ड्रिलिंग द्रव में सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेलुलोज़ का अनुप्रयोग

सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेलुलोज (संक्षेप में CMC-Na) एक महत्वपूर्ण जल-घुलनशील बहुलक यौगिक है और इसका व्यापक रूप से तेल ड्रिलिंग द्रव में उपयोग किया जाता है। इसके अद्वितीय गुण इसे ड्रिलिंग द्रव प्रणाली में एक अपरिहार्य घटक बनाते हैं।

1. सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेलुलोज़ के मूल गुण

सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेलुलोज एक एनायनिक सेलुलोज ईथर है जो क्षार उपचार और क्लोरोएसिटिक एसिड के बाद सेलुलोज द्वारा उत्पन्न होता है। इसकी आणविक संरचना में बड़ी संख्या में कार्बोक्सिमिथाइल समूह होते हैं, जो इसे पानी में अच्छी घुलनशीलता और स्थिरता प्रदान करते हैं। CMC-Na पानी में उच्च-चिपचिपापन वाला घोल बना सकता है, जिसमें गाढ़ापन, स्थिरीकरण और फिल्म बनाने के गुण होते हैं।

2. ड्रिलिंग द्रव में सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेलुलोज़ का अनुप्रयोग

रोगन

सीएमसी-ना का उपयोग ड्रिलिंग द्रव में गाढ़ा करने वाले पदार्थ के रूप में किया जाता है। इसका मुख्य कार्य ड्रिलिंग द्रव की चिपचिपाहट को बढ़ाना और रॉक कटिंग और ड्रिल कटिंग को ले जाने की इसकी क्षमता को बढ़ाना है। ड्रिलिंग द्रव की उचित चिपचिपाहट प्रभावी रूप से कुएं की दीवार के ढहने को रोक सकती है और वेलबोर की स्थिरता बनाए रख सकती है।

द्रव हानि कम करने वाला

ड्रिलिंग प्रक्रिया के दौरान, ड्रिलिंग द्रव संरचना के छिद्रों में प्रवेश करेगा, जिससे ड्रिलिंग द्रव में पानी की कमी हो जाएगी, जो न केवल ड्रिलिंग द्रव को बर्बाद करता है, बल्कि कुएं की दीवार के ढहने और जलाशय को नुकसान भी पहुंचा सकता है। द्रव हानि कम करने वाले के रूप में, CMC-Na कुएं की दीवार पर एक घना फ़िल्टर केक बना सकता है, जो ड्रिलिंग द्रव के निस्पंदन नुकसान को प्रभावी ढंग से कम करता है और संरचना और कुएं की दीवार की रक्षा करता है।

चिकनाई

ड्रिलिंग प्रक्रिया के दौरान, ड्रिल बिट और वेल वॉल के बीच घर्षण से बहुत अधिक गर्मी उत्पन्न होगी, जिसके परिणामस्वरूप ड्रिल टूल का घिसाव बढ़ जाएगा। CMC-Na की चिकनाई घर्षण को कम करने, ड्रिल टूल के घिसाव को कम करने और ड्रिलिंग दक्षता में सुधार करने में मदद करती है।

स्टेबलाइजर

ड्रिलिंग द्रव उच्च तापमान और उच्च दबाव के तहत flocculate या degrade हो सकता है, इस प्रकार अपने कार्य खो देता है। CMC-Na में अच्छी थर्मल स्थिरता और नमक प्रतिरोध है, और यह कठोर परिस्थितियों में ड्रिलिंग द्रव की स्थिरता को बनाए रख सकता है और इसकी सेवा जीवन को बढ़ा सकता है।

3. सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेलुलोज़ की क्रियाविधि

चिपचिपापन समायोजन

सीएमसी-ना की आणविक संरचना में बड़ी संख्या में कार्बोक्सिमिथाइल समूह होते हैं, जो घोल की चिपचिपाहट बढ़ाने के लिए पानी में हाइड्रोजन बॉन्ड बना सकते हैं। सीएमसी-ना के आणविक भार और प्रतिस्थापन डिग्री को समायोजित करके, ड्रिलिंग तरल पदार्थ की चिपचिपाहट को विभिन्न ड्रिलिंग स्थितियों की जरूरतों को पूरा करने के लिए नियंत्रित किया जा सकता है।

निस्पंदन नियंत्रण

सीएमसी-ना अणु पानी में एक त्रि-आयामी नेटवर्क संरचना बना सकते हैं, जो कुएं की दीवार पर एक घने फिल्टर केक का निर्माण कर सकते हैं और ड्रिलिंग तरल पदार्थ के निस्पंदन नुकसान को कम कर सकते हैं। फिल्टर केक का निर्माण न केवल सीएमसी-ना की सांद्रता पर निर्भर करता है, बल्कि इसके आणविक भार और प्रतिस्थापन डिग्री पर भी निर्भर करता है।

स्नेहन

सीएमसी-ना अणुओं को ड्रिल बिट की सतह और कुएं की दीवार पर पानी में अवशोषित किया जा सकता है ताकि चिकनाई वाली फिल्म बनाई जा सके और घर्षण गुणांक को कम किया जा सके। इसके अलावा, सीएमसी-ना ड्रिलिंग तरल पदार्थ की चिपचिपाहट को समायोजित करके ड्रिल बिट और कुएं की दीवार के बीच घर्षण को भी अप्रत्यक्ष रूप से कम कर सकता है।

तापीय स्थिरता

सीएमसी-ना उच्च तापमान की स्थितियों में अपनी आणविक संरचना की स्थिरता बनाए रख सकता है और थर्मल गिरावट के लिए प्रवण नहीं है। ऐसा इसलिए है क्योंकि इसके अणुओं में कार्बोक्सिल समूह उच्च तापमान क्षति का विरोध करने के लिए पानी के अणुओं के साथ स्थिर हाइड्रोजन बांड बना सकते हैं। इसके अलावा, सीएमसी-ना में नमक प्रतिरोध भी अच्छा है और यह खारे संरचनाओं में अपने प्रदर्शन को बनाए रख सकता है। 

4. सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेलुलोज़ के अनुप्रयोग उदाहरण

वास्तविक ड्रिलिंग प्रक्रिया में, सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेलुलोज का अनुप्रयोग प्रभाव उल्लेखनीय है। उदाहरण के लिए, एक गहरे कुएं की ड्रिलिंग परियोजना में, वेलबोर की स्थिरता और निस्पंदन हानि को प्रभावी ढंग से नियंत्रित करने, ड्रिलिंग की गति बढ़ाने और ड्रिलिंग लागत को कम करने के लिए CMC-Na युक्त ड्रिलिंग द्रव प्रणाली का उपयोग किया गया था। इसके अलावा, CMC-Na का उपयोग समुद्री ड्रिलिंग में भी व्यापक रूप से किया जाता है, और इसका अच्छा नमक प्रतिरोध इसे समुद्री वातावरण में अच्छा प्रदर्शन करने में सक्षम बनाता है।

ड्रिलिंग द्रव में सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेलुलोज के अनुप्रयोग में मुख्य रूप से चार पहलू शामिल हैं: गाढ़ा करना, पानी की कमी को कम करना, स्नेहन और स्थिरीकरण। इसके अद्वितीय भौतिक और रासायनिक गुण इसे ड्रिलिंग द्रव प्रणाली में एक अपरिहार्य घटक बनाते हैं। ड्रिलिंग तकनीक के निरंतर विकास के साथ, सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेलुलोज के अनुप्रयोग की संभावनाएं व्यापक होंगी। भविष्य के शोध में, CMC-Na की आणविक संरचना और संशोधन विधियों को इसके प्रदर्शन को और बेहतर बनाने और अधिक जटिल ड्रिलिंग वातावरण की जरूरतों को पूरा करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।