Polianionska celuloza (PAC) se uglavnom koristi kao reduktor gubitka tekućine, pojačivač viskoznosti i reološki regulator u tekućini za bušenje.Ovaj rad ukratko opisuje glavne fizikalne i kemijske indekse PAC-a, kao što su viskoznost, reologija, jednolikost supstitucije, čistoća i omjer viskoznosti soli, u kombinaciji s indeksima primjene u tekućini za bušenje.
Jedinstvena molekularna struktura PAC-a čini ga izvrsnim primjenom u slatkoj vodi, slanoj vodi, morskoj vodi i zasićenoj slanoj vodi.Kada se koristi kao reduktor filtrata u tekućini za bušenje, PAC ima učinkovitu sposobnost kontrole gubitka vode, a formirani kolač od isplake je tanak i žilav.Kao viskozifikator, može brzo poboljšati prividnu viskoznost, plastičnu viskoznost 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. Viskoznost PAC-a i njegova primjena u tekućini za bušenje
PAC viskoznost je karakteristika koloidne otopine nastale nakon otapanja u vodi.Reološko ponašanje PAC otopine ima važan utjecaj na njenu primjenu.Viskoznost PAC-a povezana je sa stupnjem polimerizacije, koncentracijom otopine i temperaturom.Općenito govoreći, što je viši stupanj polimerizacije, to je veća viskoznost;Viskoznost se povećavala s porastom koncentracije PAC;Viskoznost otopine opada s porastom temperature.NDJ-79 ili Brookfieldov viskozimetar obično se koristi za ispitivanje viskoznosti u fizičkim i kemijskim indeksima PAC proizvoda.Viskoznost PAC proizvoda kontrolira se prema zahtjevima primjene.Kada se PAC koristi kao sredstvo za povećanje ljepljivosti ili reološki regulator, obično je potreban PAC visoke viskoznosti (model proizvoda obično je pac-hv, pac-r, itd.).Kada se PAC uglavnom koristi kao reduktor gubitka tekućine i ne povećava viskoznost tekućine za bušenje niti mijenja reologiju tekućine za bušenje u uporabi, potrebni su proizvodi PAC niske viskoznosti (modeli proizvoda su obično pac-lv i pac-l).
U praktičnoj primjeni, reologija tekućine za bušenje povezana je s: (1) sposobnošću tekućine za bušenje da prenosi krhotine iz bušenja i čisti bušotinu;(2) sila levitacije;(3) Stabilizirajući učinak na stijenku okna;(4) Optimizacijski dizajn parametara bušenja.Reologija tekućine za bušenje obično se ispituje rotacijskim viskozimetrom sa 6 brzina: 600 o/min, 300 o/min, 200 o/min, 100 o/min i 6 o/min.3 očitanja broja okretaja u minuti koriste se za izračunavanje prividne viskoznosti, plastične viskoznosti, dinamičke posmične sile i statičke smične sile, koje odražavaju reologiju PAC-a u tekućini za bušenje.U istom slučaju, što je veća viskoznost PAC-a, veća je prividna viskoznost i plastična viskoznost, te veća dinamička posmična sila i statička posmična sila.
Osim toga, postoje mnoge vrste tekućina za bušenje na bazi vode (kao što je tekućina za bušenje slatke vode, tekućina za bušenje s kemijskom obradom, tekućina za bušenje s kalcijem, slana tekućina za bušenje, tekućina za bušenje s morskom vodom itd.), tako da reologija PAC-a u različitim sustavi fluida za bušenje su različiti.Za posebne sustave tekućine za bušenje može postojati veliko odstupanje u procjeni utjecaja na fluidnost tekućine za bušenje samo od indeksa viskoznosti PAC.Na primjer, u sustavu tekućine za bušenje s morskom vodom, zbog visokog sadržaja soli, iako proizvod ima visoku viskoznost, nizak stupanj supstitucije proizvoda dovest će do niske otpornosti proizvoda na sol, što će rezultirati slabim učinkom povećanja viskoznosti. proizvoda u procesu uporabe, što rezultira niskom prividnom viskoznošću, niskom plastičnom viskoznošću i niskom dinamičkom posmičnom silom tekućine za bušenje, što rezultira slabom sposobnošću tekućine za bušenje da nosi krhotine od bušenja, što može dovesti do lijepljenja u ozbiljne slučajeva.
2. Stupanj supstitucije i ujednačenost PAC-a i učinkovitost njegove primjene u tekućini za bušenje
Stupanj supstitucije PAC proizvoda obično je veći ili jednak 0,9.Međutim, zbog različitih potreba različitih proizvođača, stupanj supstitucije PAC proizvoda je različit.Posljednjih godina naftne servisne tvrtke kontinuirano poboljšavaju zahtjeve za performansama aplikacija PAC proizvoda, a potražnja za PAC proizvodima s visokim stupnjem supstitucije raste.
