज आणि ड्रिल कटिंग्ज वाहून नेण्याची क्षमता वाढवणे आहे. ड्रिलिंग फ्लुइडची योग्य चिकटपणा प्रभावीपणे विहिरीच्या भिंती कोसळण्यापासून रोखू शकते आणि विहिरीच्या बोअरची स्थिरता राखू शकते.

द्रवपदार्थ कमी करणारे यंत्र

ड्रिलिंग प्रक्रियेदरम्यान, ड्रिलिंग द्रवपदार्थ निर्मितीच्या छिद्रांमध्ये प्रवेश करेल, ज्यामुळे ड्रिलिंग द्रवपदार्थातील पाण्याचे नुकसान होईल, ज्यामुळे केवळ ड्रिलिंग द्रवपदार्थ वाया जात नाही तर विहिरीची भिंत कोसळणे आणि जलाशयाचे नुकसान देखील होऊ शकते. द्रवपदार्थ कमी करणारे म्हणून, CMC-Na विहिरीच्या भिंतीवर दाट फिल्टर केक तयार करू शकते, ज्यामुळे ड्रिलिंग द्रवपदार्थाचे गाळण्याचे नुकसान प्रभावीपणे कमी होते आणि निर्मिती आणि विहिरीच्या भिंतीचे संरक्षण होते.

वंगण

ड्रिलिंग प्रक्रियेदरम्यान, ड्रिल बिट आणि विहिरीच्या भिंतीमधील घर्षणामुळे भरपूर उष्णता निर्माण होईल, ज्यामुळे ड्रिल टूलचा झीज वाढेल. CMC-Na ची स्नेहनता घर्षण कमी करण्यास, ड्रिल टूलचा झीज कमी करण्यास आणि ड्रिलिंग कार्यक्षमता सुधारण्यास मदत करते.

स्टॅबिलायझर

ड्रिलिंग फ्लुइड उच्च तापमान आणि उच्च दाबाखाली फ्लोक्युलेट किंवा खराब होऊ शकते, त्यामुळे त्याचे कार्य कमी होऊ शकते. CMC-Na मध्ये चांगली थर्मल स्थिरता आणि मीठ प्रतिरोधकता आहे, आणि ते कठोर परिस्थितीत ड्रिलिंग फ्लुइडची स्थिरता राखू शकते आणि त्याचे सेवा आयुष्य वाढवू शकते.

३. सोडियम कार्बोक्झिमिथाइल सेल्युलोजच्या कृतीची यंत्रणा

व्हिस्कोसिटी समायोजन

CMC-Na च्या आण्विक रचनेत मोठ्या प्रमाणात कार्बोक्झिमिथाइल गट असतात, जे द्रावणाची चिकटपणा वाढवण्यासाठी पाण्यात हायड्रोजन बंध तयार करू शकतात. CMC-Na चे आण्विक वजन आणि प्रतिस्थापन पदवी समायोजित करून, वेगवेगळ्या ड्रिलिंग परिस्थितींच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी ड्रिलिंग द्रवपदार्थाची चिकटपणा नियंत्रित केली जाऊ शकते.

गाळण्याची प्रक्रिया नियंत्रण

CMC-Na रेणू पाण्यात त्रिमितीय नेटवर्क रचना तयार करू शकतात, ज्यामुळे विहिरीच्या भिंतीवर दाट फिल्टर केक तयार होऊ शकतो आणि ड्रिलिंग द्रवपदार्थाचे गाळण्याचे नुकसान कमी होऊ शकते. फिल्टर केकची निर्मिती केवळ CMC-Na च्या एकाग्रतेवरच नाही तर त्याच्या आण्विक वजनावर आणि प्रतिस्थापनाच्या डिग्रीवर देखील अवलंबून असते.

स्नेहन

CMC-Na रेणू ड्रिल बिटच्या पृष्ठभागावर आणि विहिरीच्या भिंतीवर पाण्यात शोषले जाऊ शकतात जेणेकरून एक स्नेहन फिल्म तयार होईल आणि घर्षण गुणांक कमी होईल. याव्यतिरिक्त, CMC-Na ड्रिलिंग द्रवपदार्थाची चिकटपणा समायोजित करून ड्रिल बिट आणि विहिरीच्या भिंतीमधील घर्षण अप्रत्यक्षपणे कमी करू शकते.

थर्मल स्थिरता

CMC-Na उच्च तापमानाच्या परिस्थितीत त्याच्या आण्विक संरचनेची स्थिरता राखू शकते आणि थर्मल डिग्रेडेशनला बळी पडत नाही. याचे कारण असे की त्याच्या रेणूंमधील कार्बोक्सिल गट उच्च तापमानाच्या नुकसानाचा प्रतिकार करण्यासाठी पाण्याच्या रेणूंसोबत स्थिर हायड्रोजन बंध तयार करू शकतात. याव्यतिरिक्त, CMC-Na मध्ये क्षार प्रतिरोधकता देखील चांगली आहे आणि ते क्षारयुक्त स्वरूपात त्याची कार्यक्षमता राखू शकते. 

४. सोडियम कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोजच्या वापराची उदाहरणे

प्रत्यक्ष ड्रिलिंग प्रक्रियेत, सोडियम कार्बोक्झिमिथाइल सेल्युलोजचा वापर प्रभाव उल्लेखनीय आहे. उदाहरणार्थ, खोल विहीर खोदण्याच्या प्रकल्पात, विहिरीच्या स्थिरता आणि गाळण्याची प्रक्रिया कमी करण्यासाठी, ड्रिलिंगचा वेग वाढवण्यासाठी आणि ड्रिलिंग खर्च कमी करण्यासाठी CMC-Na असलेली ड्रिलिंग फ्लुइड सिस्टम वापरली गेली. याव्यतिरिक्त, CMC-Na चा वापर सागरी ड्रिलिंगमध्ये देखील मोठ्या प्रमाणावर केला जातो आणि त्याच्या चांगल्या क्षार प्रतिकारामुळे ते सागरी वातावरणात चांगले कार्य करते.

ड्रिलिंग फ्लुइडमध्ये सोडियम कार्बोक्झिमिथाइल सेल्युलोजचा वापर प्रामुख्याने चार पैलूंमध्ये होतो: घट्ट होणे, पाण्याचे नुकसान कमी करणे, स्नेहन आणि स्थिरीकरण. त्याचे अद्वितीय भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म ड्रिलिंग फ्लुइड सिस्टममध्ये ते एक अपरिहार्य घटक बनवतात. ड्रिलिंग तंत्रज्ञानाच्या सतत विकासासह, सोडियम कार्बोक्झिमिथाइल सेल्युलोजच्या वापराच्या शक्यता अधिक व्यापक होतील. भविष्यातील संशोधनात, CMC-Na ची आण्विक रचना आणि सुधारणा पद्धती त्याच्या कामगिरीमध्ये आणखी सुधारणा करण्यासाठी आणि अधिक जटिल ड्रिलिंग वातावरणाच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी ऑप्टिमाइझ केल्या जाऊ शकतात.