Η πολυιονική κυτταρίνη (PAC) χρησιμοποιείται κυρίως ως μειωτής απώλειας υγρών, ενισχυτής ιξώδους και ρεολογικός ρυθμιστής στο υγρό γεώτρησης.Αυτή η εργασία περιγράφει συνοπτικά τους κύριους φυσικούς και χημικούς δείκτες του PAC, όπως το ιξώδες, τη ρεολογία, την ομοιομορφία υποκατάστασης, την καθαρότητα και την αναλογία ιξώδους άλατος, σε συνδυασμό με τους δείκτες εφαρμογής στο υγρό γεώτρησης.
Η μοναδική μοριακή δομή του PAC το κάνει να παρουσιάζει εξαιρετική απόδοση εφαρμογής σε γλυκό νερό, αλμυρό νερό, θαλασσινό νερό και κορεσμένο αλμυρό νερό.Όταν χρησιμοποιείται ως μειωτής διηθήματος στο υγρό γεώτρησης, το PAC έχει αποτελεσματική ικανότητα ελέγχου της απώλειας νερού και το κέικ λάσπης που σχηματίζεται είναι λεπτό και σκληρό.Ως ιξωδοποιητής, μπορεί να βελτιώσει γρήγορα το φαινομενικό ιξώδες, το πλαστικό ιξώδες και τη δυναμική δύναμη διάτμησης του ρευστού γεώτρησης και να βελτιώσει και να ελέγξει τη ρεολογία της λάσπης.Αυτές οι ιδιότητες εφαρμογής συνδέονται στενά με τους φυσικούς και χημικούς δείκτες των προϊόντων τους.
1. Ιξώδες PAC και εφαρμογή του σε ρευστό γεώτρησης
Το ιξώδες PAC είναι το χαρακτηριστικό του κολλοειδούς διαλύματος που σχηματίζεται μετά τη διάλυση στο νερό.Η ρεολογική συμπεριφορά του διαλύματος PAC έχει σημαντική επίδραση στην εφαρμογή του.Το ιξώδες του PAC σχετίζεται με τον βαθμό πολυμερισμού, τη συγκέντρωση του διαλύματος και τη θερμοκρασία.Σε γενικές γραμμές, όσο υψηλότερος είναι ο βαθμός πολυμερισμού, τόσο υψηλότερο είναι το ιξώδες.Το ιξώδες αυξήθηκε με την αύξηση της συγκέντρωσης PAC.Το ιξώδες του διαλύματος μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας.Το NDJ-79 ή το ιξωδόμετρο Brookfield χρησιμοποιείται συνήθως για τον έλεγχο του ιξώδους στους φυσικούς και χημικούς δείκτες των προϊόντων PAC.Το ιξώδες των προϊόντων PAC ελέγχεται σύμφωνα με τις απαιτήσεις εφαρμογής.Όταν το PAC χρησιμοποιείται ως κολλητικό ή ρεολογικό ρυθμιστή, συνήθως απαιτείται PAC υψηλού ιξώδους (το μοντέλο προϊόντος είναι συνήθως pac-hv, pac-r, κ.λπ.).Όταν το PAC χρησιμοποιείται κυρίως ως μειωτής απώλειας υγρών και δεν αυξάνει το ιξώδες του υγρού γεώτρησης ή δεν αλλάζει τη ρεολογία του υγρού γεώτρησης που χρησιμοποιείται, απαιτούνται προϊόντα PAC χαμηλού ιξώδους (τα μοντέλα προϊόντων είναι συνήθως pac-lv και pac-l).
Στην πρακτική εφαρμογή, η ρεολογία του ρευστού γεώτρησης σχετίζεται με: (1) την ικανότητα του ρευστού γεώτρησης να μεταφέρει μοσχεύματα γεώτρησης και να καθαρίζει τη γεώτρηση.(2) Δύναμη αιώρησης.(3) Σταθεροποιητικό αποτέλεσμα στο τοίχωμα του άξονα.(4) Σχεδιασμός βελτιστοποίησης των παραμέτρων γεώτρησης.Η ρεολογία του υγρού γεώτρησης ελέγχεται συνήθως με περιστροφικό ιξωδόμετρο 6 ταχυτήτων: 600 rpm, 300 rpm, 200 rpm, 100 rpm και 6 rpm.Οι μετρήσεις 3 RPM χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό του φαινομένου ιξώδους, του πλαστικού ιξώδους, της δυναμικής δύναμης διάτμησης και της στατικής δύναμης διάτμησης, οι οποίες αντικατοπτρίζουν τη ρεολογία του PAC στο υγρό γεώτρησης.Στην ίδια περίπτωση, όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες του PAC, τόσο υψηλότερο είναι το φαινομενικό ιξώδες και το πλαστικό ιξώδες και τόσο μεγαλύτερη είναι η δυναμική δύναμη διάτμησης και η στατική διατμητική δύναμη.
