CMC在石油、天然气工业中的应用

1.CMC在石油、天然气工业中起的作用

在石油和天然气的钻探、钻井和修井时，井壁易失水，引起改变井径和崩塌等现象，使工程不能正常进行，甚至会出现半途而废。因此，要根据各地区的地质情况井深、温度、厚度等条件变化，调节钻井泥浆的物理参数，而CMC是能调节这些物理参数的最佳产品，其主要作用：

• 含有CMC的泥浆，能使井壁形成薄而坚、渗透性低的滤饼，能防止页岩水化，防止钻屑分散，减少井壁坍塌。

• 含CMC的泥浆是一种高效的降滤失剂，它在较低的加量下（0.3-0.5%）就可以把失水控制在较好的水平，而且不至于对泥其它性能引起不良影响，如粘度或剪切力过高等。

• 含CMC的泥浆能够抗高温，一般情况下可用于140℃左右的高温环境，如高取代度和高粘产品，就能用于150-170℃的高温环境。

• 含CMC的泥浆能够抗盐。CMC在抗盐方面表现出的特点是：不仅在一定盐浓度下仍能较好保持降失水能力，而且还能够保持一定的流变性能，与在淡水环境下比较变化幅度不大；它既可用于无粘土钻井液，也可用于盐水环境中的泥浆，有的钻井液中仍能抗盐，流变性也变化不大。特别是目前“洁”字牌抗盐CMC在4%盐浓度和淡水下，其粘度变化比值已提高到1以上，即在高盐环境中几乎可以不改变粘度。

• 含CMC的泥浆可以控制泥浆的流变性，CMC不仅可以降失水，同时也可能提粘。

2.CMC在钻井液中的应用

2.1改善了滤失性能和泥饼质量，提高了防卡能力。

CMC是一种很好的降失水剂。加入泥浆中会提高液相粘度，从而增加了滤液的渗流阻力，故使失水量得到降低。

CMC的加入使泥饼变得致密、坚韧、光滑，从而减少了压差卡铝和钻具远移的阻卡现象，降低了对旋转铝杆的阻力矩和缓解井内抽吸现象。

一般的泥浆中，CMC中粘产品加量为0.2-0.3%，API失水量就降低了很多。

2.2改善了携岩效果，增加了泥浆稳定性。

由于CMC具有较好的增稠性，所以在较低的搬土含量情况下，加入适量的CMC，便足以保持携带岩屑和悬浮重晶石所需要的粘度，并提高了泥浆稳定性。

2.3抵制粘土的分散，有利于防塌

CMC的降失水效能使井壁上泥页岩的水化速度得到减缓，加上CMC长链在井壁岩石上的复盖作用，使岩石结构得到加强，使其不易剥落坍塌。

2.4CMC是一种配伍性好的泥浆处理剂

CMC在各种体系的泥浆中可以和各种处理剂配合使用，并且获得很好的效果。

3.CMC在固井隔离液中的应用

固井注水泥的正常施工是保证固井质量的重要一环。由于CMC配制的隔离液具有减少流动阻力，施工方便等优点。

4.CMC在修井液中的应用

在试油和修井作业中，若采用高固相泥浆，将会对油层产生严重污染，而消除这些污染就更加困难，若单纯采用清水或卤水作为修井液，有的则会发生严重的漏失及滤失到油层的水分引起水锁现象，或引起油层内泥质部分膨胀，损害油层渗透性，给工作带来一系列的困难。

CMC用于修井液，可以成功地解决上述问题，对低压井或高压井可根据漏失情况选用配方：

低压层：轻微漏失：清水+0.5-0.7%CMC；一般漏失：清水+1.09-1.2% CMC；严重漏失：清水+1.5% CMC。