Polianijoninė celiuliozė (PAC) daugiausia naudojama kaip skysčių nuostolių mažinimo priemonė, klampumo didinimo priemonė ir reologinis reguliatorius gręžimo skystyje. Šiame straipsnyje trumpai aprašomi pagrindiniai fiziniai ir cheminiai PAC rodikliai, tokie kaip klampumas, reologija, pakeitimo vienodumas, grynumas ir druskos klampumo santykis, kartu su taikymo gręžimo skystyje indeksais.
Dėl unikalios PAC molekulinės struktūros jis puikiai tinka gėlame vandenyje, sūriame vandenyje, jūros vandenyje ir prisotintame sūriame vandenyje. Naudojamas kaip filtrato reduktorius gręžimo skystyje, PAC efektyviai kontroliuoja vandens praradimą, o susidaręs purvo pyragas yra plonas ir kietas. Kaip klampumą didinanti priemonė, ji gali greitai pagerinti gręžimo skysčio tariamąjį klampumą, plastikinį klampumą ir dinaminę šlyties jėgą bei pagerinti ir kontroliuoti purvo reologiją. Šios naudojimo savybės yra glaudžiai susijusios su jų produktų fiziniais ir cheminiais rodikliais.
1. PAC klampumas ir jo taikymas gręžimo skystyje
PAC klampumas yra koloidinio tirpalo, susidarančio ištirpus vandenyje, charakteristika. PAC tirpalo reologinis elgesys turi didelę įtaką jo naudojimui. PAC klampumas yra susijęs su polimerizacijos laipsniu, tirpalo koncentracija ir temperatūra. Paprastai tariant, kuo didesnis polimerizacijos laipsnis, tuo didesnis klampumas; Klampumas didėjo didėjant PAC koncentracijai; Tirpalo klampumas mažėja kylant temperatūrai. NDJ-79 arba Brookfield viskozimetras paprastai naudojamas PAC produktų fizinių ir cheminių rodiklių klampumui patikrinti. PAC produktų klampumas kontroliuojamas pagal taikymo reikalavimus. Kai PAC naudojamas kaip lipnumą didinantis arba reologinis reguliatorius, dažniausiai reikalingas didelio klampumo PAC (paprastai gaminio modelis yra pac-hv, pac-r ir kt.). Kai PAC daugiausia naudojamas kaip skysčių nuostolių mažinimo priemonė ir nepadidina gręžimo skysčio klampumo ar nekeičia naudojamo gręžimo skysčio reologijos, reikalingi mažo klampumo PAC produktai (paprastai gaminių modeliai yra pac-lv ir pac-l).
Praktikoje gręžimo skysčio reologija yra susijusi su: (1) gręžimo skysčio gebėjimu pernešti gręžimo atraižas ir išvalyti gręžinį; (2) Levitacijos jėga; (3) Stabilizuojantis poveikis veleno sienelei; (4) Gręžimo parametrų optimizavimo projektavimas. Gręžimo skysčio reologija dažniausiai tikrinama 6 greičių sukamuoju viskozimetru: 600 aps./min., 300 aps./min., 200 aps./min., 100 aps./min. ir 6 aps./min. 3 RPM rodmenys naudojami tariamai klampumui, plastinei klampumui, dinaminei šlyties jėgai ir statinei šlyties jėgai apskaičiuoti, kurios atspindi PAC reologiją gręžimo skystyje. Tuo pačiu atveju, kuo didesnis PAC klampumas, tuo didesnis tariamasis klampumas ir plastinis klampumas bei didesnė dinaminė šlyties jėga ir statinė šlyties jėga.
Be to, yra daugybė vandens pagrindu pagamintų gręžimo skysčių (tokių kaip gėlo vandens gręžimo skystis, cheminio apdorojimo gręžimo skystis, kalcio apdorojimo gręžimo skystis, fiziologinis gręžimo skystis, jūros vandens gręžimo skystis ir kt.), todėl PAC reologija skiriasi. gręžimo skysčių sistemos skiriasi. Specialiose gręžimo skysčių sistemose gali būti didelis nuokrypis vertinant poveikį gręžimo skysčio sklandumui tik nuo PAC klampos indekso. Pavyzdžiui, jūros vandens gręžimo skysčių sistemoje dėl didelio druskos kiekio, nors produktas turi didelį klampumą, mažas produkto pakeitimo laipsnis lems mažą produkto atsparumą druskai, todėl klampumą didinantis poveikis bus prastas. gaminio naudojimo metu, dėl to sumažėja gręžimo skysčio tariamasis klampumas, mažas plastikinis klampumas ir maža dinaminė šlyties jėga, dėl ko gręžimo skystis gali prastai pernešti gręžimo gabalėlius, todėl gali rimtai prilipti. atvejų.
2. PAC pakeitimo laipsnis ir vienodumas bei jo panaudojimo našumas gręžimo skystyje
PAC produktų pakeitimo laipsnis paprastai yra didesnis arba lygus 0,9. Tačiau dėl skirtingų gamintojų poreikių PAC produktų pakeitimo laipsnis skiriasi. Pastaraisiais metais naftos paslaugų įmonės nuolat tobulino PAC produktų taikymo efektyvumo reikalavimus, o PAC produktų su dideliu pakeitimo laipsniu paklausa didėja.
