A polianionos cellulózt (PAC) főként folyadékveszteség-csökkentőként, viszkozitásnövelőként és reológiai szabályozóként használják fúrófolyadékban.Ez a cikk röviden leírja a PAC fő fizikai és kémiai mutatóit, mint például a viszkozitást, a reológiát, a szubsztitúciós egyenletességet, a tisztaságot és a só viszkozitási arányát, kombinálva a fúrófolyadék alkalmazási mutatóival.
A PAC egyedülálló molekuláris szerkezete kiváló alkalmazási teljesítményt nyújt édesvízben, sós vízben, tengervízben és telített sós vízben.Ha a fúrófolyadékban szűrletcsökkentőként használják, a PAC hatékonyan szabályozza a vízveszteséget, és a képződött iszaplepény vékony és kemény.Mint viszkozitásnövelő, gyorsan javíthatja a fúrófolyadék látszólagos viszkozitását, képlékeny viszkozitását és dinamikus nyíróerejét, valamint javíthatja és szabályozhatja az iszap reológiáját.Ezek az alkalmazási tulajdonságok szorosan összefüggenek termékeik fizikai és kémiai mutatóival.
1. A PAC viszkozitása és alkalmazása fúrófolyadékban
A PAC viszkozitása a vízben való feloldódás után keletkező kolloid oldat jellemzője.A PAC-oldat reológiai viselkedése nagyban befolyásolja alkalmazását.A PAC viszkozitása a polimerizáció mértékétől, az oldat koncentrációjától és a hőmérséklettől függ.Általánosságban elmondható, hogy minél magasabb a polimerizáció foka, annál nagyobb a viszkozitás;A viszkozitás a PAC-koncentráció növekedésével nőtt;Az oldat viszkozitása a hőmérséklet emelkedésével csökken.Az NDJ-79 vagy Brookfield viszkozimétert általában a PAC termékek fizikai és kémiai mutatóinak viszkozitásának tesztelésére használják.A PAC termékek viszkozitását az alkalmazási követelményeknek megfelelően szabályozzuk.Amikor a PAC-ot tapadásgátlóként vagy reológiai szabályozóként használják, általában nagy viszkozitású PAC-ra van szükség (a termékmodell általában pac-hv, pac-r stb.).Ha a PAC-t főként folyadékveszteség-csökkentőként használják, és nem növeli a fúrófolyadék viszkozitását, vagy nem változtatja meg a fúrófolyadék reológiáját, alacsony viszkozitású PAC termékekre van szükség (a termékmodellek általában pac-lv és pac-l).
Gyakorlati alkalmazásban a fúrófolyadék reológiája a következőkkel függ össze: (1) a fúrófolyadék azon képessége, hogy el tudja vinni a fúrási metszeteket és megtisztítja a fúrófuratot;(2) Levitációs erő;(3) Stabilizáló hatás az akna falára;(4) A fúrási paraméterek optimalizálási tervezése.A fúrófolyadék reológiáját általában 6-fokozatú forgó viszkoziméterrel vizsgálják: 600 ford./perc, 300 ford./perc, 200 ford./perc, 100/perc és 6 ford./perc.A látszólagos viszkozitás, a képlékeny viszkozitás, a dinamikus nyíróerő és a statikus nyíróerő kiszámításához 3 fordulatszám-leolvasást használnak, amelyek tükrözik a PAC reológiáját a fúrófolyadékban.Ugyanebben az esetben, minél nagyobb a PAC viszkozitása, annál nagyobb a látszólagos viszkozitás és a képlékeny viszkozitás, és annál nagyobb a dinamikus nyíróerő és a statikus nyíróerő.
Ezen kívül sokféle vízbázisú fúrófolyadék létezik (például édesvízi fúrófolyadék, vegyszeres fúrófolyadék, kalciumkezelő fúrófolyadék, sóoldatú fúrófolyadék, tengervizes fúrófolyadék stb.), így a PAC reológiája különböző fúrófolyadék rendszerek más.Speciális fúrófolyadék-rendszerek esetén csak a PAC viszkozitási indexétől nagy eltérés lehet a fúrófolyadék folyékonyságára gyakorolt hatás értékelése során.Például a tengervíz fúrófolyadék rendszerében a magas sótartalom miatt, bár a termék magas viszkozitású, a termék alacsony helyettesítési foka a termék alacsony sóállóságát eredményezi, ami rossz viszkozitásnövelő hatást eredményez. a termék felhasználási folyamata során, ami a fúrófolyadék alacsony látszólagos viszkozitását, alacsony képlékeny viszkozitását és alacsony dinamikus nyíróerejét eredményezi, aminek következtében a fúrófolyadék gyengén képes elhordani a fúrási vágást, ami súlyos megtapadáshoz vezethet. esetek.
2. A PAC helyettesítési foka és egységessége, valamint alkalmazási teljesítménye fúrófolyadékban
A PAC termékek helyettesítési foka általában nagyobb vagy egyenlő, mint 0,9.A különböző gyártók eltérő igényei miatt azonban a PAC termékek helyettesítési foka eltérő.Az elmúlt években az olajszolgáltató cégek folyamatosan javították a PAC-termékek alkalmazási teljesítményigényét, és nő a kereslet a magas helyettesítési fokú PAC-termékek iránt.