Stupanj supstitucije i ujednačenost PAC-a usko su povezani s omjerom viskoznosti soli, otpornošću na sol i gubitkom proizvoda filtracijom.Općenito, što je viši stupanj supstitucije PAC-a, to je bolja ujednačenost supstitucije i bolji omjer viskoznosti soli, otpornost na sol i filtracija proizvoda.
Kada se PAC otopi u jakoj otopini anorganske soli elektrolita, viskoznost otopine će se smanjiti, što će rezultirati takozvanim učinkom soli.Pozitivni ioni ionizirani solju i - coh2coo - Djelovanje anionske skupine H2O smanjuje (ili čak eliminira) homoelektricitet na bočnom lancu PAC molekule.Zbog nedovoljne elektrostatske sile odbijanja, molekularni lanac PAC-a se uvija i deformira, a neke vodikove veze između molekulskih lanaca pucaju, što uništava izvornu prostornu strukturu, a posebno smanjuje viskoznost vode.
Otpornost PAC-a na sol obično se mjeri omjerom viskoznosti soli (SVR).Kada je SVR vrijednost visoka, PAC pokazuje dobru stabilnost.Općenito, što je viši stupanj supstitucije i što je bolja ujednačenost supstitucije, to je veća vrijednost SVR-a.
Kada se PAC koristi kao reduktor filtrata, može se ionizirati u viševalentne anione dugog lanca u tekućini za bušenje.Hidroksilne i eterske kisikove skupine u njegovom molekularnom lancu tvore vodikove veze s kisikom na površini čestica viskoznosti ili tvore koordinacijske veze s Al3+ na rubu kidanja veze čestica gline, tako da se PAC može adsorbirati na glinu;Hidratacija višestrukih natrijevih karboksilatnih skupina zgušnjava hidratacijski film na površini čestica gline, sprječava agregaciju čestica gline u velike čestice uslijed sudara (zaštita od ljepila), a višestruke čestice fine gline bit će adsorbirane na molekularnom lancu PAC-a na u isto vrijeme za formiranje mješovite mrežne strukture koja pokriva cijeli sustav, kako bi se poboljšala stabilnost agregacije čestica viskoznosti, zaštitio sadržaj čestica u tekućini za bušenje i formirao gusti kolač od blata, smanjila filtracija.Što je veći stupanj supstitucije PAC proizvoda, to je veći sadržaj natrijevog karboksilata, bolja je ujednačenost supstitucije i ujednačeniji hidratacijski film, što čini jačim zaštitni učinak gela PAC-a u tekućini za bušenje, tako da više očiti učinak smanjenja gubitka tekućine.
3. Čistoća PAC-a i njegova primjena u tekućini za bušenje
Ako je sustav tekućine za bušenje različit, doza sredstva za obradu tekućine za bušenje i sredstva za obradu su različite, tako da doza PAC-a u različitim sustavima tekućine za bušenje može biti različita.Ako je doza PAC-a u tekućini za bušenje navedena i tekućina za bušenje ima dobru reologiju i smanjenje filtracije, to se može postići podešavanjem čistoće.
Pod istim uvjetima, što je veća čistoća PAC-a, to je bolja izvedba proizvoda.Međutim, čistoća PAC-a s dobrom izvedbom proizvoda nije nužno visoka.Ravnotežu između učinka proizvoda i čistoće potrebno je odrediti prema stvarnoj situaciji.
4. Učinkovitost primjene PAC antibakterijske i zaštite okoliša u tekućini za bušenje
Pod određenim uvjetima, neki mikroorganizmi uzrokovat će raspadanje PAC-a, posebno pod djelovanjem celulaze i vršne amilaze, što će rezultirati lomom glavnog lanca PAC-a i stvaranjem reducirajućeg šećera, smanjuje se stupanj polimerizacije, a smanjuje se i viskoznost otopine. .Antienzimska sposobnost PAC-a uglavnom ovisi o ujednačenosti molekularne supstitucije i stupnju supstitucije.PAC s dobrom ujednačenošću supstitucije i visokim stupnjem supstitucije ima bolju antienzimsku učinkovitost.To je zato što bočni lanac povezan ostacima glukoze može spriječiti razgradnju enzima.
Stupanj supstitucije PAC-a je relativno visok, tako da proizvod ima dobru antibakterijsku učinkovitost i neće proizvoditi truli miris zbog fermentacije u stvarnoj upotrebi, tako da nema potrebe za dodavanjem posebnih konzervansa, što pogoduje izgradnji na licu mjesta.
Budući da je PAC netoksičan i bezopasan, ne zagađuje okoliš.Osim toga, može se razgraditi pod određenim mikrobnim uvjetima.Stoga je relativno lako tretirati PAC u otpadnoj tekućini za bušenje i bezopasan je za okoliš nakon obrade.Stoga je PAC izvrstan aditiv za tekućinu za bušenje za zaštitu okoliša.
Vrijeme objave: 18. svibnja 2021