page_head_bg

Penggunaan selulosa polianionik (PAC) dalam cecair penggerudian berasaskan air

Selulosa polianionik (PAC) digunakan terutamanya sebagai pengurang kehilangan bendalir, penambah kelikatan dan pengatur reologi dalam cecair penggerudian.Kertas kerja ini menerangkan secara ringkas indeks fizikal dan kimia utama PAC, seperti kelikatan, reologi, keseragaman penggantian, nisbah kelikatan ketulenan dan garam, digabungkan dengan indeks aplikasi dalam cecair penggerudian.
Struktur molekul unik PAC menjadikannya menunjukkan prestasi aplikasi yang sangat baik dalam air tawar, air masin, air laut dan air garam tepu.Apabila digunakan sebagai pengurang turasan dalam cecair penggerudian, PAC mempunyai keupayaan kawalan kehilangan air yang cekap, dan kek lumpur yang terbentuk adalah nipis dan sukar.Sebagai pelikat, ia boleh meningkatkan kelikatan ketara, kelikatan plastik dan daya ricih dinamik cecair penggerudian dengan cepat, serta memperbaiki dan mengawal reologi lumpur.Sifat aplikasi ini berkait rapat dengan indeks fizikal dan kimia produk mereka.

1. Kelikatan PAC dan penggunaannya dalam bendalir penggerudian

Kelikatan PAC ialah ciri larutan koloid yang terbentuk selepas larut dalam air.Tingkah laku reologi penyelesaian PAC mempunyai pengaruh penting ke atas penggunaannya.Kelikatan PAC berkaitan dengan tahap pempolimeran, kepekatan larutan dan suhu.Secara umumnya, semakin tinggi tahap pempolimeran, semakin tinggi kelikatan;Kelikatan meningkat dengan peningkatan kepekatan PAC;Kelikatan larutan berkurangan dengan peningkatan suhu.NDJ-79 atau Brookfield viscometer biasanya digunakan untuk menguji kelikatan dalam indeks fizikal dan kimia produk PAC.Kelikatan produk PAC dikawal mengikut keperluan aplikasi.Apabila PAC digunakan sebagai tackifier atau pengawal selia rheologi, PAC kelikatan tinggi biasanya diperlukan (model produk biasanya pac-hv, pac-r, dsb.).Apabila PAC digunakan terutamanya sebagai pengurang kehilangan bendalir dan tidak meningkatkan kelikatan cecair penggerudian atau mengubah reologi cecair penggerudian yang digunakan, produk PAC kelikatan rendah diperlukan (model produk biasanya pac-lv dan pac-l).
Dalam aplikasi praktikal, reologi cecair penggerudian adalah berkaitan dengan: (1) keupayaan cecair penggerudian untuk membawa keratan penggerudian dan membersihkan lubang telaga;(2) Daya Levitation;(3) Kesan penstabilan pada dinding aci;(4) Reka bentuk pengoptimuman parameter penggerudian.Reologi cecair penggerudian biasanya diuji oleh viskometer berputar 6 kelajuan: 600 rpm, 300 rpm, 200 rpm, 100 rpm dan 6 rpm.Bacaan 3 RPM digunakan untuk mengira kelikatan ketara, kelikatan plastik, daya ricih dinamik dan daya ricih statik, yang mencerminkan reologi PAC dalam bendalir penggerudian.Dalam kes yang sama, semakin tinggi kelikatan PAC, semakin tinggi kelikatan ketara dan kelikatan plastik, dan semakin besar daya ricih dinamik dan daya ricih statik.
Di samping itu, terdapat banyak jenis cecair penggerudian berasaskan air (seperti cecair penggerudian air tawar, cecair penggerudian rawatan kimia, cecair penggerudian rawatan kalsium, cecair penggerudian masin, cecair penggerudian air laut, dll.), Jadi reologi PAC dalam berbeza. sistem bendalir penggerudian adalah berbeza.Untuk sistem bendalir penggerudian khas, mungkin terdapat sisihan yang besar dalam menilai kesan ke atas kecairan bendalir penggerudian hanya daripada indeks kelikatan PAC.Sebagai contoh, dalam sistem cecair penggerudian air laut, disebabkan kandungan garam yang tinggi, walaupun produk mempunyai kelikatan yang tinggi, tahap penggantian produk yang rendah akan membawa kepada rintangan garam yang rendah produk, mengakibatkan kelikatan yang lemah meningkatkan kesan. produk dalam proses penggunaan, mengakibatkan kelikatan ketara yang rendah, kelikatan plastik yang rendah dan daya ricih dinamik rendah cecair penggerudian, mengakibatkan keupayaan bendalir penggerudian yang lemah untuk membawa keratan penggerudian, yang boleh menyebabkan melekat dalam keadaan serius. kes.

