Polyanionisk cellulose (PAC) bruges hovedsageligt som reduktion af væsketab, viskositetsforstærker og rheologisk regulator i borevæske.Dette papir beskriver kort de vigtigste fysiske og kemiske indekser for PAC, såsom viskositet, rheologi, substitutionsensartethed, renhed og saltviskositetsforhold kombineret med anvendelsesindekserne i borevæske.
Den unikke molekylære struktur af PAC gør, at den viser fremragende anvendelsesydelse i ferskvand, saltvand, havvand og mættet saltvand.Når det bruges som en filtratreduktion i borevæske, har PAC effektiv vandtabskontrolevne, og den dannede mudderkage er tynd og sej.Som viskositetsforøger kan den hurtigt forbedre den tilsyneladende viskositet, plastiske viskositet og dynamiske forskydningskraft af borevæske og forbedre og kontrollere mudderets reologi.Disse anvendelsesegenskaber er tæt forbundet med de fysiske og kemiske indekser for deres produkter.
1. PAC-viskositet og dens anvendelse i borevæske
PAC-viskositet er karakteristisk for kolloid opløsning dannet efter opløsning i vand.Den rheologiske opførsel af PAC-opløsning har en vigtig indflydelse på dens anvendelse.Viskositeten af PAC er relateret til graden af polymerisation, opløsningskoncentration og temperatur.Generelt gælder det, at jo højere polymerisationsgraden er, desto højere er viskositeten;Viskositeten steg med stigningen i PAC-koncentrationen;Opløsningens viskositet falder med stigningen i temperaturen.NDJ-79 eller Brookfield viskosimeter bruges normalt til at teste viskositeten i de fysiske og kemiske indekser af PAC-produkter.Viskositeten af PAC-produkter styres i henhold til anvendelseskravene.Når PAC bruges som klæbriggørende middel eller rheologisk regulator, er PAC med høj viskositet normalt påkrævet (produktmodellen er normalt pac-hv, pac-r osv.).Når PAC hovedsageligt bruges som reduktion af væsketab og ikke øger viskositeten af borevæske eller ændrer reologien af borevæske i brug, kræves lavviskositet PAC-produkter (produktmodellerne er normalt pac-lv og pac-l).
I praktisk anvendelse er borevæskens reologi relateret til: (1) borevæskens evne til at bære borespåner og rense brøndboringen;(2) Levitationskraft;(3) Stabiliserende effekt på skaktvæggen;(4) Optimeringsdesign af boreparametre.Borevæskens reologi testes normalt med 6-trins roterende viskosimeter: 600 rpm, 300 rpm, 200 rpm, 100 rpm og 6 rpm.3 RPM-aflæsninger bruges til at beregne den tilsyneladende viskositet, plastiske viskositet, dynamiske forskydningskraft og statiske forskydningskraft, som afspejler reologien af PAC i borevæske.I samme tilfælde, jo højere viskositeten af PAC, jo højere er den tilsyneladende viskositet og plastiske viskositet, og jo større er den dynamiske forskydningskraft og statiske forskydningskraft.
Derudover er der mange slags vandbaserede borevæsker (såsom ferskvandsborevæske, kemisk behandlingsborevæske, calciumbehandlingsborevæske, saltvandsborevæske, havvandsborevæske osv.), Så reologien af PAC i forskellige borevæskesystemer er anderledes.For specielle borevæskesystemer kan der kun være en stor afvigelse i evalueringen af påvirkningen af borevæskens fluiditet fra viskositetsindekset for PAC.For eksempel i havvandsborevæskesystemet, på grund af det høje saltindhold, selvom produktet har høj viskositet, vil den lave grad af substitution af produktet føre til produktets lave saltresistens, hvilket resulterer i den dårlige viskositetsforøgende effekt af produktet i brugsprocessen, hvilket resulterer i borevæskens lave tilsyneladende viskositet, lave plastiske viskositet og lave dynamiske forskydningskraft, hvilket resulterer i borevæskens dårlige evne til at bære borespåner, hvilket kan føre til alvorlig fastklæbning. sager.
2.Substitutionsgrad og ensartethed af PAC og dens anvendelsesydelse i borevæske
Substitutionsgraden af PAC-produkter er sædvanligvis større end eller lig med 0,9.På grund af forskellige producenters forskellige behov er substitutionsgraden af PAC-produkter imidlertid forskellig.I de senere år har olieservicevirksomheder løbende forbedret kravene til anvendelsesydelse for PAC-produkter, og efterspørgslen efter PAC-produkter med høj grad af substitution er stigende.