Επιπλέον, υπάρχουν πολλά είδη ρευστών γεώτρησης με βάση το νερό (όπως υγρό γεώτρησης γλυκού νερού, υγρό γεώτρησης χημικής επεξεργασίας, υγρό γεώτρησης επεξεργασίας ασβεστίου, υγρό γεώτρησης φυσιολογικού ορού, υγρό γεώτρησης θαλασσινού νερού κ.λπ.), οπότε η ρεολογία του PAC σε διαφορετικά Τα συστήματα υγρών γεώτρησης είναι διαφορετικά.Για ειδικά συστήματα ρευστού γεώτρησης, μπορεί να υπάρχει μεγάλη απόκλιση στην αξιολόγηση της επίδρασης στη ρευστότητα του ρευστού γεώτρησης μόνο από τον δείκτη ιξώδους του PAC.Για παράδειγμα, στο σύστημα ρευστού γεώτρησης θαλασσινού νερού, λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε αλάτι, αν και το προϊόν έχει υψηλό ιξώδες, ο χαμηλός βαθμός υποκατάστασης του προϊόντος θα οδηγήσει στη χαμηλή αντίσταση στο αλάτι του προϊόντος, με αποτέλεσμα την κακή αύξηση του ιξώδους του προϊόντος στη διαδικασία χρήσης, με αποτέλεσμα το χαμηλό φαινομενικό ιξώδες, το χαμηλό πλαστικό ιξώδες και τη χαμηλή δυναμική δύναμη διάτμησης του ρευστού γεώτρησης, με αποτέλεσμα την κακή ικανότητα του ρευστού γεώτρησης να μεταφέρει μοσχεύματα γεώτρησης, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρό κόλλημα περιπτώσεις.
2.Βαθμός υποκατάστασης και ομοιομορφία του PAC και απόδοση εφαρμογής του σε υγρό γεώτρησης
Ο βαθμός υποκατάστασης των προϊόντων PAC είναι συνήθως μεγαλύτερος ή ίσος με 0,9.Ωστόσο, λόγω των διαφορετικών αναγκών των διαφόρων κατασκευαστών, ο βαθμός υποκατάστασης των προϊόντων PAC είναι διαφορετικός.Τα τελευταία χρόνια, οι εταιρείες παροχής υπηρεσιών πετρελαίου βελτιώνουν συνεχώς τις απαιτήσεις απόδοσης εφαρμογής των προϊόντων PAC και η ζήτηση για προϊόντα PAC με υψηλό βαθμό υποκατάστασης αυξάνεται.
Ο βαθμός υποκατάστασης και η ομοιομορφία του PAC σχετίζονται στενά με την αναλογία ιξώδους άλατος, την αντίσταση στο άλας και την απώλεια διήθησης του προϊόντος.Γενικά, όσο υψηλότερος είναι ο βαθμός υποκατάστασης του PAC, τόσο καλύτερη είναι η ομοιομορφία υποκατάστασης και τόσο καλύτερη είναι η αναλογία ιξώδους άλατος, η αντίσταση στο άλας και η διήθηση του προϊόντος.
Όταν το PAC διαλύεται σε διάλυμα ανόργανου άλατος ισχυρού ηλεκτρολύτη, το ιξώδες του διαλύματος θα μειωθεί, με αποτέλεσμα το λεγόμενο φαινόμενο του άλατος.Τα θετικά ιόντα που ιονίζονται από το άλας και - coh2coo - Η δράση της ομάδας ανιόντων H2O μειώνει (ή και εξαλείφει) την ομοηλεκτρικότητα στην πλευρική αλυσίδα του μορίου PAC.Λόγω της ανεπαρκούς δύναμης ηλεκτροστατικής απώθησης, η μοριακή αλυσίδα PAC καμπυλώνει και παραμορφώνεται, ενώ ορισμένοι δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των μοριακών αλυσίδων σπάνε, γεγονός που καταστρέφει την αρχική χωρική δομή και μειώνει συγκεκριμένα το ιξώδες του νερού.
Η αντίσταση άλατος του PAC συνήθως μετριέται με το λόγο ιξώδους άλατος (SVR).Όταν η τιμή SVR είναι υψηλή, το PAC δείχνει καλή σταθερότητα.Γενικά, όσο υψηλότερος είναι ο βαθμός υποκατάστασης και όσο καλύτερη είναι η ομοιομορφία της υποκατάστασης, τόσο μεγαλύτερη είναι η τιμή SVR.
