के अंतर एवं सिद्धांतपीएसी (पॉलीएनियोनिक सेलूलोज़)औरसीएमसी (सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेलूलोज़)मेंतेल ड्रिलिंग अनुप्रयोग
I. में अंतरआणविक संरचना और सिद्धांत
1. सीएमसी (सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेलूलोज़): कच्चा माल: कपास लिंटर/लकड़ी सेलूलोज़, क्लोरोएसेटिक एसिड के साथ ईथरीकरण द्वारा संशोधित:
प्रतिस्थापन की डिग्री (डीएस): आम तौर पर 0.6-0.8, प्रतिस्थापन समूहों का असमान वितरण।
आणविक श्रृंखला पर कुछ हाइड्रोफिलिक कार्बोक्सिमिथाइल समूह, बिखरी हुई व्यवस्था।
जल अवशोषण और मिट्टी सोखने के लिए पूरी तरह से कार्बोक्सिल समूहों पर निर्भर करता है; कमजोर नमक और कैल्शियम प्रतिरोध ढांचा।
2. पीएसी (पोलियानियोनिक सेलूलोज़): एक विशेष प्रक्रिया का उपयोग करके ईथरीकृत अत्यधिक प्रतिस्थापित, सजातीय सीएमसी का एक उन्नत उत्पाद:
डीएस 0.9 से अधिक या इसके बराबर, कुछ उच्च-स्तरीय उत्पाद 1.0-1.2 तक पहुंच सकते हैं।
आयनिक समूह लंबी सेलूलोज़ श्रृंखला के साथ अत्यधिक समान रूप से वितरित होते हैं।
मजबूत आणविक श्रृंखला कठोरता, मोटी हाइड्रेशन फिल्म, आयनिक झटके के प्रतिरोध में काफी सुधार हुआ।
अनिवार्य रूप से: पीएसी परिष्कृत, अत्यधिक सजातीय, अत्यधिक प्रतिस्थापित सीएमसी है; वे पूरी तरह से अलग पदार्थ नहीं हैं, लेकिन प्रसंस्करण की गुणवत्ता बहुत अलग है।
द्वितीय. की तुलनाक्रिया के तंत्र (ड्रिलिंग द्रव प्रणाली)
1. निस्पंदन हानि को कम करने के लिए तंत्र
दोनों एक ही सिद्धांत पर काम करते हैं: पानी में घुलने के बाद, पॉलिमर श्रृंखलाएं बेंटोनाइट, ड्रिल कटिंग और वेलबोर शेल की सतह पर सोख लेती हैं, कणों को पाटती हैं और घने, पतले मिट्टी के केक बनाने के लिए उन्हें संपीड़ित करती हैं, जिससे तरल चरण को संरचना में प्रवेश करने से रोका जाता है।
अंतर स्थिरता में है:
सीएमसी: कैल्शियम, मैग्नीशियम, या सोडियम आयनों का सामना करते समय, कार्बोक्सिल समूह आसानी से धातु आयनों द्वारा परिरक्षित हो जाते हैं, जिससे पॉलिमर सिकुड़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप मिट्टी का केक गाढ़ा हो जाता है और निस्पंदन हानि में वृद्धि होती है।
पीएसी: समान प्रतिस्थापन के साथ, कई आयनिक साइटें एक साथ धातु आयनों को सोख लेती हैं, जिससे समग्र संकोचन की संभावना कम हो जाती है; मिट्टी का केक अधिक नमक, अधिक कैल्शियम वाले वातावरण में भी सघन रहता है।
2. श्यानता वृद्धि और प्रणोदक वहन तंत्र
पॉलिमर जलयोजन आणविक श्रृंखलाओं का विस्तार करता है, तरल चरण की चिपचिपाहट और गतिशील कतरनी बल को बढ़ाता है, जिससे ड्रिल कटिंग निलंबित हो जाती है।
PAC-HV अणुओं में उच्च विस्तारशीलता होती है, जिसके परिणामस्वरूप समान खुराक पर चिपचिपापन सामान्य CMC से कहीं अधिक होता है; पीएसी {{1}एलवी अणु चिपचिपाहट {{2}नियंत्रित संशोधन से गुजरते हैं, जिससे पानी की हानि लगभग पूरी तरह से कम हो जाती है और गाढ़ापन कम हो जाता है।
साधारण सीएमसी चिपचिपाहट में बड़े उतार-चढ़ाव को प्रदर्शित करता है, नमकीन पानी में चिपचिपाहट तेजी से गिरती है, जिससे ड्रिलिंग रुकने के दौरान रेत आसानी से जम जाती है।