Substitutionsgraden og ensartetheden af PAC er tæt forbundet med saltets viskositetsforhold, saltresistens og filtreringstab af produktet.Generelt gælder det, at jo højere substitutionsgrad af PAC er, jo bedre er substitutionsensartetheden, og jo bedre er saltviskositetsforholdet, saltresistens og filtrering af produktet.
Når PAC opløses i stærk elektrolyt uorganisk saltopløsning, vil viskositeten af opløsningen falde, hvilket resulterer i den såkaldte salteffekt.De positive ioner ioniseret af saltet og - coh2coo - Virkningen af H2O-aniongruppen reducerer (eller eliminerer endda) homoelektriciteten på sidekæden af PAC-molekylet.På grund af utilstrækkelig elektrostatisk frastødningskraft krøller og deformeres PAC-molekylkæden, og nogle brintbindinger mellem molekylære kæder bryder, hvilket ødelægger den oprindelige rumlige struktur og specifikt reducerer vands viskositet.
Saltbestandigheden af PAC måles normalt ved saltviskositetsforhold (SVR).Når SVR-værdien er høj, viser PAC god stabilitet.Generelt gælder, at jo højere substitutionsgrad og jo bedre ensartethed af substitution, jo højere er SVR-værdien.
Når PAC bruges som en filtratreduktion, kan den ionisere til langkædede multivalente anioner i borevæske.Hydroxyl- og etheroxygengrupperne i dens molekylære kæde danner hydrogenbindinger med ilt på overfladen af viskositetspartikler eller danner koordinationsbindinger med Al3+ på den bindingsbrydende kant af lerpartikler, således at PAC kan adsorberes på ler;Hydratiseringen af flere natriumcarboxylatgrupper fortykker hydreringsfilmen på overfladen af lerpartikler, forhindrer aggregering af lerpartikler til store partikler på grund af kollision (limbeskyttelse), og flere fine lerpartikler vil blive adsorberet på en molekylær kæde af PAC ved på samme tid at danne en blandet netværksstruktur, der dækker hele systemet, for at forbedre aggregeringsstabiliteten af viskositetspartikler, beskytte indholdet af partikler i borevæske og danne tæt mudderkage, Reducere filtrering.Jo højere grad af substitution af PAC-produkter, jo højere indhold af natriumcarboxylat, jo bedre ensartethed af substitution, og jo mere ensartet hydreringsfilm, hvilket gør, at jo stærkere gelbeskyttelseseffekt af PAC i borevæske er, jo mere indlysende effekten af reduktion af væsketab.
3. Renheden af PAC og dens anvendelse i borevæske
Hvis borevæskesystemet er forskelligt, er doseringen af borevæskebehandlingsmiddel og behandlingsmiddel forskellig, så doseringen af PAC i forskellige borevæskesystemer kan være forskellig.Hvis doseringen af PAC i borevæske er specificeret, og borevæsken har god rheologi og filtreringsreduktion, kan det opnås ved at justere renheden.
Under de samme betingelser, jo højere renhed af PAC, jo bedre er produktets ydeevne.Renheden af PAC med god produktydelse er dog ikke nødvendigvis høj.Balancen mellem produktets ydeevne og renhed skal bestemmes i henhold til den faktiske situation.
4. Anvendelsesydelse af PAC antibakteriel og miljøbeskyttelse i borevæske
Under visse forhold vil nogle mikroorganismer få PAC til at henfalde, især under påvirkning af cellulase og peak amylase, hvilket resulterer i brud på PAC-hovedkæden og dannelse af reducerende sukker, polymerisationsgraden falder, og opløsningens viskositet falder .PAC's anti-enzymevne afhænger hovedsageligt af den molekylære substitutionsensartethed og substitutionsgrad.PAC med god substitutionsensartethed og høj substitutionsgrad har bedre anti-enzym ydeevne.Dette skyldes, at sidekæden, der er forbundet af glucoserester, kan forhindre enzymnedbrydning.
Substitutionsgraden af PAC er relativt høj, så produktet har en god antibakteriel ydeevne og vil ikke producere rådden lugt på grund af fermentering ved faktisk brug, så der er ingen grund til at tilføje specielle konserveringsmidler, som er befordrende for konstruktion på stedet.
Fordi PAC er ugiftigt og harmløst, har det ingen forurening for miljøet.Derudover kan det nedbrydes under specifikke mikrobielle forhold.Derfor er det relativt nemt at behandle PAC i spildborevæske, og det er uskadeligt for miljøet efter behandlingen.Derfor er PAC et fremragende miljøbeskyttelsesadditiv til borevæske.
Indlægstid: 18. maj 2021