A PAC helyettesítési foka és egyenletessége szorosan összefügg a só viszkozitási arányával, a só ellenállásával és a termék szűrési veszteségével.Általában minél magasabb a PAC helyettesítési foka, annál jobb a szubsztitúció egyenletessége, és annál jobb a só viszkozitási aránya, a só ellenállása és a termék szűrése.
Ha a PAC-t erős elektrolitos szervetlen sóoldatban oldjuk, az oldat viszkozitása csökken, ami ún. sóhatást eredményez.A só által ionizált pozitív ionok és - coh2coo - A H2O anioncsoport hatása csökkenti (vagy akár megszünteti) a PAC molekula oldalláncának homoelektromosságát.Az elégtelen elektrosztatikus taszítóerő miatt a PAC molekulalánc felkunkorodik és deformálódik, a molekulaláncok között néhány hidrogénkötés megszakad, ami tönkreteszi az eredeti térszerkezetet és specifikusan csökkenti a víz viszkozitását.
A PAC sóállóságát általában a só viszkozitási arányával (SVR) mérik.Ha az SVR érték magas, a PAC jó stabilitást mutat.Általában minél magasabb a helyettesítés mértéke és minél jobb a helyettesítés egyenletessége, annál magasabb az SVR érték.
Ha a PAC-ot szűrletcsökkentőként használják, a fúrófolyadékban hosszú láncú, többértékű anionokká ionizálódhat.A molekulaláncában található hidroxil- és éter-oxigén-csoportok a viszkozitású részecskék felületén hidrogénkötéseket hoznak létre oxigénnel, vagy koordinációs kötéseket alkotnak az Al3 +-al az agyagrészecskék kötést megszakító szélén, így a PAC adszorbeálható az agyagon;A többszörös nátrium-karboxilát-csoportok hidratálása megvastagítja az agyagrészecskék felületén lévő hidratációs filmet, megakadályozza, hogy az agyagrészecskék ütközés következtében nagy részecskékké aggregálódjanak (ragasztóvédelem), és több finom agyagrészecske adszorbeálódik a PAC molekulaláncán. ugyanakkor az egész rendszert lefedő vegyes hálózati struktúra kialakítása, hogy javítsa a viszkozitású részecskék aggregációs stabilitását, védje a fúrófolyadékban lévő részecskék tartalmát és sűrű iszaplepényt képezzen, Csökkentse a szűrést.Minél magasabb a PAC-termékek szubsztitúciós foka, annál nagyobb a nátrium-karboxilát-tartalom, annál jobb a szubsztitúció egyenletessége, és minél egyenletesebb a hidratáló film, ami annál erősebbé teszi a PAC gélvédő hatását a fúrófolyadékban, így nyilvánvaló a folyadékveszteség csökkentésének hatása.
3. A PAC tisztasága és alkalmazása fúrófolyadékban
Ha a fúrófolyadék-rendszer eltérő, a fúrófolyadék-kezelőszer és a kezelőszer adagolása eltérő, így a PAC adagolása a különböző fúrófolyadék-rendszerekben eltérő lehet.Ha meg van adva a PAC adagolása a fúrófolyadékban, és a fúrófolyadék jó reológiával és szűréscsökkentéssel rendelkezik, akkor ez a tisztaság beállításával érhető el.
Ugyanezen körülmények között minél nagyobb a PAC tisztasága, annál jobb a termék teljesítménye.A jó termékteljesítményű PAC tisztasága azonban nem feltétlenül magas.A termék teljesítménye és tisztasága közötti egyensúlyt a tényleges helyzetnek megfelelően kell meghatározni.
4. A PAC antibakteriális és környezetvédelmi teljesítménye fúrófolyadékban
Bizonyos körülmények között egyes mikroorganizmusok a PAC bomlását okozzák, különösen a celluláz és a csúcs amiláz hatására, ami a PAC főláncának törését és redukálócukor képződését, a polimerizáció mértéke és az oldat viszkozitása csökkenését eredményezi. .A PAC enzimellenes képessége elsősorban a molekuláris szubsztitúció egységességétől és a szubsztitúció mértékétől függ.A jó szubsztitúciós egyenletességgel és magas szubsztitúciós fokú PAC jobb antienzim teljesítményt mutat.Ennek az az oka, hogy a glükózmaradékok által összekapcsolt oldallánc megakadályozhatja az enzimek lebomlását.
A PAC helyettesítési foka viszonylag magas, így a termék jó antibakteriális tulajdonságokkal rendelkezik, és a tényleges használat során nem kelt rothadó szagot az erjedés miatt, így nincs szükség speciális tartósítószerek hozzáadására, ami elősegíti a helyszíni építkezést.
Mivel a PAC nem mérgező és ártalmatlan, nem szennyezi a környezetet.Ezenkívül meghatározott mikrobiális körülmények között lebontható.Ezért a PAC viszonylag könnyen kezelhető hulladék fúrófolyadékban, és a kezelés után ártalmatlan a környezetre.Ezért a PAC kiváló környezetvédő fúrófolyadék adalék.
Feladás időpontja: 2021. május 18