ડ્રિલિંગ પ્રવાહીમાં સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથાઇલ સેલ્યુલોઝનો ઉપયોગ

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

1. સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથાઈલ સેલ્યુલોઝના મૂળભૂત ગુણધર્મો

સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથાઈલ સેલ્યુલોઝ એ એક એનિઓનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર છે જે સેલ્યુલોઝ દ્વારા આલ્કલી ટ્રીટમેન્ટ અને ક્લોરોએસેટિક એસિડ પછી ઉત્પન્ન થાય છે. તેના પરમાણુ બંધારણમાં મોટી સંખ્યામાં કાર્બોક્સિમિથાઈલ જૂથો હોય છે, જે તેને સારી પાણીમાં દ્રાવ્યતા અને સ્થિરતા આપે છે. CMC-Na પાણીમાં ઉચ્ચ-સ્નિગ્ધતા દ્રાવણ બનાવી શકે છે, જેમાં જાડું થવું, સ્થિરીકરણ અને ફિલ્મ-રચના ગુણધર્મો હોય છે.

2. ડ્રિલિંગ પ્રવાહીમાં સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથાઈલ સેલ્યુલોઝનો ઉપયોગ

જાડું કરનાર

CMC-Na નો ઉપયોગ ડ્રિલિંગ પ્રવાહીમાં જાડા તરીકે થાય છે. તેનું મુખ્ય કાર્ય ડ્રિલિંગ પ્રવાહીની સ્નિગ્ધતા વધારવાનું અને રોક કટીંગ અને ડ્રિલ કટીંગ વહન કરવાની તેની ક્ષમતા વધારવાનું છે. ડ્રિલિંગ પ્રવાહીની યોગ્ય સ્નિગ્ધતા અસરકારક રીતે કૂવાની દિવાલ તૂટી જવાથી બચાવી શકે છે અને કૂવાની સ્થિરતા જાળવી શકે છે.

પ્રવાહી નુકશાન ઘટાડનાર

ડ્રિલિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, ડ્રિલિંગ પ્રવાહી રચનાના છિદ્રોમાં પ્રવેશ કરશે, જેના કારણે ડ્રિલિંગ પ્રવાહીમાં પાણીનું નુકસાન થશે, જે માત્ર ડ્રિલિંગ પ્રવાહીનો બગાડ જ નહીં કરે, પરંતુ કૂવાની દિવાલ તૂટી જવા અને જળાશયને નુકસાન પણ પહોંચાડી શકે છે. પ્રવાહી નુકશાન ઘટાડનાર તરીકે, CMC-Na કૂવાની દિવાલ પર ગાઢ ફિલ્ટર કેક બનાવી શકે છે, જે ડ્રિલિંગ પ્રવાહીના ગાળણ નુકશાનને અસરકારક રીતે ઘટાડે છે અને રચના અને કૂવાની દિવાલનું રક્ષણ કરે છે.

લુબ્રિકન્ટ

ડ્રિલિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, ડ્રિલ બીટ અને કૂવાની દિવાલ વચ્ચેના ઘર્ષણથી ઘણી ગરમી ઉત્પન્ન થશે, જેના પરિણામે ડ્રિલ ટૂલનો ઘસારો વધશે. CMC-Na ની લુબ્રિસિટી ઘર્ષણ ઘટાડવામાં, ડ્રિલ ટૂલનો ઘસારો ઘટાડવામાં અને ડ્રિલિંગ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવામાં મદદ કરે છે.

સ્ટેબિલાઇઝર

ડ્રિલિંગ પ્રવાહી ઊંચા તાપમાન અને ઊંચા દબાણ હેઠળ ફ્લોક્યુલેટ અથવા ડિગ્રેડ થઈ શકે છે, આમ તેનું કાર્ય ગુમાવી શકે છે. CMC-Na માં સારી થર્મલ સ્થિરતા અને ક્ષાર પ્રતિકાર છે, અને તે કઠોર પરિસ્થિતિઓમાં ડ્રિલિંગ પ્રવાહીની સ્થિરતા જાળવી શકે છે અને તેની સેવા જીવન લંબાવી શકે છે.

3. સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથાઈલ સેલ્યુલોઝની ક્રિયા કરવાની પદ્ધતિ

સ્નિગ્ધતા ગોઠવણ

CMC-Na ની પરમાણુ રચનામાં મોટી સંખ્યામાં કાર્બોક્સિમિથાઈલ જૂથો હોય છે, જે દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા વધારવા માટે પાણીમાં હાઇડ્રોજન બોન્ડ બનાવી શકે છે. CMC-Na ના પરમાણુ વજન અને અવેજી ડિગ્રીને સમાયોજિત કરીને, વિવિધ ડ્રિલિંગ પરિસ્થિતિઓની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે ડ્રિલિંગ પ્રવાહીની સ્નિગ્ધતાને 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 ફક્ત CMC-Na ની સાંદ્રતા પર જ નહીં, પરંતુ તેના પરમાણુ વજન અને અવેજી ડિગ્રી પર પણ આધારિત છે.

લુબ્રિકેશન

CMC-Na પરમાણુઓને ડ્રિલ બીટ અને કૂવાની દિવાલની સપાટી પર પાણીમાં શોષી શકાય છે જેથી લુબ્રિકેટિંગ ફિલ્મ બને અને ઘર્ષણ ગુણાંક ઓછો થાય. વધુમાં, CMC-Na ડ્રિલિંગ પ્રવાહીની સ્નિગ્ધતાને સમાયોજિત કરીને ડ્રિલ બીટ અને કૂવાની દિવાલ વચ્ચેના ઘર્ષણને પરોક્ષ રીતે ઘટાડી શકે છે.

થર્મલ સ્થિરતા

CMC-Na ઉચ્ચ તાપમાનની સ્થિતિમાં તેના પરમાણુ બંધારણની સ્થિરતા જાળવી શકે છે અને થર્મલ ડિગ્રેડેશન માટે સંવેદનશીલ નથી. આનું કારણ એ છે કે તેના પરમાણુઓમાં રહેલા કાર્બોક્સિલ જૂથો ઉચ્ચ તાપમાનના નુકસાનનો પ્રતિકાર કરવા માટે પાણીના અણુઓ સાથે સ્થિર હાઇડ્રોજન બોન્ડ બનાવી શકે છે. વધુમાં, CMC-Na માં સારી ક્ષાર પ્રતિકારકતા પણ છે અને તે ખારા રચનાઓમાં તેનું પ્રદર્શન જાળવી શકે છે. 

4. સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથાઈલ સેલ્યુલોઝના ઉપયોગના ઉદાહરણો

વાસ્તવિક ડ્રિલિંગ પ્રક્રિયામાં, સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથાઇલ સેલ્યુલોઝનો ઉપયોગ નોંધપાત્ર છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઊંડા કૂવાના ખોદકામ પ્રોજેક્ટમાં, કૂવાના સ્થિરતા અને ગાળણક્રિયાના નુકસાનને અસરકારક રીતે નિયંત્રિત કરવા, ડ્રિલિંગ ગતિ વધારવા અને ડ્રિલિંગ ખર્ચ ઘટાડવા માટે CMC-Na ધરાવતી ડ્રિલિંગ પ્રવાહી સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. વધુમાં, CMC-Na નો ઉપયોગ દરિયાઈ ડ્રિલિંગમાં પણ વ્યાપકપણે થાય છે, અને તેની સારી ક્ષાર પ્રતિકારકતા તેને દરિયાઈ વાતાવરણમાં સારી કામગીરી બજાવે છે.

ડ્રિલિંગ પ્રવાહીમાં સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથાઇલ સેલ્યુલોઝનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ચાર પાસાઓનો સમાવેશ કરે છે: જાડું થવું, પાણીનું નુકસાન ઘટાડવું, લુબ્રિકેશન અને સ્થિરીકરણ. તેના અનન્ય ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો તેને ડ્રિલિંગ પ્રવાહી પ્રણાલીમાં એક અનિવાર્ય ઘટક બનાવે છે. ડ્રિલિંગ તકનીકના સતત વિકાસ સાથે, સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથાઇલ સેલ્યુલોઝના ઉપયોગની સંભાવનાઓ વધુ વ્યાપક બનશે. ભવિષ્યના સંશોધનમાં, CMC-Na ની પરમાણુ રચના અને ફેરફાર પદ્ધતિઓને તેના પ્રદર્શનને વધુ સુધારવા અને વધુ જટિલ ડ્રિલિંગ વાતાવરણની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે ઑપ્ટિમાઇઝ કરી શકાય છે.