תאית פוליאניונית (PAC) משמשת בעיקר כמפחית אובדן נוזלים, משפר צמיגות ומווסת ריאולוגי בנוזל קידוח.מאמר זה מתאר בקצרה את המדדים הפיזיקליים והכימיים העיקריים של PAC, כגון צמיגות, ריאולוגיה, אחידות החלפה, טוהר ויחס צמיגות מלח, בשילוב עם מדדי היישום בנוזל קידוח.
המבנה המולקולרי הייחודי של PAC גורם לו להראות ביצועי יישום מצוינים במים מתוקים, מי מלח, מי ים ומים מלוחים רוויים.בשימוש כמפחית סינון בנוזל קידוח, ל-PAC יכולת בקרת איבוד מים יעילה, ועוגת הבוץ שנוצרת דקה וקשיחה.כחומר צמיגי, הוא יכול לשפר במהירות את הצמיגות הנראית לעין, את הצמיגות הפלסטית ואת כוח הגזירה הדינמי של נוזל הקידוח, ולשפר ולשלוט בריאולוגיה של בוץ.מאפייני היישום הללו קשורים קשר הדוק לאינדקס הפיזיקלי והכימי של המוצרים שלהם.
1. צמיגות PAC ויישומה בנוזל קידוח
צמיגות PAC היא המאפיין של תמיסה קולואידית שנוצרת לאחר המסה במים.להתנהגות הריאולוגית של תמיסת PAC יש השפעה חשובה על היישום שלה.הצמיגות של PAC קשורה למידת הפילמור, ריכוז התמיסה והטמפרטורה.באופן כללי, ככל שדרגת הפילמור גבוהה יותר, כך הצמיגות גבוהה יותר;הצמיגות עלתה עם העלייה בריכוז PAC;צמיגות התמיסה יורדת עם עליית הטמפרטורה.NDJ-79 או Brookfield viscometer משמש בדרך כלל לבדיקת הצמיגות במדדים הפיזיקליים והכימיים של מוצרי PAC.הצמיגות של מוצרי PAC נשלטת בהתאם לדרישות היישום.כאשר משתמשים ב-PAC כמווסת דבק או כווסת ריאולוגי, לרוב נדרש PAC בעל צמיגות גבוהה (דגם המוצר הוא בדרך כלל pac-hv, pac-r וכו').כאשר PAC משמש בעיקר כמפחית אובדן נוזלים ואינו מגדיל את הצמיגות של נוזל הקידוח או משנה את הריאולוגיה של נוזל הקידוח בשימוש, נדרשים מוצרי PAC בעלי צמיגות נמוכה (דגמי המוצרים הם בדרך כלל pac-lv ו-pac-l).
ביישום מעשי, הריאולוגיה של נוזל הקידוח קשורה ל: (1) יכולתו של נוזל הקידוח לשאת גזרי קידוח ולנקות את קידוח הקידוח;(2) כוח ריחוף;(3) השפעה מייצבת על דופן הפיר;(4) תכנון אופטימיזציה של פרמטרי קידוח.הראוולוגיה של נוזל הקידוח נבדקת בדרך כלל על ידי ויסקומטר סיבובי 6 מהירויות: 600 סל"ד, 300 סל"ד, 200 סל"ד, 100 סל"ד ו-6 סל"ד.3 קריאות סל"ד משמשות לחישוב הצמיגות לכאורה, צמיגות פלסטית, כוח גזירה דינמי וכוח גזירה סטטי, המשקפים את הראוולוגיה של PAC בנוזל הקידוח.באותו מקרה, ככל שהצמיגות של PAC גבוהה יותר, כך הצמיגות הנראית וצמיגות הפלסטית גבוהה יותר, וכוח הגזירה הדינמי וכוח הגזירה הסטטי גדולים יותר.
בנוסף, ישנם סוגים רבים של נוזלי קידוח על בסיס מים (כגון נוזל קידוח מים מתוקים, נוזל קידוח טיפול כימי, נוזל קידוח לטיפול בסידן, נוזל קידוח מלוח, נוזל קידוח מי ים וכו'), כך שהריאולוגיה של PAC בשונות מערכות נוזל קידוח שונה.עבור מערכות נוזל קידוח מיוחדות, עשויה להיות סטייה גדולה בהערכת ההשפעה על נזילות נוזל הקידוח רק ממדד הצמיגות של PAC.לדוגמה, במערכת נוזל קידוח מי ים, בשל תכולת המלח הגבוהה, למרות שלמוצר יש צמיגות גבוהה, מידת ההחלפה הנמוכה של המוצר תוביל לעמידות למלח נמוכה של המוצר, וכתוצאה מכך אפקט הגברת הצמיגות הירודה. של המוצר בתהליך השימוש, וכתוצאה מכך לצמיגות הנראית הנראית הנמוכה, הצמיגות הפלסטית הנמוכה וכוח הגזירה הדינמי הנמוך של נוזל הקידוח, וכתוצאה מכך יכולת לקויה של נוזל הקידוח לשאת גזרי קידוח, מה שעלול להוביל להידבקות רצינית. מקרים.
2. מידת ההחלפה והאחידות של PAC וביצועי היישום שלו בנוזל קידוח
דרגת ההחלפה של מוצרי PAC היא בדרך כלל גדולה או שווה ל-0.9.עם זאת, בשל הצרכים השונים של יצרנים שונים, מידת ההחלפה של מוצרי PAC שונה.בשנים האחרונות, חברות שירותי שמן שיפרו ללא הרף את דרישות ביצועי היישום של מוצרי PAC, והביקוש למוצרי PAC עם דרגת החלפה גבוהה עולה.
