page_head_bg

Polüanioonse tselluloosi (PAC) kasutamine veepõhises puurimisvedelikus

Polüanioonset tselluloosi (PAC) kasutatakse peamiselt puurimisvedeliku vedelikukao vähendajana, viskoossuse suurendajana ja reoloogilise regulaatorina.Selles artiklis kirjeldatakse lühidalt PAC peamisi füüsikalisi ja keemilisi indekseid, nagu viskoossus, reoloogia, asendusühtlus, puhtus ja soola viskoossuse suhe koos puurimisvedeliku kasutusindeksitega.
PAC-i ainulaadne molekulaarstruktuur näitab suurepäraseid rakendusomadusi magevees, soolases vees, merevees ja küllastunud soolases vees.Kui PAC-d kasutatakse puurimisvedeliku filtraadi reduktorina, on sellel tõhus veekadu kontrollimise võime ning moodustunud mudakook on õhuke ja sitke.Viskosisaatorina võib see kiiresti parandada puurimisvedeliku näivat viskoossust, plastilist viskoossust ja dünaamilist nihkejõudu ning parandada ja kontrollida muda reoloogiat.Need kasutusomadused on tihedalt seotud nende toodete füüsikaliste ja keemiliste näitajatega.

1. PAC viskoossus ja selle kasutamine puurimisvedelikus

PAC viskoossus on pärast vees lahustumist moodustunud kolloidlahuse omadus.PAC lahuse reoloogiline käitumine mõjutab oluliselt selle kasutamist.PAC viskoossus on seotud polümerisatsiooniastme, lahuse kontsentratsiooni ja temperatuuriga.Üldiselt võib öelda, et mida kõrgem on polümerisatsiooniaste, seda suurem on viskoossus;Viskoossus suurenes koos PAC kontsentratsiooni suurenemisega;Lahuse viskoossus väheneb temperatuuri tõustes.PAC-toodete füüsikaliste ja keemiliste indeksite viskoossuse testimiseks kasutatakse tavaliselt NDJ-79 või Brookfieldi viskosimeetrit.PAC-toodete viskoossust kontrollitakse vastavalt kasutusnõuetele.Kui PAC-i kasutatakse kleepuva või reoloogilise regulaatorina, on tavaliselt vaja kõrge viskoossusega PAC-d (tootemudel on tavaliselt pac-hv, pac-r jne).Kui PAC-d kasutatakse peamiselt vedelikukao vähendajana ja see ei suurenda puurimisvedeliku viskoossust ega muuda kasutatava puurimisvedeliku reoloogiat, on vaja madala viskoossusega PAC-tooteid (tootemudelid on tavaliselt pac-lv ja pac-l).
Praktilises rakenduses on puurimisvedeliku reoloogia seotud: (1) puurimisvedeliku võimega kanda puurimisjääke ja puhastada puurauku;(2) levitatsioonijõud;(3) Stabiliseeriv toime šahti seinale;(4) Puurimisparameetrite optimeerimine.Puurimisvedeliku reoloogiat kontrollitakse tavaliselt 6-käigulise pöörleva viskosimeetriga: 600 p/min, 300 p/min, 200 p/min, 100 p/min ja 6 p/min.Nähtava viskoossuse, plastilise viskoossuse, dünaamilise nihkejõu ja staatilise nihkejõu arvutamiseks kasutatakse 3 RPM näitu, mis peegeldavad PAC reoloogiat puurimisvedelikus.Samal juhul, mida suurem on PAC viskoossus, seda suurem on näiv viskoossus ja plastiline viskoossus ning seda suurem on dünaamiline nihkejõud ja staatiline nihkejõud.
Lisaks on palju erinevaid veepõhiseid puurimisvedelikke (nagu magevee puurimisvedelik, keemilise töötlemise puurimisvedelik, kaltsiumi töötlemise puurimisvedelik, soolalahusega puurimisvedelik, merevee puurimisvedelik jne), nii et PAC-i reoloogia on erinev puurimisvedelike süsteemid on erinevad.Spetsiaalsete puurimisvedelike süsteemide puhul võib puurimisvedeliku voolavusele avalduva mõju hindamisel esineda suur kõrvalekalle ainult PAC viskoossusindeksist.Näiteks merevee puurimisvedeliku süsteemis, kuigi tootel on kõrge viskoossus, põhjustab toote madal asendusaste kõrge soolasisalduse tõttu toote madala soolakindluse, mille tulemuseks on halb viskoossust suurendav toime. toote kasutusprotsessis, mille tulemuseks on puurimisvedeliku madal näivviskoossus, madal plastiline viskoossus ja madal dünaamiline nihkejõud, mille tulemuseks on puurimisvedeliku halb võime kanda puurimisjääke, mis võib põhjustada tõsist kleepumist. juhtudel.

