page_head_bg

Påføring av polyanionisk cellulose (PAC) i vannbasert borevæske

Polyanionisk cellulose (PAC) brukes hovedsakelig som væsketapsreduserende, viskositetsforsterker og reologisk regulator i borevæske.Denne artikkelen beskriver kort de viktigste fysiske og kjemiske indeksene til PAC, slik som viskositet, reologi, substitusjonsuniformitet, renhet og saltviskositetsforhold, kombinert med bruksindeksene i borevæske.
Den unike molekylstrukturen til PAC gjør at den viser utmerket applikasjonsytelse i ferskvann, saltvann, sjøvann og mettet saltvann.Når den brukes som en filtratredusering i borevæske, har PAC effektiv vanntapskontrollevne, og gjørmekaken som dannes er tynn og seig.Som en viskositetsforsterker kan den raskt forbedre den tilsynelatende viskositeten, plastiske viskositeten og den dynamiske skjærkraften til borevæske, og forbedre og kontrollere reologien til slam.Disse applikasjonsegenskapene er nært knyttet til de fysiske og kjemiske indeksene til produktene deres.

1. PAC-viskositet og dens anvendelse i borevæske

PAC-viskositet er karakteristisk for kolloidal løsning dannet etter oppløsning i vann.Den reologiske oppførselen til PAC-løsning har en viktig innflytelse på anvendelsen.Viskositeten til PAC er relatert til graden av polymerisasjon, løsningskonsentrasjon og temperatur.Generelt sett, jo høyere grad av polymerisasjon, desto høyere viskositet;Viskositeten økte med økningen av PAC-konsentrasjonen;Løsningens viskositet avtar med økningen i temperaturen.NDJ-79 eller Brookfield viskosimeter brukes vanligvis til å teste viskositeten i de fysiske og kjemiske indeksene til PAC-produkter.Viskositeten til PAC-produkter kontrolleres i henhold til applikasjonskravene.Når PAC brukes som klebriggjørende eller reologisk regulator, kreves det vanligvis høyviskositets-PAC (produktmodellen er vanligvis pac-hv, pac-r, etc.).Når PAC hovedsakelig brukes som væsketapsreduserende og ikke øker viskositeten til borevæsken eller endrer reologien til borevæsken i bruk, kreves lavviskositets PAC-produkter (produktmodellene er vanligvis pac-lv og pac-l).
I praktisk anvendelse er reologien til borevæske relatert til: (1) evnen til borevæske til å bære borekaks og rense brønnhullet;(2) Levitasjonskraft;(3) Stabiliserende effekt på sjaktvegg;(4) Optimaliseringsdesign av boreparametere.Reologien til borevæske testes vanligvis med 6-trinns roterende viskosimeter: 600 rpm, 300 rpm, 200 rpm, 100 rpm og 6 rpm.3 RPM-avlesninger brukes til å beregne tilsynelatende viskositet, plastisk viskositet, dynamisk skjærkraft og statisk skjærkraft, som gjenspeiler reologien til PAC i borevæske.I samme tilfelle, jo høyere viskositeten til PAC, desto høyere er tilsynelatende viskositet og plastisk viskositet, og jo større er dynamisk skjærkraft og statisk skjærkraft.
I tillegg er det mange typer vannbaserte borevæsker (som ferskvannsborevæske, kjemisk behandlingsborevæske, kalsiumbehandlingsborevæske, saltvannsborevæske, sjøvannsborevæsker, etc.), så reologien til PAC i forskjellige borevæskesystemer er annerledes.For spesielle borevæskesystemer kan det være et stort avvik i å evaluere innvirkningen på fluiditeten til borevæske bare fra viskositetsindeksen til PAC.For eksempel, i sjøvannsborevæskesystemet, på grunn av det høye saltinnholdet, selv om produktet har høy viskositet, vil den lave graden av substitusjon av produktet føre til lav saltmotstand til produktet, noe som resulterer i den dårlige viskositetsøkende effekten av produktet i bruksprosessen, noe som resulterer i lav tilsynelatende viskositet, lav plastisk viskositet og lav dynamisk skjærkraft til borevæsken, noe som resulterer i dårlig evne til borevæsken til å bære borekaks, noe som kan føre til alvorlig fastsitting. saker.

