ड्रिलिंग फ्लुइडमध्ये सोडियम कार्बोक्सीमिथाइल सेल्युलोजचा वापर

सोडियम कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोज (थोडक्यात CMC-Na) हे एक महत्त्वाचे पाण्यात विरघळणारे पॉलिमर कंपाऊंड आहे आणि ते तेल ड्रिलिंग द्रवपदार्थात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. त्याच्या अद्वितीय गुणधर्मांमुळे ते ड्रिलिंग फ्लुइड सिस्टममध्ये एक अपरिहार्य घटक बनते.

1. सोडियम कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोजचे मूलभूत गुणधर्म

सोडियम कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोज हे अल्कली उपचार आणि क्लोरोएसिटिक ऍसिड नंतर सेल्युलोजद्वारे व्युत्पन्न केलेले ॲनिओनिक सेल्युलोज इथर आहे. त्याच्या आण्विक संरचनेत मोठ्या संख्येने कार्बोक्झिमिथाइल गट आहेत, ज्यामुळे ते पाण्यामध्ये चांगली विद्राव्यता आणि स्थिरता आहे. CMC-Na पाण्यामध्ये उच्च-स्निग्धता असलेले द्रावण तयार करू शकते, ज्यामध्ये घट्ट होणे, स्थिरीकरण आणि फिल्म-फॉर्मिंग गुणधर्म आहेत.

2. ड्रिलिंग द्रवपदार्थामध्ये सोडियम कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोजचा वापर

जाडसर

CMC-Na चा वापर द्रवपदार्थ ड्रिलिंगमध्ये घट्ट करणारा म्हणून केला जातो. ड्रिलिंग द्रवपदार्थाची चिकटपणा वाढवणे आणि रॉक कटिंग्ज आणि ड्रिल कटिंग्ज वाहून नेण्याची क्षमता वाढवणे हे त्याचे मुख्य कार्य आहे. ड्रिलिंग द्रवपदार्थाची योग्य स्निग्धता प्रभावीपणे विहिरीची भिंत कोसळणे टाळू शकते आणि विहिरीची स्थिरता राखू शकते.

द्रव नुकसान कमी करणारे

ड्रिलिंग प्रक्रियेदरम्यान, ड्रिलिंग द्रव निर्मितीच्या छिद्रांमध्ये प्रवेश करेल, ज्यामुळे ड्रिलिंग द्रवपदार्थात पाणी कमी होईल, ज्यामुळे केवळ ड्रिलिंग द्रव वाया जात नाही तर विहिरीची भिंत कोसळू शकते आणि जलाशयाचे नुकसान देखील होऊ शकते. द्रवपदार्थ कमी करणारे घटक म्हणून, CMC-Na विहिरीच्या भिंतीवर दाट फिल्टर केक तयार करू शकते, ज्यामुळे ड्रिलिंग द्रवपदार्थाचे गाळण्याची प्रक्रिया कमी होते आणि विहिरीची निर्मिती आणि भिंतीचे संरक्षण होते.

वंगण

ड्रिलिंग प्रक्रियेदरम्यान, ड्रिल बिट आणि विहिरीची भिंत यांच्यातील घर्षणामुळे खूप उष्णता निर्माण होते, परिणामी ड्रिल टूलचा पोशाख वाढतो. CMC-Na चे वंगण घर्षण कमी करण्यास, ड्रिल टूलचा पोशाख कमी करण्यास आणि ड्रिलिंग कार्यक्षमता सुधारण्यास मदत करते.

स्टॅबिलायझर

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

3. सोडियम कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोजच्या कृतीची यंत्रणा

व्हिस्कोसिटी समायोजन

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

गाळण्याची प्रक्रिया किंवा पध्दती नियंत्रण

CMC-Na रेणू पाण्यात त्रि-आयामी नेटवर्क रचना तयार करू शकतात, ज्यामुळे विहिरीच्या भिंतीवर दाट फिल्टर केक तयार होतो आणि ड्रिलिंग द्रवपदार्थाचे गाळण्याची प्रक्रिया कमी होते. फिल्टर केकची निर्मिती केवळ CMC-Na च्या एकाग्रतेवर अवलंबून नाही तर त्याचे आण्विक वजन आणि प्रतिस्थापन डिग्रीवर देखील अवलंबून असते.

स्नेहन

CMC-Na रेणू ड्रिल बिटच्या पृष्ठभागावर आणि विहिरीच्या भिंतीवर पाण्यामध्ये शोषून वंगण घालणारी फिल्म तयार करतात आणि घर्षण गुणांक कमी करतात. याव्यतिरिक्त, CMC-Na ड्रिल बिट आणि विहिरीच्या भिंतीमधील घर्षण ड्रिलिंग द्रवपदार्थाची चिकटपणा समायोजित करून अप्रत्यक्षपणे देखील 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 नुकसानास प्रतिकार करण्यासाठी पाण्याच्या रेणूंसह स्थिर हायड्रोजन बंध तयार करू शकतात. याव्यतिरिक्त, CMC-Na मध्ये मीठ प्रतिरोधक क्षमता देखील चांगली आहे आणि ती खारट निर्मितीमध्ये त्याची कार्यक्षमता राखू शकते. 

4. सोडियम कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोजची उदाहरणे

वास्तविक ड्रिलिंग प्रक्रियेत, सोडियम कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोजचा वापर उल्लेखनीय आहे. उदाहरणार्थ, खोल विहीर ड्रिलिंग प्रकल्पामध्ये, वेलबोअरची स्थिरता आणि गाळण्याची प्रक्रिया प्रभावीपणे नियंत्रित करण्यासाठी, ड्रिलिंगची गती वाढवण्यासाठी आणि ड्रिलिंगची किंमत कमी करण्यासाठी CMC-Na असलेली ड्रिलिंग फ्लुइड प्रणाली वापरली गेली. याशिवाय, CMC-Na चा सागरी ड्रिलिंगमध्येही मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो आणि त्याच्या मीठाच्या चांगल्या प्रतिकारामुळे ते सागरी वातावरणात चांगली कामगिरी करते.

ड्रिलिंग फ्लुइडमध्ये सोडियम कार्बोक्झिमिथाइल सेल्युलोजच्या वापरामध्ये प्रामुख्याने चार पैलूंचा समावेश होतो: घट्ट होणे, पाण्याचे नुकसान कमी करणे, स्नेहन आणि स्थिरीकरण. त्याच्या अद्वितीय भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्मांमुळे ते ड्रिलिंग फ्लुइड सिस्टममध्ये एक अपरिहार्य घटक बनते. ड्रिलिंग तंत्रज्ञानाच्या सतत विकासासह, सोडियम कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोजच्या वापराच्या शक्यता अधिक विस्तृत होतील. भविष्यातील संशोधनामध्ये, CMC-Na ची आण्विक रचना आणि सुधारणा पद्धती त्याच्या कार्यक्षमतेत आणखी सुधारणा करण्यासाठी आणि अधिक जटिल ड्रिलिंग वातावरणाच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी अनुकूल केल्या जाऊ शकतात.