2. PAC asendusaste ja ühtlus ning selle kasutusomadused puurimisvedelikus

PAC-toodete asendusaste on tavaliselt suurem kui 0,9 või sellega võrdne.Erinevate tootjate erinevate vajaduste tõttu on aga PAC-toodete asendusaste erinev.Viimastel aastatel on naftateenuste ettevõtted pidevalt täiustanud PAC-toodete rakenduste jõudlusnõudeid ning nõudlus suure asendusastmega PAC-toodete järele kasvab.
PAC asendusaste ja ühtlus on tihedalt seotud soola viskoossuse suhte, soolakindluse ja toote filtreerimiskaoga.Üldiselt, mida kõrgem on PAC asendusaste, seda parem on asendusühtlus ning seda parem on soola viskoossuse suhe, soolakindlus ja toote filtreerimine.
Kui PAC lahustatakse tugevas elektrolüüdi anorgaanilises soolalahuses, väheneb lahuse viskoossus, mille tulemuseks on nn soolaefekt.Soola ja - coh2coo poolt ioniseeritud positiivsed ioonid - H2O anioonrühma toime vähendab (või isegi kõrvaldab) PAC-molekuli külgahela homoelektrilisuse.Ebapiisava elektrostaatilise tõukejõu tõttu kõverdub ja deformeerub PAC molekulaarahel ning katkevad mõned molekulaarsete ahelate vahelised vesiniksidemed, mis hävitab algse ruumistruktuuri ja vähendab spetsiifiliselt vee viskoossust.
PAC soolakindlust mõõdetakse tavaliselt soola viskoossuse suhtega (SVR).Kui SVR väärtus on kõrge, näitab PAC head stabiilsust.Üldiselt, mida kõrgem on asendusaste ja mida parem on asendamise ühtlus, seda suurem on SVR väärtus.
Kui PAC-d kasutatakse filtraadi reduktorina, võib see puurimisvedelikus ioniseeruda pika ahelaga mitmevalentseteks anioonideks.Selle molekulaarses ahelas olevad hüdroksüül- ja eetrihapnikurühmad moodustavad viskoossusosakeste pinnal hapnikuga vesiniksidemeid või koordineerivaid sidemeid Al3 +-ga saviosakeste sidet murdval serval, nii et PAC saab savile adsorbeerida;Mitmete naatriumkarboksülaadi rühmade hüdratsioon paksendab saviosakeste pinnal olevat hüdratatsioonikilet, takistab kokkupõrke tõttu saviosakeste agregeerumist suurteks osakesteks (liimikaitse) ning mitmed peened saviosakesed adsorbeeruvad PAC molekulaarsele ahelale samal ajal kogu süsteemi hõlmava segavõrgustruktuuri moodustamiseks, et parandada viskoossusega osakeste agregatsiooni stabiilsust, kaitsta puurimisvedeliku osakeste sisaldust ja moodustada tihe mudakook, vähendada filtreerimist.Mida kõrgem on PAC-toodete asendusaste, seda suurem on naatriumkarboksülaadi sisaldus, seda parem on asendus ühtlus ja ühtlasem on hüdratatsioonikile, mis muudab PAC-i geelikaitseefekti tugevamaks puurimisvedelikus, nii et seda rohkem. vedelikukaotuse vähendamise mõju on ilmne.

3. PAC puhtus ja selle kasutamine puurimisvedelikus

Kui puurimisvedeliku süsteem on erinev, on puurimisvedeliku töötlemisaine ja töötlemisaine annus erinev, seega võib PAC annus erinevates puurimisvedelike süsteemides olla erinev.Kui PAC annus puurimisvedelikus on täpsustatud ja puurimisvedelikul on hea reoloogia ja filtreerimise vähenemine, saab seda saavutada puhtuse reguleerimisega.
Samadel tingimustel, mida kõrgem on PAC puhtus, seda parem on toote jõudlus.Hea tooteomadustega PAC puhtus ei pruugi aga olla kõrge.Toote toimivuse ja puhtuse vaheline tasakaal tuleb kindlaks määrata vastavalt tegelikule olukorrale.

4. PAC antibakteriaalse toime ja keskkonnakaitse kasutamine puurimisvedelikus

Teatud tingimustel põhjustavad mõned mikroorganismid PAC lagunemist, eriti tsellulaasi ja piigi amülaasi toimel, mille tulemuseks on PAC põhiahela purunemine ja redutseeriva suhkru moodustumine, polümerisatsiooniaste ja lahuse viskoossus vähenemine. .PAC-i ensüümivastane võime sõltub peamiselt molekulaarse asendusühtlusest ja asendusastmest.Hea asendusühtluse ja kõrge asendusastmega PAC-il on parem ensüümide vastane toime.Seda seetõttu, et glükoosijääkidega seotud külgahel võib takistada ensüümi lagunemist.
PAC asendusaste on suhteliselt kõrge, seega on tootel hea antibakteriaalne toime ja see ei tekita tegelikul kasutamisel käärimise tõttu mäda lõhna, mistõttu pole vaja lisada spetsiaalseid säilitusaineid, mis soodustab kohapealset ehitamist.
Kuna PAC on mittetoksiline ja kahjutu, ei saa see keskkonda.Lisaks võib see spetsiifilistes mikroobsetes tingimustes laguneda.Seetõttu on PAC-d suhteliselt lihtne töödelda jäätmete puurimisvedelikus ja see on pärast töötlemist keskkonnale kahjutu.Seetõttu on PAC suurepärane keskkonnakaitse puurimisvedeliku lisand.


Postitusaeg: 18. mai-2021