2. Substitusjonsgrad og ensartethet av PAC og dens applikasjonsytelse i borevæske

Substitusjonsgraden for PAC-produkter er vanligvis større enn eller lik 0,9.På grunn av de ulike behovene til ulike produsenter er imidlertid substitusjonsgraden til PAC-produkter forskjellig.De siste årene har oljeserviceselskaper kontinuerlig forbedret ytelseskravene til PAC-produkter, og etterspørselen etter PAC-produkter med høy grad av substitusjon øker.
Substitusjonsgraden og jevnheten til PAC er nært knyttet til saltviskositetsforholdet, saltmotstanden og filtreringstapet til produktet.Generelt, jo høyere substitusjonsgrad av PAC, jo bedre substitusjonsuniformitet, og jo bedre saltviskositetsforhold, saltmotstand og filtrering av produktet.
Når PAC løses i sterk elektrolytt uorganisk saltløsning, vil viskositeten til løsningen reduseres, noe som resulterer i den såkalte salteffekten.De positive ionene ionisert av saltet og - coh2coo - Virkningen av H2O-aniongruppen reduserer (eller til og med eliminerer) homoelektrisiteten på sidekjeden til PAC-molekylet.På grunn av utilstrekkelig elektrostatisk frastøtningskraft krøller og deformeres PAC-molekylkjeden, og noen hydrogenbindinger mellom molekylkjeder brytes, noe som ødelegger den opprinnelige romlige strukturen og spesielt reduserer viskositeten til vannet.
Saltmotstanden til PAC måles vanligvis ved saltviskositetsforhold (SVR).Når SVR-verdien er høy, viser PAC god stabilitet.Generelt, jo høyere substitusjonsgrad og jo bedre enhetlighet av substitusjon, jo høyere SVR-verdi.
Når PAC brukes som filtratreduserende middel, kan det ioniseres til langkjedede multivalente anioner i borevæske.Hydroksyl- og eteroksygengruppene i sin molekylkjede danner hydrogenbindinger med oksygen på overflaten av viskositetspartikler eller danner koordinasjonsbindinger med Al3+ på den bindingsbrytende kanten av leirpartikler, slik at PAC kan adsorberes på leire;Hydratiseringen av flere natriumkarboksylatgrupper fortykker hydreringsfilmen på overflaten av leirpartikler, forhindrer aggregering av leirpartikler til store partikler på grunn av kollisjon (limbeskyttelse), og flere fine leirpartikler vil bli adsorbert på en molekylkjede av PAC ved samtidig for å danne en blandet nettverksstruktur som dekker hele systemet, for å forbedre aggregeringsstabiliteten til viskositetspartikler, beskytte innholdet av partikler i borevæske og danne tett gjørmekake, Reduser filtrering.Jo høyere substitusjonsgrad av PAC-produkter er, jo høyere innhold av natriumkarboksylat, jo bedre er substitusjonslikheten, og jo mer jevn er hydreringsfilmen, noe som gjør at jo sterkere gelbeskyttelseseffekten til PAC i borevæske er, jo mer åpenbare effekten av reduksjon av væsketapet.

3. Renhet av PAC og dens anvendelse i borevæske

Hvis borevæskesystemet er forskjellig, er doseringen av borevæskebehandlingsmiddel og behandlingsmiddel forskjellig, så doseringen av PAC i forskjellige borevæskesystemer kan være forskjellig.Hvis doseringen av PAC i borevæske er spesifisert og borevæsken har god reologi og filtreringsreduksjon, kan det oppnås ved å justere renheten.
Under de samme forholdene, jo høyere renhet av PAC, desto bedre produktytelse.Imidlertid er renheten til PAC med god produktytelse ikke nødvendigvis høy.Balansen mellom produktytelse og renhet må bestemmes i henhold til den faktiske situasjonen.

4. Påføringsytelse av PAC antibakteriell og miljøvern i borevæske

Under visse forhold vil noen mikroorganismer føre til at PAC forfaller, spesielt under påvirkning av cellulase og toppamylase, noe som resulterer i brudd i PAC-hovedkjeden og dannelse av reduserende sukker, polymerisasjonsgraden reduseres og løsningens viskositet reduseres. .Antienzymevnen til PAC avhenger hovedsakelig av molekylær substitusjonsuniformitet og substitusjonsgrad.PAC med god substitusjonsuniformitet og høy grad av substitusjon har bedre anti-enzymytelse.Dette er fordi sidekjeden koblet sammen av glukoserester kan forhindre enzymnedbrytning.
Substitusjonsgraden av PAC er relativt høy, så produktet har god antibakteriell ytelse og vil ikke produsere råtten lukt på grunn av gjæring ved faktisk bruk, så det er ikke nødvendig å tilsette spesielle konserveringsmidler, noe som bidrar til konstruksjon på stedet.
Fordi PAC er ikke-giftig og ufarlig, har den ingen forurensning til miljøet.I tillegg kan den spaltes under spesifikke mikrobielle forhold.Derfor er det relativt enkelt å behandle PAC i avfallsborevæske, og det er ufarlig for miljøet etter behandling.Derfor er PAC et utmerket miljøverntilsetningsmiddel for borevæske.


Innleggstid: 18. mai 2021