羧甲基纖維素纖維素是一種天然高分子化合物，其結(jié)構(gòu)是聚p一葡萄糖，由于分子鏈上的羥基形成分子內(nèi)和分子間氫鍵而產(chǎn)生結(jié)晶，故不溶于水。經(jīng)改性后可生成水溶性的改性纖維素。羧甲基纖維素(CMC)是纖維素的改性產(chǎn)物，其鈉鹽在油田中有廣泛的應(yīng)用，也稱鈉羧甲基纖維素，其分子結(jié)構(gòu)為：(鈉羧甲基纖維系)CMC是直鏈線型水溶性高分子化合物。它的兩個主要性能指標是相對分子質(zhì)量和取代度(每個失水糖單元上的羥基中的氫被羧甲基取代的數(shù)目)。CMC的相對分子質(zhì)量越高，水溶液粘度越大。工業(yè)上按其水溶液粘度的大小把CMC分成三個等級：高粘度的CMC，在25。C時1%水溶液的粘度為400～500mPa·s，由于其增粘能力強；一般不作為降濾失劑使用；中粘度的CMC，在25%時2%水溶液粘度為50～270m1%·s，可作為一般鉆井液的降濾失劑，既可降低濾失量，同時又可提高鉆井液的粘度；低粘度的CMC，在25。C時2%水溶液粘度小于50mPa·s，可作為加重鉆井液的降濾失劑，以避免引起粘度過大。取代度的高低是決定CMC水溶性的主要因素，取代度大于0．5的CMC才易溶于水，取代度越高其水溶性越好。作為鉆井液處理劑的CMC，取代度為0．6～0．9效果較好。CMC是一種抗鹽、抗溫能力較強的降濾失劑，也有一定的抗鈣能力。降濾失量的同時還有增粘作用，適用于配制海水鉆井液、飽和鹽水鉆井液和鈣處理鉆井液，是目前應(yīng)用廣泛的一種降濾失劑。國內(nèi)鉆5000m以上的超深井時，用CMC作降濾失劑可獲得較好效果。CMC主要是通過穩(wěn)定膠體顆粒作用達到降低濾失量的目的。CMC在鉆井液中解離成長鏈多價負離子，鏈上的羥基與粘土顆粒表面上的氧原子形成氫鍵吸附，一部分羧基與斷鍵邊緣處的鋁離子之間產(chǎn)生靜電吸力，一部分羧基則通過水化作用使粘土顆粒表面形成水化層，同時增加了粘土顆粒表面的f電位。由于CMC分子鏈較長，一個分子可同時吸附多個粘土顆粒，與粘土顆粒形成混合網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，避免粘土顆粒相互粘結(jié)變大，從而大大提高了粘土顆粒的聚結(jié)穩(wěn)定性，有利于形成致密而堅韌的濾餅。此外，CMC能提高濾液粘度，以及本身的堵孔作用都可降低濾失量。

  

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