ડ્રિલિંગ પ્રવાહીમાં સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથિલ સેલ્યુલોઝનો ઉપયોગ

સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથિલ સેલ્યુલોઝ (ટૂંકમાં CMC-Na) એ એક મહત્વપૂર્ણ પાણીમાં દ્રાવ્ય પોલિમર સંયોજન છે અને તેનો તેલ ડ્રિલિંગ પ્રવાહીમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. તેના અનન્ય ગુણધર્મો તેને ડ્રિલિંગ પ્રવાહી સિસ્ટમમાં અનિવાર્ય ઘટક બનાવે છે.

1. સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથિલ સેલ્યુલોઝના મૂળભૂત ગુણધર્મો

સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથિલ સેલ્યુલોઝ એ આલ્કલી ટ્રીટમેન્ટ અને ક્લોરોએસેટિક એસિડ પછી સેલ્યુલોઝ દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ એનિઓનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર છે. તેની પરમાણુ રચનામાં મોટી સંખ્યામાં કાર્બોક્સિમિથિલ જૂથો છે, જે તેને પાણીની સારી દ્રાવ્યતા અને સ્થિરતા બનાવે છે. CMC-Na પાણીમાં ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતાનું દ્રાવણ બનાવી શકે છે, જેમાં જાડું થવું, સ્થિરીકરણ અને ફિલ્મ-રચના ગુણધર્મો છે.

2. ડ્રિલિંગ પ્રવાહીમાં સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથિલ સેલ્યુલોઝનો ઉપયોગ

જાડું

ડ્રિલિંગ પ્રવાહીમાં CMC-Na નો ઉપયોગ જાડા તરીકે થાય છે. તેનું મુખ્ય કાર્ય ડ્રિલિંગ પ્રવાહીની સ્નિગ્ધતા વધારવાનું છે અને તેની રોક કટીંગ્સ અને ડ્રિલ કટીંગ્સ વહન કરવાની ક્ષમતાને વધારવી છે. ડ્રિલિંગ પ્રવાહીની યોગ્ય સ્નિગ્ધતા અસરકારક રીતે કૂવાની દિવાલ તૂટી પડતી અટકાવી શકે છે અને વેલબોરની સ્થિરતા જાળવી શકે છે.

પ્રવાહી નુકશાન ઘટાડનાર

ડ્રિલિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, ડ્રિલિંગ પ્રવાહી રચનાના છિદ્રોમાં પ્રવેશ કરશે, જેના કારણે ડ્રિલિંગ પ્રવાહીમાં પાણીની ખોટ થશે, જે માત્ર ડ્રિલિંગ પ્રવાહીને બગાડે છે, પરંતુ કૂવાની દિવાલ તૂટી શકે છે અને જળાશયને નુકસાન પણ થઈ શકે છે. પ્રવાહી નુકશાન ઘટાડનાર તરીકે, CMC-Na કૂવાની દિવાલ પર ગાઢ ફિલ્ટર કેક બનાવી શકે છે, જે અસરકારક રીતે ડ્રિલિંગ પ્રવાહીના ગાળણ નુકશાનને ઘટાડે છે અને રચના અને કૂવાની દિવાલને સુરક્ષિત કરે છે.

લુબ્રિકન્ટ

ડ્રિલિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, ડ્રિલ બીટ અને કૂવાની દિવાલ વચ્ચેના ઘર્ષણથી ઘણી ગરમી ઉત્પન્ન થશે, પરિણામે ડ્રિલ ટૂલના વસ્ત્રોમાં વધારો થશે. CMC-Na ની લુબ્રિસિટી ઘર્ષણ ઘટાડવા, ડ્રિલ ટૂલના વસ્ત્રો ઘટાડવા અને ડ્રિલિંગ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવામાં મદદ કરે છે.

સ્ટેબિલાઇઝર

ડ્રિલિંગ પ્રવાહી ઊંચા તાપમાન અને ઉચ્ચ દબાણ હેઠળ ફ્લોક્યુલેટ અથવા ડિગ્રેડ થઈ શકે છે, આમ તેનું કાર્ય ગુમાવે છે. CMC-Na સારી થર્મલ સ્થિરતા અને મીઠું પ્રતિકાર ધરાવે છે, અને કઠોર પરિસ્થિતિઓમાં ડ્રિલિંગ પ્રવાહીની સ્થિરતા જાળવી શકે છે અને તેની સેવા જીવનને લંબાવી શકે છે.

3. સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથિલ સેલ્યુલોઝની ક્રિયાની પદ્ધતિ

સ્નિગ્ધતા ગોઠવણ

CMC-Na ની પરમાણુ રચનામાં મોટી સંખ્યામાં કાર્બોક્સિમિથિલ જૂથો છે, જે દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા વધારવા માટે પાણીમાં હાઇડ્રોજન બોન્ડ બનાવી શકે છે. CMC-Na ના મોલેક્યુલર વજન અને અવેજીની ડિગ્રીને સમાયોજિત કરીને, ડ્રિલિંગ પ્રવાહીની સ્નિગ્ધતાને વિવિધ ડ્રિલિંગ પરિસ્થિતિઓની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા નિયંત્રિત કરી શકાય છે.

ગાળણ નિયંત્રણ

CMC-Na પરમાણુઓ પાણીમાં ત્રિ-પરિમાણીય નેટવર્ક માળખું બનાવી શકે છે, જે કૂવાની દિવાલ પર ગાઢ ફિલ્ટર કેક બનાવી શકે છે અને ડ્રિલિંગ પ્રવાહીના ગાળણ નુકશાનને ઘટાડી શકે છે. ફિલ્ટર કેકની રચના માત્ર CMC-Na ની સાંદ્રતા પર જ નહીં, પરંતુ તેના પરમાણુ વજન અને અવેજીની ડિગ્રી પર પણ આધારિત છે.

લુબ્રિકેશન

CMC-Na પરમાણુઓ ડ્રિલ બીટની સપાટી અને કૂવાની દિવાલ પર પાણીમાં શોષાઈને લુબ્રિકેટિંગ ફિલ્મ બનાવે છે અને ઘર્ષણ ગુણાંક ઘટાડી શકે છે. વધુમાં, CMC-Na ડ્રિલિંગ પ્રવાહીની સ્નિગ્ધતાને સમાયોજિત કરીને ડ્રિલ બીટ અને કૂવાની દિવાલ વચ્ચેના ઘર્ષણને પણ આડકતરી રીતે ઘટાડી શકે છે.

થર્મલ સ્થિરતા

CMC-Na ઉચ્ચ તાપમાનની સ્થિતિમાં તેના પરમાણુ બંધારણની સ્થિરતા જાળવી શકે છે અને તે થર્મલ ડિગ્રેડેશનની સંભાવના નથી. આ એટલા માટે છે કારણ કે તેના પરમાણુઓમાં કાર્બોક્સિલ જૂથો ઉચ્ચ તાપમાનના નુકસાનનો પ્રતિકાર કરવા માટે પાણીના અણુઓ સાથે સ્થિર હાઇડ્રોજન બોન્ડ બનાવી શકે છે. આ ઉપરાંત, CMC-Na પણ મીઠું પ્રતિકારક શક્તિ ધરાવે છે અને ખારા રચનાઓમાં તેનું પ્રદર્શન જાળવી શકે છે. 

4. સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથિલ સેલ્યુલોઝના એપ્લિકેશન ઉદાહરણો

વાસ્તવિક ડ્રિલિંગ પ્રક્રિયામાં, સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથિલ સેલ્યુલોઝની એપ્લિકેશન અસર નોંધપાત્ર છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઊંડા કૂવા ડ્રિલિંગ પ્રોજેક્ટમાં, વેલબોરની સ્થિરતા અને ફિલ્ટરેશન નુકશાનને અસરકારક રીતે નિયંત્રિત કરવા, ડ્રિલિંગની ઝડપ વધારવા અને ડ્રિલિંગ ખર્ચ ઘટાડવા માટે CMC-Na ધરાવતી ડ્રિલિંગ પ્રવાહી સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. વધુમાં, CMC-Na નો દરિયાઈ ડ્રિલિંગમાં પણ વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે, અને તેની સારી મીઠું પ્રતિકારકતાને કારણે તે દરિયાઈ વાતાવરણમાં સારું પ્રદર્શન કરે છે.

ડ્રિલિંગ પ્રવાહીમાં સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથિલ સેલ્યુલોઝનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ચાર પાસાઓનો સમાવેશ કરે છે: જાડું થવું, પાણીનું નુકસાન ઘટાડવું, લ્યુબ્રિકેશન અને સ્થિરીકરણ. તેના અનન્ય ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો તેને ડ્રિલિંગ પ્રવાહી સિસ્ટમમાં અનિવાર્ય ઘટક બનાવે છે. ડ્રિલિંગ ટેક્નોલૉજીના સતત વિકાસ સાથે, સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથિલ સેલ્યુલોઝના ઉપયોગની સંભાવનાઓ વ્યાપક બનશે. ભવિષ્યના સંશોધનમાં, CMC-Na ની મોલેક્યુલર માળખું અને ફેરફારની પદ્ધતિઓ તેના પ્રભાવને વધુ સુધારવા અને વધુ જટિલ ડ્રિલિંગ વાતાવરણની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે ઑપ્ટિમાઇઝ કરી શકાય છે.