page_head_bg

Primjena polianionske celuloze (PAC) u tekućinama za bušenje na bazi vode

Polianionska celuloza (PAC) se uglavnom koristi kao reduktor gubitka tečnosti, pojačivač viskoziteta i reološki regulator u tečnosti za bušenje.Ovaj rad ukratko opisuje glavne fizičko-hemijske indekse PAC-a, kao što su viskoznost, reologija, ujednačenost supstitucije, čistoća i omjer viskoznosti soli, u kombinaciji s indeksima primjene u tekućini za bušenje.
Jedinstvena molekularna struktura PAC-a čini ga odličnim performansama primjene u slatkoj vodi, slanoj vodi, morskoj i zasićenoj slanoj vodi.Kada se koristi kao reduktor filtrata u tečnosti za bušenje, PAC ima efikasnu sposobnost kontrole gubitka vode, a formirani kolač je tanak i žilav.Kao viskozifikator, može brzo poboljšati prividni viskozitet, plastični viskozitet i dinamičku silu smicanja tekućine za bušenje, te poboljšati i kontrolirati reologiju isplake.Ova svojstva primjene usko su povezana s fizičkim i kemijskim indeksima njihovih proizvoda.

1. PAC viskozitet i njegova primjena u tečnosti za bušenje

PAC viskozitet je karakteristika koloidne otopine koja nastaje nakon rastvaranja u vodi.Reološko ponašanje PAC rastvora ima važan uticaj na njegovu primenu.Viskoznost PAC-a je povezana sa stepenom polimerizacije, koncentracijom rastvora i temperaturom.Uopšteno govoreći, što je veći stepen polimerizacije, veći je i viskozitet;Viskoznost se povećava sa povećanjem koncentracije PAC;Viskoznost otopine opada s porastom temperature.NDJ-79 ili Brookfield viskozimetar se obično koristi za ispitivanje viskoziteta u fizičkim i hemijskim indeksima PAC proizvoda.Viskoznost PAC proizvoda se kontroliše u skladu sa zahtevima primene.Kada se PAC koristi kao sredstvo za povećanje lepljivosti ili reološki regulator, obično je potreban PAC visokog viskoziteta (model proizvoda je obično pac-hv, pac-r, itd.).Kada se PAC uglavnom koristi kao reduktor gubitka tečnosti i ne povećava viskozitet tečnosti za bušenje ili ne menja reologiju bušaćeg fluida u upotrebi, potrebni su PAC proizvodi niske viskoznosti (modeli proizvoda su obično pac-lv i pac-l).
U praktičnoj primeni, reologija bušaćeg fluida povezana je sa: (1) sposobnošću bušaćeg fluida da nosi bušotine i očisti bušotinu;(2) sila levitacije;(3) Stabilizirajući efekat na zid okna;(4) Optimizacijski dizajn parametara bušenja.Reologija bušaće tekućine se obično ispituje pomoću 6-brzinskog rotacionog viskozimetra: 600 o/min, 300 o/min, 200 o/min, 100 o/min i 6 o/min.Očitavanja od 3 obrtaja u minuti se koriste za izračunavanje prividnog viskoziteta, plastičnog viskoziteta, dinamičke sile smicanja i statičke sile smicanja, koji odražavaju reologiju PAC-a u tečnosti za bušenje.U istom slučaju, što je viskozitet PAC-a, veći je prividni viskozitet i plastični viskozitet, a veća je dinamička sila smicanja i statička sila smicanja.
Osim toga, postoje mnoge vrste tekućina za bušenje na bazi vode (kao što su tekućina za bušenje slatke vode, tekućina za bušenje s kemijskim tretmanom, tekućina za bušenje za obradu kalcija, fiziološka tekućina za bušenje, tekućina za bušenje morske vode, itd.), tako da je reologija PAC-a u različitim sistemi za bušenje su različiti.Za specijalne sisteme tečnosti za bušenje može postojati veliko odstupanje u proceni uticaja na fluidnost bušaćeg fluida samo od indeksa viskoziteta PAC.Na primjer, u sistemu tekućine za bušenje morske vode, zbog visokog sadržaja soli, iako proizvod ima visok viskozitet, nizak stepen zamjene proizvoda će dovesti do niske otpornosti proizvoda na sol, što rezultira slabijim efektom povećanja viskoznosti proizvoda u procesu upotrebe, što za posljedicu ima nisku prividnu viskoznost, nisku plastičnu viskoznost i nisku dinamičku silu smicanja tekućine za bušenje, što rezultira slabom sposobnošću tekućine za bušenje da nosi bušaće rezove, što može dovesti do zalijepljenja u ozbiljno slučajevima.

