page_head_bg

Ứng dụng của polyanionic cellulose (PAC) trong dung dịch khoan gốc nước

Polyanionic cellulose (PAC) chủ yếu được sử dụng làm chất giảm tổn thất chất lỏng, chất tăng độ nhớt và chất điều chỉnh lưu biến trong dung dịch khoan.Bài báo này mô tả ngắn gọn các chỉ số vật lý và hóa học chính của PAC, chẳng hạn như độ nhớt, độ lưu biến, độ đồng nhất thay thế, độ tinh khiết và tỷ lệ độ nhớt của muối, kết hợp với các chỉ số ứng dụng trong dung dịch khoan.
Cấu trúc phân tử độc đáo của PAC làm cho nó thể hiện hiệu suất ứng dụng tuyệt vời trong nước ngọt, nước mặn, nước biển và nước muối bão hòa.Khi được sử dụng như một chất khử dịch lọc trong dung dịch khoan, PAC có khả năng kiểm soát thất thoát nước hiệu quả, và bánh bùn hình thành mỏng và dai.Là một chất làm nhớt, nó có thể nhanh chóng cải thiện độ nhớt biểu kiến, độ nhớt dẻo và lực cắt động của dung dịch khoan, đồng thời cải thiện và kiểm soát tính lưu biến của bùn.Các tính chất ứng dụng này liên quan chặt chẽ đến các chỉ số vật lý và hóa học của sản phẩm của họ.

1. Độ nhớt PAC và ứng dụng của nó trong dung dịch khoan

Độ nhớt PAC là đặc tính của dung dịch keo được tạo thành sau khi hòa tan trong nước.Hành vi lưu biến của dung dịch PAC có ảnh hưởng quan trọng đến ứng dụng của nó.Độ nhớt của PAC liên quan đến mức độ trùng hợp, nồng độ dung dịch và nhiệt độ.Nói chung, mức độ trùng hợp càng cao thì độ nhớt càng cao;Độ nhớt tăng lên khi nồng độ PAC tăng;Độ nhớt của dung dịch giảm khi nhiệt độ tăng.NDJ-79 hoặc máy đo độ nhớt Brookfield thường được sử dụng để kiểm tra độ nhớt trong các chỉ số vật lý và hóa học của các sản phẩm PAC.Độ nhớt của sản phẩm PAC được kiểm soát theo yêu cầu ứng dụng.Khi PAC được sử dụng làm chất kết dính hoặc chất điều chỉnh lưu biến, thường yêu cầu PAC có độ nhớt cao (mẫu sản phẩm thường là pac-hv, pac-r, v.v.).Khi PAC chủ yếu được sử dụng làm chất giảm tổn thất chất lỏng và không làm tăng độ nhớt của dung dịch khoan hoặc thay đổi tính lưu biến của dung dịch khoan đang sử dụng, thì cần phải có các sản phẩm PAC có độ nhớt thấp (các mẫu sản phẩm thường là pac-lv và pac-l).
Trong ứng dụng thực tế, tính lưu biến của dung dịch khoan có liên quan đến: (1) khả năng của dung dịch khoan mang theo các lỗ khoan và làm sạch lòng giếng;(2) Lực bay;(3) Tác dụng ổn định thành trục;(4) Thiết kế tối ưu hóa các thông số khoan.Độ lưu biến của dung dịch khoan thường được kiểm tra bằng nhớt kế quay 6 tốc độ: 600 vòng / phút, 300 vòng / phút, 200 vòng / phút, 100 vòng / phút và 6 vòng / phút.3 số đọc RPM được sử dụng để tính toán độ nhớt biểu kiến, độ nhớt dẻo, lực cắt động và lực cắt tĩnh, phản ánh tính lưu biến của PAC trong dung dịch khoan.Trong trường hợp tương tự, độ nhớt của PAC càng cao thì độ nhớt biểu kiến ​​và độ nhớt dẻo càng cao, đồng thời lực cắt động và lực cắt tĩnh càng lớn.
Ngoài ra, có nhiều loại dung dịch khoan gốc nước (như dung dịch khoan nước ngọt, dung dịch khoan xử lý hóa chất, dung dịch khoan xử lý canxi, dung dịch khoan nhiễm mặn, dung dịch khoan nước biển,…) nên tính lưu biến của PAC khác nhau. hệ thống dung dịch khoan là khác nhau.Đối với các hệ thống dung dịch khoan đặc biệt, có thể có sự sai lệch lớn trong việc đánh giá tác động đến tính lưu động của dung dịch khoan chỉ từ chỉ số độ nhớt của PAC.Ví dụ, trong hệ thống dung dịch khoan nước biển, do hàm lượng muối cao, mặc dù sản phẩm có độ nhớt cao nhưng mức độ thay thế của sản phẩm thấp sẽ dẫn đến khả năng chịu muối của sản phẩm thấp, dẫn đến tác dụng tăng độ nhớt kém. của sản phẩm trong quá trình sử dụng dẫn đến độ nhớt biểu kiến ​​thấp, độ nhớt dẻo thấp và lực cắt động lực học của dung dịch khoan thấp dẫn đến khả năng mang khoan cắt của dung dịch khoan kém, có thể dẫn đến hiện tượng bám dính nghiêm trọng. các trường hợp.