מידת ההחלפה והאחידות של PAC קשורות קשר הדוק ליחס צמיגות המלח, עמידות למלח ואובדן סינון של המוצר.ככלל, ככל שדרגת ההחלפה של PAC גבוהה יותר, כך אחידות ההחלפה טובה יותר, ויחס צמיגות המלח, עמידות המלח והסינון של המוצר טובים יותר.
כאשר PAC מומס בתמיסת מלח אנאורגנית אלקטרוליטית חזקה, צמיגות התמיסה תפחת, וכתוצאה מכך אפקט המלח מכונה.היונים החיוביים המיוננים על ידי המלח ו - coh2coo - הפעולה של קבוצת האניונים H2O מפחיתה (או אפילו מבטלת) את ההו-חשמליות בשרשרת הצדדית של מולקולת PAC.בשל כוח דחייה אלקטרוסטטי לא מספיק, שרשרת מולקולרית PAC מתכרבלת ומתעוותת, וכמה קשרי מימן בין שרשראות מולקולריות נשברים, מה שהורס את המבנה המרחבי המקורי ומפחית באופן ספציפי את צמיגות המים.
עמידות המלח של PAC נמדדת בדרך כלל על ידי יחס צמיגות מלח (SVR).כאשר ערך SVR גבוה, PAC מראה יציבות טובה.ככלל, ככל שמידת ההחלפה גבוהה יותר ואחידות ההחלפה טובה יותר, כך ערך ה-SVR גבוה יותר.
כאשר PAC משמש כמפחית סינון, הוא יכול ליינן לאניונים רב ערכיים ארוכי שרשרת בנוזל קידוח.קבוצות החמצן ההידרוקסיל והאתר בשרשרת המולקולרית שלה יוצרות קשרי מימן עם חמצן על פני השטח של חלקיקי צמיגות או יוצרות קשרי קואורדינציה עם Al3 + בקצה שובר הקשר של חלקיקי חימר, כך שניתן יהיה לספוח PAC על חימר;הידרציה של מספר קבוצות נתרן קרבוקסילאט מעבה את סרט ההידרציה על פני חלקיקי החימר, מונעת הצטברות של חלקיקי חימר לחלקיקים גדולים עקב התנגשות (הגנה על דבק), וחלקיקי חימר עדינים מרובים ייספגו על שרשרת מולקולרית של PAC ב- באותו הזמן ליצור מבנה רשת מעורב המכסה את כל המערכת, כדי לשפר את יציבות הצבירה של חלקיקי צמיגות, להגן על תכולת החלקיקים בנוזל הקידוח וליצור עוגת בוץ צפופה, להפחית את הסינון.ככל שמידת ההחלפה של מוצרי PAC גבוהה יותר, תכולת הנתרן קרבוקסילאט גבוהה יותר, אחידות ההחלפה טובה יותר וככל שסרט ההידרציה אחיד יותר, מה שהופך את אפקט ההגנה על הג'ל של PAC בנוזל הקידוח חזק יותר. ברורה ההשפעה של הפחתת איבוד נוזלים.
3. טוהר PAC ויישומו בנוזל קידוח
אם מערכת נוזל הקידוח שונה, המינון של חומר הטיפול בנוזל הקידוח וחומר הטיפול שונה, כך שהמינון של PAC במערכות נוזל קידוח שונות עשוי להיות שונה.אם מינון ה-PAC בנוזל הקידוח מצוין ולנוזל הקידוח יש ריאולוגיה והפחתת סינון טובה, ניתן להשיג זאת על ידי התאמת הטוהר.
באותם תנאים, ככל שהטוהר של PAC גבוה יותר, כך ביצועי המוצר טובים יותר.עם זאת, הטוהר של PAC עם ביצועי מוצר טובים אינו בהכרח גבוה.האיזון בין ביצועי המוצר לטוהר צריך להיקבע בהתאם למצב בפועל.
4. ביצועי יישום של PAC אנטיבקטריאלי והגנה על הסביבה בנוזל קידוח
בתנאים מסוימים, חלק מהמיקרואורגניזמים יגרמו ל-PAC להתפרק, במיוחד בפעולת צלולאז ושיא עמילאז, וכתוצאה מכך לשבר בשרשרת הראשית של PAC וליצירת סוכר מפחית, מידת הפילמור יורדת וצמיגות התמיסה יורדת. .היכולת האנטי אנזימים של PAC תלויה בעיקר באחידות ההחלפה המולקולרית ובמידת ההחלפה.ל-PAC עם אחידות תחליפים טובה ודרגה גבוהה של תחלופה יש ביצועים אנטי אנזימים טובים יותר.הסיבה לכך היא ששרשרת הצד המקושרת על ידי שאריות גלוקוז יכולה למנוע פירוק אנזים.
דרגת ההחלפה של PAC גבוהה יחסית, כך שלמוצר יש ביצועים אנטיבקטריאליים טובים ולא יפיק ריח רקוב עקב תסיסה בשימוש בפועל, ולכן אין צורך להוסיף חומרים משמרים מיוחדים, התורמים לבנייה במקום.
מכיוון ש-PAC אינו רעיל ואינו מזיק, אין לו זיהום לסביבה.בנוסף, ניתן לפרק אותו בתנאים מיקרוביאליים ספציפיים.לכן קל יחסית לטפל ב-PAC בפסולת נוזל קידוח, והוא לא מזיק לסביבה לאחר הטיפול.לכן, PAC הוא תוסף נוזל קידוח מעולה להגנת הסביבה.
זמן פרסום: 18 במאי 2021