سنتز و به كارگيري كوپليمرهاي پيوندي كربوكسي متيل سلولوز دو خصلتي در سيالات حفاري پايه آبي سازگار با محيط زيست به عنوان پايداركننده شيل‌هاي حساس به آب

Synthesis and Use of Amphoteric Carboxymethylcellulose Graft Copolymers in the Environmentally-acceptable Water-based DrillingFluids as a Water-sensitive Shale Stabilizer

كوپليمرهاي پيوندي پلي‌ساكاريد دوخصلتي محلول در آب از راه پيوندزني مونومر كاتيوني روي سديم كربوكسي متيل سلولوز آنيوني (CMC) سنتز و به عنوان پايدار كننده شيل در فرمول بندي سيال حفاري پايه آبي استفاده شدند. براي اين منظور، پنج نوع كوپليمر پيوندي كربوكسي متيل سلولوز با نسبت‌هاي متفاوتي از مونومرهاي آكريل آميد (AM) و دي آليل دي متيل آمونيوم كلريد (DADMAC) سنتز شدند. پيوندزني مونومرها روي كربوكسي متيل سلولوز به وسيله FTIR تاييد شد. نتايج نشان مي دهد، درصد پيوندزني به شدت تحت تاثير نوع مونومر و نيز نسبت وزني مونومرها قرار ميگيرد. كوپليمرهاي پيوندي كربوكسي متيل سلولوز در فرمول بندي سيال حفاري پايه آبي استفاده شدند و آزمون‌هاي ريولوژي، افت صافي و بازيابي شيل روي سـيال حـفاري ساخـته شـده انجام گرفت. نتايج به دست آمده حاكي از آن است كه قابليت پايدارسازي شيل به وسيله كربوكسي متيل سلولوز با پيوندزني مونومر كاتيوني روي آن بهبود مي‌يابد و از طرف ديگر افت صافي نيز در محدوده قابل قبولي به وسيله كوپليمرهاي پيوندي كربوكسي متيل سلولوز كنترل مي‌شود. از ميان كوپـليمرهاي پيونـدي نمـونه كربوكسي متيل سلولوز پيوند شده با مونومر كاتيوني خالص يعني دي آليل دي متيل آمونيوم كلريد بهترين كارايي را نشان مي د هد، به طوري كه افزون بر كنترل اتلاف سيال پس از چرخش در گرما شيل را نيز به خوبي پايدار مي كند

Water soluble amphoteric graft copolymers of polysaccharide were synthesized via grafting of cationic monomer onto the sodium carboxymethylcellulose (CMC) and then used as a shale stabilizer in the water-based drilling fluids. Accordingly, five types of CMC-graft copolymers with different ratios of acrylamide (AM) and diallyldimethylammonium chloride (DADMAC) were synthesized. Grafting of monomer(s) onto the CMC was verified by FT-IR spectroscopy. Results showed that grafting percentage is strongly affected by the monomer type as well as the weight ratio of monomers. Synthesized CMC-graft copolymers were used in the formulation of water-based drilling fluid. Drilling fluid was then subjected to the rheological, fluid loss and shale recovery tests. It was found that ability of CMC in the shale stability enhances by grafting of cationic monomer onto CMC. Fluid loss is also controlled in the acceptable region in the presence of CMC-graft copolymers. Among graft copolymers, CMC-grafted with pure cationic monomer exhibited higher efficiency in the fluid loss control and more important in the shale stability.