2. Mức độ thay thế và tính đồng nhất của PAC và hiệu suất ứng dụng của nó trong dung dịch khoan

Mức độ thay thế của các sản phẩm PAC thường lớn hơn hoặc bằng 0,9.Tuy nhiên, do nhu cầu khác nhau của các nhà sản xuất khác nhau, mức độ thay thế của các sản phẩm PAC là khác nhau.Trong những năm gần đây, các công ty dịch vụ dầu khí đã liên tục cải thiện các yêu cầu về hiệu suất ứng dụng của các sản phẩm PAC, và nhu cầu về các sản phẩm PAC có mức độ thay thế cao ngày càng tăng.
Mức độ thay thế và tính đồng nhất của PAC có liên quan chặt chẽ đến tỷ lệ độ nhớt của muối, khả năng chống muối và tổn thất lọc của sản phẩm.Nói chung, mức độ thay thế của PAC càng cao, độ đồng đều thay thế càng tốt, và tỷ lệ độ nhớt của muối, khả năng chống muối và khả năng lọc của sản phẩm càng tốt.
Khi hòa tan PAC trong dung dịch muối vô cơ có chất điện ly mạnh, độ nhớt của dung dịch sẽ giảm, dẫn đến hiệu ứng muối.Các ion dương bị ion hóa bởi muối và - coh2coo - Hoạt động của nhóm anion H2O làm giảm (hoặc thậm chí loại bỏ) tính đồng thể trên chuỗi bên của phân tử PAC.Do lực đẩy tĩnh điện không đủ, chuỗi phân tử PAC cuộn lại và biến dạng, đồng thời một số liên kết hydro giữa các chuỗi phân tử bị đứt, phá hủy cấu trúc không gian ban đầu và đặc biệt làm giảm độ nhớt của nước.
Khả năng kháng muối của PAC thường được đo bằng tỷ lệ độ nhớt của muối (SVR).Khi giá trị SVR cao, PAC cho thấy sự ổn định tốt.Nói chung, mức độ thay thế càng cao và độ đồng đều của chất thay thế càng tốt thì giá trị SVR càng cao.
Khi PAC được sử dụng làm chất khử dịch lọc, nó có thể ion hóa thành các anion đa hóa trị chuỗi dài trong dung dịch khoan.Các nhóm oxy hydroxyl và ete trong chuỗi phân tử của nó tạo liên kết hydro với oxy trên bề mặt của các hạt nhớt hoặc tạo liên kết phối trí với Al3 + trên mép phá vỡ liên kết của các hạt đất sét, do đó PAC có thể được hấp phụ trên đất sét;Sự hydrat hóa của nhiều nhóm natri cacboxylat làm dày màng hydrat hóa trên bề mặt của các hạt đất sét, ngăn chặn sự kết tụ của các hạt đất sét thành các hạt lớn do va chạm (bảo vệ keo), và nhiều hạt đất sét mịn sẽ được hấp phụ trên một chuỗi phân tử PAC tại đồng thời tạo thành cấu trúc mạng hỗn hợp bao phủ toàn bộ hệ thống, nhằm nâng cao tính ổn định tập hợp của các hạt nhớt, bảo vệ hàm lượng các hạt trong dung dịch khoan và tạo thành bánh bùn đặc, giảm độ lọc.Mức độ thay thế của các sản phẩm PAC càng cao, hàm lượng natri cacboxylat càng cao, độ đồng đều của chất thay thế càng tốt và màng hydrat hóa càng đồng đều, điều này làm cho tác dụng bảo vệ gel của PAC trong dung dịch khoan càng mạnh, do đó rõ ràng hiệu quả của việc giảm thất thoát chất lỏng.

3. Độ tinh khiết của PAC và ứng dụng của nó trong dung dịch khoan

Nếu hệ thống dung dịch khoan khác nhau thì liều lượng của chất xử lý dung dịch khoan và chất xử lý khác nhau, do đó liều lượng của PAC trong các hệ thống dung dịch khoan khác nhau có thể khác nhau.Nếu liều lượng PAC trong dung dịch khoan được chỉ định và dung dịch khoan có tính lưu biến tốt và giảm lọc thì có thể đạt được điều đó bằng cách điều chỉnh độ tinh khiết.
Trong cùng điều kiện, độ tinh khiết của PAC càng cao thì hiệu suất của sản phẩm càng tốt.Tuy nhiên, độ tinh khiết của PAC với hiệu suất sản phẩm tốt không nhất thiết phải cao.Sự cân bằng giữa hiệu suất và độ tinh khiết của sản phẩm cần được xác định tùy theo tình hình thực tế.

4. Hiệu suất ứng dụng của PAC kháng khuẩn và bảo vệ môi trường trong dung dịch khoan

Trong những điều kiện nhất định, một số vi sinh vật sẽ làm cho PAC bị phân hủy, đặc biệt dưới tác dụng của xenlulaza và đỉnh amylaza, dẫn đến đứt gãy chuỗi chính PAC và hình thành đường khử, mức độ trùng hợp giảm, độ nhớt của dung dịch giảm. .Khả năng kháng enzym của PAC chủ yếu phụ thuộc vào tính đồng nhất và mức độ thay thế phân tử.PAC với độ đồng đều thay thế tốt và mức độ thay thế cao có hiệu suất kháng enzym tốt hơn.Điều này là do chuỗi bên được liên kết bởi dư lượng glucose có thể ngăn chặn sự phân hủy của enzyme.
Mức độ thay thế của PAC tương đối cao nên sản phẩm có khả năng kháng khuẩn tốt và không tạo ra mùi thối do quá trình lên men trong thực tế sử dụng, do đó không cần thêm chất bảo quản đặc biệt, có lợi cho việc thi công tại chỗ.
Bởi vì PAC không độc và vô hại, nó không gây ô nhiễm môi trường.Ngoài ra, nó có thể bị phân hủy trong các điều kiện vi sinh vật cụ thể.Do đó, việc xử lý PAC trong dung dịch khoan thải tương đối dễ dàng và không gây hại cho môi trường sau khi xử lý.Vì vậy, PAC là phụ gia dung dịch khoan bảo vệ môi trường tuyệt vời.


Thời gian đăng: tháng 5-18-2021