Όταν το PAC χρησιμοποιείται ως μειωτής διηθήματος, μπορεί να ιονιστεί σε πολυσθενή ανιόντα μακράς αλυσίδας στο υγρό γεώτρησης.Οι ομάδες υδροξυλίου και αιθέρας οξυγόνου στη μοριακή τους αλυσίδα σχηματίζουν δεσμούς υδρογόνου με οξυγόνο στην επιφάνεια των σωματιδίων ιξώδους ή σχηματίζουν δεσμούς συντονισμού με το Al3+ στην ακμή θραύσης του δεσμού των σωματιδίων αργίλου, έτσι ώστε το PAC να μπορεί να προσροφηθεί στον άργιλο.Η ενυδάτωση πολλαπλών ομάδων καρβοξυλικού νατρίου πυκνώνει το φιλμ ενυδάτωσης στην επιφάνεια των σωματιδίων αργίλου, αποτρέπει τη συσσώρευση σωματιδίων αργίλου σε μεγάλα σωματίδια λόγω σύγκρουσης (προστασία κόλλας) και πολλά λεπτά σωματίδια αργίλου θα προσροφηθούν σε μια μοριακή αλυσίδα PAC στο Ταυτόχρονα να σχηματιστεί μια δομή μικτού δικτύου που καλύπτει ολόκληρο το σύστημα, έτσι ώστε να βελτιωθεί η σταθερότητα συσσωμάτωσης των σωματιδίων ιξώδους, να προστατεύεται η περιεκτικότητα σε σωματίδια στο υγρό γεώτρησης και να σχηματιστεί πυκνό κέικ λάσπης, Μειώστε τη διήθηση.Όσο υψηλότερος είναι ο βαθμός υποκατάστασης των προϊόντων PAC, τόσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε καρβοξυλικό νάτριο, τόσο καλύτερη είναι η ομοιομορφία της υποκατάστασης και τόσο πιο ομοιόμορφη είναι η μεμβράνη ενυδάτωσης, γεγονός που καθιστά τόσο ισχυρότερη την προστασία της γέλης του PAC στο υγρό γεώτρησης. προφανές το αποτέλεσμα της μείωσης της απώλειας υγρών.
3. Καθαρότητα PAC και εφαρμογή του σε υγρό γεώτρησης
Εάν το σύστημα ρευστού γεώτρησης είναι διαφορετικό, η δοσολογία του παράγοντα επεξεργασίας υγρού γεώτρησης και του παράγοντα επεξεργασίας είναι διαφορετική, επομένως η δοσολογία του PAC σε διαφορετικά συστήματα υγρού γεώτρησης μπορεί να είναι διαφορετική.Εάν η δοσολογία του PAC στο υγρό γεώτρησης καθορίζεται και το υγρό γεώτρησης έχει καλή ρεολογία και μείωση διήθησης, μπορεί να επιτευχθεί ρυθμίζοντας την καθαρότητα.
Υπό τις ίδιες συνθήκες, όσο υψηλότερη είναι η καθαρότητα του PAC, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση του προϊόντος.Ωστόσο, η καθαρότητα του PAC με καλή απόδοση προϊόντος δεν είναι απαραίτητα υψηλή.Η ισορροπία μεταξύ της απόδοσης και της καθαρότητας του προϊόντος πρέπει να καθοριστεί σύμφωνα με την πραγματική κατάσταση.
4. Απόδοση εφαρμογής του PAC αντιβακτηριδιακής και περιβαλλοντικής προστασίας σε υγρό γεώτρησης
Κάτω από ορισμένες συνθήκες, ορισμένοι μικροοργανισμοί θα προκαλέσουν αποσύνθεση του PAC, ειδικά υπό τη δράση της κυτταράσης και της κορυφαίας αμυλάσης, με αποτέλεσμα τη θραύση της κύριας αλυσίδας του PAC και το σχηματισμό αναγωγικού σακχάρου, ο βαθμός πολυμερισμού μειώνεται και το ιξώδες του διαλύματος μειώνεται .Η αντιενζυμική ικανότητα του PAC εξαρτάται κυρίως από την ομοιομορφία της μοριακής υποκατάστασης και τον βαθμό υποκατάστασης.Το PAC με καλή ομοιομορφία υποκατάστασης και υψηλό βαθμό υποκατάστασης έχει καλύτερη αντιενζυμική απόδοση.Αυτό συμβαίνει επειδή η πλευρική αλυσίδα που συνδέεται με υπολείμματα γλυκόζης μπορεί να αποτρέψει την αποσύνθεση του ενζύμου.
Ο βαθμός υποκατάστασης του PAC είναι σχετικά υψηλός, επομένως το προϊόν έχει καλή αντιβακτηριακή απόδοση και δεν θα παράγει σάπια μυρωδιά λόγω ζύμωσης κατά την πραγματική χρήση, επομένως δεν χρειάζεται να προσθέσετε ειδικά συντηρητικά, τα οποία ευνοούν την κατασκευή επί τόπου.
Επειδή το PAC είναι μη τοξικό και αβλαβές, δεν ρυπαίνει το περιβάλλον.Επιπλέον, μπορεί να αποσυντεθεί κάτω από συγκεκριμένες μικροβιακές συνθήκες.Ως εκ τούτου, είναι σχετικά εύκολο να επεξεργαστεί το PAC σε απόβλητο υγρό γεώτρησης και είναι αβλαβές για το περιβάλλον μετά την επεξεργασία.Ως εκ τούτου, το PAC είναι ένα εξαιρετικό πρόσθετο υγρού γεώτρησης για την προστασία του περιβάλλοντος.
Ώρα δημοσίευσης: 18 Μαΐου 2021