不同剪切作用下CMC水溶液的微观结构研究

摘要

针对聚合物钻井液重要组分之一的羧甲基纤维素钠盐(CMC),考虑钻井液在井底钻头与环空处所受的不同剪切作用,测试了其水溶液在相应近似剪切作用(分别为600,6 000r/min)下的流变性,并结合冷冻干燥方法,利用扫描电子显微镜观测了这两种剪切作用后CMC水溶液相应的微观结构。结果表明高速剪切作用使CMC水溶液的空间网络骨架拉伸变细,甚至破坏,溶液黏度有所降低,流动性增大。这样,热量更容易通过这些网络骨架,使充填其中的小分子物质以热传导、对流传热等方式传递到钻屑表面,分解钻屑表面的水合物。水合物分解产生的气体和水则以分子扩散的形式向内向外进行传质,但会受到钻井液微观骨架结构和其中填充物质的阻碍。