CMCによる掘削効率への影響

1. CMCの基本機能

増粘効果

CMCは掘削流体の粘度を大幅に高めることができます。この特性は掘削作業において極めて重要です。高粘度の掘削流体は運搬能力と輸送能力を向上させ、掘削孔から掘削屑を除去し、堆積を防ぐのに役立ちます。同時に、粘度が高いことで複雑な地層における良好な懸濁状態が維持され、掘削屑による掘削孔の閉塞を防ぎます。

 

液体安定性

CMCは水溶性が高く、耐熱性・耐塩性に優れているため、様々な地質条件下で安定して機能します。優れた化学的安定性と潤滑性により、掘削プロセス中の掘削流体の不安定性によって引き起こされる泥水沈殿やガス漏れなどの様々な問題を軽減します。

 

水性泥水の水分損失を低減

CMC は他のコンポーネントとの相乗効果により、掘削流体の濾過損失を効果的に低減し、地下層への水の浸入を防ぎ、周囲の岩盤へのダメージを軽減し、坑井壁を保護して掘削効率を向上させます。

 

2. CMCが掘削効率に及ぼす具体的な影響

掘削流体の洗浄性能を向上させる

掘削プロセス中、ドリルビットと地層との摩擦により大量の切削片が発生します。これらを適時に除去できない場合、掘削作業に支障をきたします。CMCは掘削流体の懸濁性と運搬能力を高め、これらの切削片を効率的に坑口から排出することで、坑井内の清浄度を確保します。この機能は、深井戸、超深井戸、水平井戸などの複雑な坑井タイプにおいて特に重要です。坑井の目詰まりやビットの固着などの問題を効果的に回避し、掘削速度を向上させます。

 

シャフト崩壊のリスクを軽減

一部の軟岩層または緩い岩層では、掘削流体の主な機能の一つは坑井壁の安定性を維持することです。CMCは増粘剤として掘削流体の付着性を高め、掘削流体が坑井壁に保護膜を形成することで坑井壁の崩壊や泥水の周囲の岩層への浸透を防ぎます。これにより、掘削作業の安全性が向上するだけでなく、坑井壁の不安定性による作業停止時間も短縮され、掘削効率が向上します。