2. Penggantian darjah dan keseragaman PAC dan prestasi aplikasinya dalam bendalir penggerudian

Darjah penggantian produk PAC biasanya lebih besar daripada atau sama dengan 0.9.Walau bagaimanapun, disebabkan keperluan berbeza dari pelbagai pengeluar, tahap penggantian produk PAC adalah berbeza.Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, syarikat perkhidmatan minyak telah terus menambah baik keperluan prestasi aplikasi produk PAC, dan permintaan untuk produk PAC dengan tahap penggantian yang tinggi semakin meningkat.
Tahap penggantian dan keseragaman PAC berkait rapat dengan nisbah kelikatan garam, rintangan garam dan kehilangan penapisan produk.Secara amnya, semakin tinggi tahap penggantian PAC, semakin baik keseragaman penggantian, dan semakin baik nisbah kelikatan garam, rintangan garam dan penapisan produk.
Apabila PAC dibubarkan dalam larutan garam tak organik elektrolit yang kuat, kelikatan larutan akan berkurangan, mengakibatkan apa yang dipanggil kesan garam.Ion positif yang diionkan oleh garam dan - coh2coo - Tindakan kumpulan anion H2O mengurangkan (atau menghilangkan) homoelektrik pada rantai sisi molekul PAC.Disebabkan oleh daya tolakan elektrostatik yang tidak mencukupi, rantai molekul PAC bergulung dan berubah bentuk, dan beberapa ikatan hidrogen antara rantai molekul terputus, yang memusnahkan struktur spatial asal dan secara khusus mengurangkan kelikatan air.
Rintangan garam PAC biasanya diukur dengan nisbah kelikatan garam (SVR).Apabila nilai SVR tinggi, PAC menunjukkan kestabilan yang baik.Secara amnya, semakin tinggi tahap penggantian dan lebih baik keseragaman penggantian, semakin tinggi nilai SVR.
Apabila PAC digunakan sebagai pengurang turasan, ia boleh mengion menjadi anion multivalen rantai panjang dalam cecair penggerudian.Kumpulan oksigen hidroksil dan eter dalam rantai molekulnya membentuk ikatan hidrogen dengan oksigen pada permukaan zarah kelikatan atau membentuk ikatan koordinasi dengan Al3 + pada tepi pecah ikatan zarah tanah liat, supaya PAC boleh diserap pada tanah liat;Penghidratan berbilang kumpulan natrium karboksilat menebal filem penghidratan pada permukaan zarah tanah liat, menghalang pengagregatan zarah tanah liat menjadi zarah besar akibat perlanggaran (perlindungan gam), dan pelbagai zarah tanah liat halus akan terjerap pada rantai molekul PAC pada masa yang sama untuk membentuk struktur rangkaian campuran yang meliputi keseluruhan sistem, untuk meningkatkan kestabilan pengagregatan zarah kelikatan, melindungi kandungan zarah dalam cecair penggerudian dan membentuk kek lumpur padat, Kurangkan penapisan.Semakin tinggi tahap penggantian produk PAC, semakin tinggi kandungan natrium karboksilat, semakin baik keseragaman penggantian, dan semakin seragam filem penghidratan, yang menjadikan semakin kuat kesan perlindungan gel PAC dalam cecair penggerudian, jadi semakin banyak jelas kesan pengurangan kehilangan cecair.

3. Ketulenan PAC dan aplikasinya dalam cecair penggerudian

Jika sistem bendalir penggerudian berbeza, dos agen rawatan cecair penggerudian dan agen rawatan adalah berbeza, jadi dos PAC dalam sistem cecair penggerudian yang berbeza mungkin berbeza.Jika dos PAC dalam cecair penggerudian ditentukan dan cecair penggerudian mempunyai reologi dan pengurangan penapisan yang baik, ia boleh dicapai dengan melaraskan ketulenan.
Di bawah keadaan yang sama, lebih tinggi ketulenan PAC, lebih baik prestasi produk.Walau bagaimanapun, ketulenan PAC dengan prestasi produk yang baik tidak semestinya tinggi.Keseimbangan antara prestasi produk dan ketulenan perlu ditentukan mengikut situasi sebenar.

4. Prestasi aplikasi perlindungan antibakteria dan alam sekitar PAC dalam cecair penggerudian

Dalam keadaan tertentu, sesetengah mikroorganisma akan menyebabkan PAC mereput, terutamanya di bawah tindakan selulase dan amilase puncak, mengakibatkan keretakan rantai utama PAC dan pembentukan gula penurun, tahap pempolimeran berkurangan, dan kelikatan larutan berkurangan. .Keupayaan anti enzim PAC terutamanya bergantung pada keseragaman penggantian molekul dan tahap penggantian.PAC dengan keseragaman penggantian yang baik dan tahap penggantian yang tinggi mempunyai prestasi anti enzim yang lebih baik.Ini kerana rantai sisi yang dihubungkan oleh sisa glukosa boleh menghalang penguraian enzim.
Tahap penggantian PAC agak tinggi, jadi produk mempunyai prestasi antibakteria yang baik dan tidak akan menghasilkan bau busuk akibat penapaian dalam penggunaan sebenar, jadi tidak perlu menambah pengawet khas, yang kondusif untuk pembinaan di tapak.
Kerana PAC tidak toksik dan tidak berbahaya, ia tidak mempunyai pencemaran kepada alam sekitar.Di samping itu, ia boleh terurai di bawah keadaan mikrob tertentu.Oleh itu, agak mudah untuk merawat PAC dalam cecair penggerudian sisa, dan ia tidak berbahaya kepada alam sekitar selepas rawatan.Oleh itu, PAC adalah aditif cecair penggerudian perlindungan alam sekitar yang sangat baik.


Masa siaran: 18 Mei 2021