2. Stepen zamjene i ujednačenost PAC-a i njegove primjene u tečnosti za bušenje

Stepen supstitucije PAC proizvoda je obično veći ili jednak 0,9.Međutim, zbog različitih potreba različitih proizvođača, stepen zamjene PAC proizvoda je različit.Posljednjih godina, naftne kompanije kontinuirano su poboljšavale zahtjeve za performanse primjene PAC proizvoda, a potražnja za PAC proizvodima sa visokim stupnjem zamjene raste.
Stepen zamjene i uniformnost PAC-a usko su povezani s omjerom viskoznosti soli, otpornošću na sol i gubitkom filtracije proizvoda.Općenito, što je veći stepen zamjene PAC-a, to je bolja uniformnost zamjene i bolji je omjer viskoznosti soli, otpornost na sol i filtracija proizvoda.
Kada se PAC otopi u otopini neorganske soli jakog elektrolita, viskoznost otopine će se smanjiti, što rezultira takozvanim efektom soli.Pozitivni joni jonizovani solju i - coh2coo - Djelovanjem H2O anionske grupe smanjuje (ili čak eliminira) homoelektričnost na bočnom lancu PAC molekula.Zbog nedovoljne sile elektrostatičkog odbijanja, PAC molekularni lanac se uvija i deformira, a neke vodonične veze između molekularnih lanaca pucaju, što uništava izvornu prostornu strukturu i posebno smanjuje viskoznost vode.
Otpornost na sol PAC-a se obično mjeri omjerom viskoznosti soli (SVR).Kada je SVR vrijednost visoka, PAC pokazuje dobru stabilnost.Generalno, što je veći stepen supstitucije i što je bolja uniformnost zamene, to je veća vrednost SVR.
Kada se PAC koristi kao reduktor filtrata, može se jonizirati u dugolančane multivalentne anjone u tekućini za bušenje.Hidroksilne i eterske grupe kiseonika u njegovom molekularnom lancu formiraju vodikove veze sa kiseonikom na površini čestica viskoznosti ili formiraju koordinacione veze sa Al3+ na rubu kidanja veze čestica gline, tako da se PAC može adsorbovati na glini;Hidratacija više natrijum karboksilatnih grupa zgušnjava hidratacijski film na površini čestica gline, sprječava agregaciju čestica gline u velike čestice uslijed sudara (zaštita ljepila), a višestruke fine glinene čestice će se adsorbirati na molekularni lanac PAC-a na istovremeno formirati mješovitu mrežnu strukturu koja pokriva cijeli sistem, kako bi se poboljšala stabilnost agregacije čestica viskoznosti, zaštitio sadržaj čestica u tečnosti za bušenje i formirao gust kolač od isplake, smanjio filtraciju.Što je veći stepen supstitucije PAC proizvoda, to je veći sadržaj natrijum karboksilata, to je bolja ujednačenost supstitucije i ujednačeniji je hidratacioni film, što čini jačim zaštitnim gelom PAC-a u tečnosti za bušenje, pa je više očigledan efekat smanjenja gubitka tečnosti.

3. Čistoća PAC-a i njegova primjena u tečnosti za bušenje

Ako je sistem tečnosti za bušenje drugačiji, doziranje agensa za obradu tečnosti za bušenje i agensa za tretman su različite, tako da doziranje PAC-a u različitim sistemima tečnosti za bušenje može biti različito.Ako je specificirana doza PAC-a u tečnosti za bušenje i tečnost za bušenje ima dobru reologiju i redukciju filtracije, to se može postići podešavanjem čistoće.
Pod istim uslovima, što je veća čistoća PAC-a, to su bolje performanse proizvoda.Međutim, čistoća PAC-a sa dobrim performansama proizvoda nije nužno visoka.Ravnoteža između performansi proizvoda i čistoće mora se odrediti prema stvarnoj situaciji.

4. Performanse primjene PAC antibakterijske zaštite i zaštite okoliša u tekućinama za bušenje

Pod određenim uvjetima, neki mikroorganizmi će uzrokovati raspadanje PAC-a, posebno pod djelovanjem celulaze i vršne amilaze, što će rezultirati lomom glavnog lanca PAC-a i stvaranjem redukujućeg šećera, smanjuje se stepen polimerizacije i smanjuje viskoznost otopine. .Antienzimska sposobnost PAC-a uglavnom zavisi od uniformnosti molekularne supstitucije i stepena supstitucije.PAC sa dobrom uniformnošću supstitucije i visokim stepenom supstitucije ima bolje antienzimske performanse.To je zato što bočni lanac povezan ostacima glukoze može spriječiti razgradnju enzima.
Stepen zamjene PAC-a je relativno visok, tako da proizvod ima dobre antibakterijske performanse i neće proizvoditi truli miris zbog fermentacije u stvarnoj upotrebi, tako da nema potrebe za dodavanjem posebnih konzervansa, što je pogodno za izgradnju na licu mjesta.
Budući da je PAC netoksičan i bezopasan, ne zagađuje okoliš.Osim toga, može se razgraditi u specifičnim mikrobnim uvjetima.Stoga je relativno lako tretirati PAC u otpadnoj bušotini, a nakon tretmana je bezopasan za okoliš.Stoga je PAC odličan aditiv tekućine za bušenje za zaštitu okoliša.


Vrijeme objave: 18.05.2021