Carboximetilcelulosa

El CMC y el PAC de sodio, un CMC que tiene un grado de sustitución generalmente superior a 1,0, son dos de los polímeros aniónicos más utilizados que sirven para controlar la viscosidad y las tasas de filtración. .

Un mayor grado de sustitución de CMC, por ejemplo en PAC, ofrece una buena reducción de la pérdida de fluido en un sistema que contiene electrolitos con una arcilla de tipo esmectita, tal como bentonita. Sin embargo, la eficacia de la CMC, al ser un polielectrolito, como formador de viscosidad tiene sus limitaciones, ya que su eficacia disminuye al aumentar la concentración del electrolito. Por lo tanto, la CMC regular es principalmente adecuada para composiciones de fluidos de perforación pobres en electrolitos, tales como composiciones de fluidos de perforación a base de agua dulce. Aunque los CMC y PAC con un alto grado de polimerización se utilizan como viscosificantes, los grados regulares no tienen las buenas propiedades de transporte de suspensión (alta viscosidad de bajo cizallamiento), que se necesitan para llevar los recortes a la superficie de manera eficiente.

Alternativamente, se emplea goma xantana como viscosificante y agente de suspensión. La goma xantana tiene propiedades reológicas muy adecuadas. Forma un gel en un corto período de tiempo cuando la circulación de perforación es lenta o interrumpida. Esto permite la inmovilización de sólidos dispersos en la composición fluida. Una vez reanudada la circulación, el gel se transforma fácilmente en un fluido fluido, manteniendo así una buena dispersión de los sólidos contenidos en la composición fluida.

Sin embargo, la goma xantana es relativamente cara. Además, sólo es estable a temperaturas inferiores a aproximadamente 120 °C, lo que lo hace menos adecuado para perforar a temperaturas superiores a 120 °C. Además, muchos grados de xantano contienen material insoluble muy fino, generalmente residuos del proceso de producción de fermentación. Estos materiales insolubles no son deseados para operaciones de perforación, ya que causan, por ejemplo, una limpieza más difícil del agujero. Sólo los grados de xantano más caros no contienen estas partes insolubles.

En la mayoría de las operaciones de perforación, la composición del fluido de perforación experimenta un alto cizallamiento. Esto es particularmente ventajoso si se usa CMC en tales composiciones fluidas, ya que formulaciones de CMC específicas gelifican cuando se exponen a un alto cizallamiento. La aplicación de un alto cizallamiento mejora considerablemente las propiedades gelificantes de la CMC .

Las propiedades gelificantes de la CMC también pueden mejorarse mediante un tratamiento térmico. Preferiblemente, la CMC se trata a 70 °C o más. Se ha descrito una composición de fluido de perforación que se puede utilizar hasta 140 °C. Sin embargo, por encima de esta temperatura la CMC se descompone. En comparación con las composiciones fluidas que utilizan goma xantana, que se deteriora por encima de 120 °C, se pueden realizar operaciones de perforación más profundas a temperaturas más altas.