3. शेल अवरोध और पतन निवारण तंत्र: पॉलिमर मिट्टी के कणों को घेर लेते हैं, जिससे पानी के अणुओं को शेल क्रिस्टल परत में प्रवेश करने और फैलने से रोका जाता है।
सीएमसी में एक पतली कोटिंग होती है, जिससे उच्च नमक वाले वातावरण में इसके अलग होने का खतरा होता है।
पीएसी में मजबूत समान आयनिक सोखना है, जिसके परिणामस्वरूप कोटिंग परत अधिक मजबूत होती है और शेल हाइड्रेशन और एक्सफोलिएशन का बेहतर अवरोध होता है।
4. तापमान और जैव निम्नीकरण प्रतिरोध:
सीएमसी अणुओं में आम तौर पर कम स्थिरता होती है, 120 डिग्री से ऊपर प्रदर्शन काफी कम हो जाता है; वे आसानी से विघटित हो जाते हैं और मिट्टी के जीवाणुओं द्वारा अप्रभावी हो जाते हैं।
पीएसी में एक नियमित आणविक संरचना होती है, जो 140{1}}160 डिग्री तक तापमान सहन करती है; यह माइक्रोबियल क्षरण का प्रतिरोध करता है और गहरे कुओं और दीर्घकालिक परिसंचरण में गिरावट की संभावना कम होती है।
तृतीय. मतभेदवास्तविक ड्रिलिंग अनुप्रयोगों में
1. पीएसी-एलवी (कम-चिपचिपापन पॉलीएनियोनिक सेलूलोज़)
विशेषताएं: न्यूनतम चिपचिपाहट वृद्धि, निस्पंदन नियंत्रण पर ध्यान केंद्रित; संतृप्त नमकीन पानी, कैल्शियम घुसपैठ और समुद्री जल के प्रति प्रतिरोधी।
इनके लिए उपयुक्त: अपतटीय ड्रिलिंग, उच्च {{0}नमक निर्माण, उच्च {{1}घनत्व वाली भारी मिट्टी, जलाशय पूरा करने वाले तरल पदार्थ, और कम चिपचिपाहट और तेजी से ड्रिलिंग की आवश्यकता वाली ड्रिलिंग स्थितियां।
नुकसान: कमजोर चिपचिपापन वृद्धि; मिट्टी का सस्पेंशन खराब होने पर ज़ैंथन गम और बेंटोनाइट को मिलाने की आवश्यकता होती है।
2. PAC-HV (उच्च-चिपचिपापन पॉलीएनियोनिक सेल्युलोज)
विशेषताएं: उच्च चिपचिपाहट, निस्पंदन कमी के साथ संयुक्त, मजबूत रेत {{0}वहन क्षमता।
इनके लिए उपयुक्त: मध्यम{{0}गहरे तटवर्ती कुएं, दिशात्मक कुएं, उथली ढीली और आसानी से बंधने योग्य संरचनाएं, और पानी-आधारित ड्रिलिंग तरल पदार्थ।
लागत-प्रभावशीलता: कम गाढ़ापन मिलाया गया, सरलीकृत फॉर्मूलेशन।
3. साधारण सीएमसी (औद्योगिक/ड्रिलिंग ग्रेड) सीएमसी (रासायनिक आणविक नियंत्रण)
लाभ: सस्ता, उथले मीठे पानी के कुओं के लिए पर्याप्त
नुकसान: उच्च प्रदर्शन के साथ लवणता में भारी गिरावट आती है; तीव्र उच्च-तापमान विफलता; किण्वन की संभावना, छोटी मिट्टी भंडारण अवधि; अस्थिर मड केक गुणवत्ता, गाढ़ा होने की संभावना, उच्च घर्षण प्रतिरोध
इनके लिए उपयुक्त: उथले मीठे पानी के कुएं, खेत की ड्रिलिंग, कम लागत वाले उथले अन्वेषण कुएं; आम तौर पर अपतटीय, गहरे और उच्च लवणता वाले कुओं के लिए उपयुक्त
चतुर्थ. चयन का सरल सारांश
निकटवर्ती, विदेशी परियोजनाएं, नमकीन कुएं, गहरे कुएं, दिशात्मक कुएं → पीएसी आवश्यक है
उथले तटवर्ती मीठे पानी के कुएं, सीमित बजट → लागत कम करने के लिए सीएमसी का उपयोग किया जा सकता है
कम मिट्टी की चिपचिपाहट और पानी की कमी को नियंत्रित करने के लिए → पीएसी-एलवी
पानी की कमी को नियंत्रित करते हुए, रेत सहित चिपचिपाहट बढ़ाने के लिए → PAC-HV
