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CMC在石油、天然气工业中的应用
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CMC在石油、天然气工业中的应用

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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。


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