PAC pakeitimo laipsnis ir vienodumas yra glaudžiai susiję su druskos klampos santykiu, atsparumu druskai ir produkto filtravimo nuostoliais. Paprastai kuo didesnis PAC pakeitimo laipsnis, tuo geresnis pakeitimo vienodumas ir geresnis druskos klampumo santykis, atsparumas druskai ir produkto filtravimas.
Kai PAC ištirpsta stipraus elektrolito neorganinės druskos tirpale, tirpalo klampumas sumažės, todėl atsiranda vadinamasis druskos efektas. Teigiami jonai, jonizuojami druskos ir - coh2coo - H2O anijonų grupės veikimas sumažina (ar net pašalina) homoelektriškumą PAC molekulės šoninėje grandinėje. Dėl nepakankamos elektrostatinės atstūmimo jėgos PAC molekulinė grandinė susisuka ir deformuojasi, nutrūksta kai kurie vandeniliniai ryšiai tarp molekulinių grandinių, o tai ardo pirminę erdvinę struktūrą ir specifiškai sumažina vandens klampumą.
PAC atsparumas druskai paprastai matuojamas druskos klampos santykiu (SVR). Kai SVR vertė yra didelė, PAC rodo gerą stabilumą. Paprastai kuo didesnis pakeitimo laipsnis ir geresnis pakeitimo vienodumas, tuo didesnė SVR reikšmė.
Kai PAC naudojamas kaip filtrato reduktorius, jis gali jonizuotis į ilgos grandinės daugiavalečius anijonus gręžimo skystyje. Hidroksilo ir eterio deguonies grupės jo molekulinėje grandinėje sudaro vandenilinius ryšius su deguonimi klampumo dalelių paviršiuje arba koordinacinius ryšius su Al3 + ant molio dalelių jungties trūkimo krašto, todėl PAC gali būti adsorbuojamas ant molio; Daugelio natrio karboksilato grupių hidratacija sutirština hidratacijos plėvelę ant molio dalelių paviršiaus, neleidžia molio dalelėms susikaupti į dideles daleles dėl susidūrimo (apsauga nuo klijų), o kelios smulkios molio dalelės bus adsorbuotos ant PAC molekulinės grandinės. tuo pačiu metu suformuoti mišrią tinklo struktūrą, apimančią visą sistemą, kad būtų pagerintas klampumo dalelių agregacijos stabilumas, apsaugotas dalelių kiekis gręžimo skystyje ir susidarytų tankus purvo pyragas, Sumažinti filtravimą. Kuo didesnis PAC produktų pakeitimo laipsnis, tuo didesnis natrio karboksilato kiekis, tuo geresnis pakeitimo vienodumas ir tolygesnė hidratacijos plėvelė, todėl tuo stipresnis PAC gelio apsauginis poveikis gręžimo skystyje, taigi akivaizdus skysčių praradimo mažinimo efektas.
3. PAC grynumas ir jo panaudojimas gręžimo skystyje
Jei gręžimo skysčio sistema skiriasi, gręžimo skysčio apdorojimo agento ir apdorojimo agento dozės skiriasi, todėl PAC dozės skirtingose gręžimo skysčių sistemose gali skirtis. Jei PAC dozė gręžimo skystyje yra nurodyta ir gręžimo skystis turi gerą reologiją ir filtravimo mažinimą, tai galima pasiekti reguliuojant grynumą.
Esant tokioms pačioms sąlygoms, kuo didesnis PAC grynumas, tuo geresnis produkto veikimas. Tačiau geromis produkto savybėmis pasižyminčio PAC grynumas nebūtinai yra aukštas. Produkto eksploatacinių savybių ir grynumo pusiausvyra turi būti nustatyta atsižvelgiant į faktinę situaciją.
4. PAC antibakterinio ir aplinkos apsaugos veiksmingumas gręžimo skystyje
Tam tikromis sąlygomis kai kurie mikroorganizmai sukels PAC irimą, ypač veikiant celiulazei ir smailės amilazei, dėl to lūžta PAC pagrindinė grandinė ir susidaro redukuojantis cukrus, sumažėja polimerizacijos laipsnis ir tirpalo klampumas. . PAC antifermentinis gebėjimas daugiausia priklauso nuo molekulinio pakeitimo vienodumo ir pakeitimo laipsnio. PAC, turintis gerą pakeitimo vienodumą ir aukštą pakeitimo laipsnį, turi geresnį antifermentinį veikimą. Taip yra todėl, kad šoninė grandinė, sujungta gliukozės likučiais, gali užkirsti kelią fermentų skilimui.
PAC pakeitimo laipsnis yra gana aukštas, todėl produktas pasižymi geromis antibakterinėmis savybėmis ir nesukels puvimo kvapo dėl fermentacijos faktinio naudojimo metu, todėl nereikia dėti specialių konservantų, kurie yra palankūs statybai vietoje.
Kadangi PAC yra netoksiškas ir nekenksmingas, jis neteršia aplinkos. Be to, jis gali suskaidyti tam tikromis mikrobinėmis sąlygomis. Todėl PAC gana lengva apdoroti gręžimo skysčio atliekose, o po apdorojimo jis yra nekenksmingas aplinkai. Todėl PAC yra puikus aplinkos apsaugos gręžimo skysčio priedas.
Paskelbimo laikas: 2021-05-18