Полиајонската целулоза (PAC) главно се користи како редуктор на загуба на течност, засилувач на вискозност и реолошки регулатор во течноста за дупчење.Овој труд накратко ги опишува главните физички и хемиски индекси на PAC, како што се вискозноста, реологијата, униформноста на супституцијата, чистотата и односот на вискозност на сол, комбинирани со индексите на примена во течноста за дупчење.
Уникатната молекуларна структура на PAC го прави да покаже одлични перформанси за примена во свежа вода, солена вода, морска вода и заситена солена вода.Кога се користи како редуктор на филтратот во течноста за дупчење, PAC има ефикасна способност за контрола на загубата на вода, а формираниот колач од кал е тенок и цврст.Како вискозификатор, може брзо да го подобри привидниот вискозитет, пластичната вискозност и динамичката сила на смолкнување на течноста за дупчење и да ја подобри и контролира реологијата на калта.Овие својства на примена се тесно поврзани со физичките и хемиските индекси на нивните производи.
1. Вискозност на PAC и неговата примена во течноста за дупчење
Вискозноста на PAC е карактеристика на колоиден раствор формиран по растворање во вода.Реолошкото однесување на PAC растворот има важно влијание врз неговата примена.Вискозноста на PAC е поврзана со степенот на полимеризација, концентрацијата на растворот и температурата.Општо земено, колку е поголем степенот на полимеризација, толку е поголем вискозноста;Вискозноста се зголеми со зголемување на концентрацијата на PAC;Вискозноста на растворот се намалува со зголемување на температурата.NDJ-79 или Брукфилд вискометар обично се користи за тестирање на вискозноста во физичките и хемиските индекси на PAC производите.Вискозноста на производите на PAC се контролира според барањата за апликација.Кога PAC се користи како леплив или реолошки регулатор, обично е потребен PAC со висок вискозитет (моделот на производот обично е pac-hv, pac-r, итн.).Кога PAC главно се користи како редуктор на загубата на течности и не ја зголемува вискозноста на течноста за дупчење или не ја менува реологијата на течноста за дупчење што се користи, потребни се PAC производи со низок вискозитет (моделите на производи обично се pac-lv и pac-l).
Во практична примена, реологијата на течноста за дупчење е поврзана со: (1) способноста на течноста за дупчење да носи сечи за дупчење и да го чисти бунарот;(2) Левитациона сила;(3) Стабилизирачки ефект на ѕидот на вратилото;(4) Дизајн за оптимизација на параметрите за дупчење.Реологијата на течноста за дупчење обично се тестира со 6-брзински ротационен вискометар: 600 вртежи во минута, 300 вртежи во минута, 200 вртежи во минута, 100 вртежи во минута и 6 вртежи во минута.Читањата од 3 вртежи во минута се користат за пресметување на привидниот вискозитет, пластичната вискозност, динамичката сила на смолкнување и статичката сила на смолкнување, кои ја рефлектираат реологијата на PAC во течноста за дупчење.Во истиот случај, колку е поголема вискозноста на PAC, толку е поголема привидната вискозност и пластичната вискозност, и толку е поголема динамичката сила на смолкнување и статичката сила на смолкнување.
Покрај тоа, постојат многу видови течности за дупчење на база на вода (како што се течност за дупчење свежа вода, течност за дупчење со хемиски третман, течност за дупчење со третман на калциум, течност за дупчење со солена вода, течност за дупчење морска вода, итн.), така што реологијата на PAC во различни дупчење течност системи е различен.За специјални системи со течност за дупчење, може да има големо отстапување во проценката на влијанието врз флуидноста на течноста за дупчење само од индексот на вискозност на PAC.На пример, во системот за течност за дупчење морска вода, поради високата содржина на сол, иако производот има висок вискозитет, нискиот степен на замена на производот ќе доведе до ниска отпорност на сол на производот, што ќе резултира со слаб ефект на зголемување на вискозноста на производот во процесот на употреба, што резултира со низок привиден вискозитет, низок пластичен вискозитет и мала динамичка сила на смолкнување на течноста за дупчење, што резултира со слаба способност на течноста за дупчење да носи сечи за дупчење, што може да доведе до лепење во сериозни случаи.
2. Степен на замена и униформност на PAC и неговата примена во течноста за дупчење
Степенот на замена на производите на PAC обично е поголем или еднаков на 0,9.Сепак, поради различните потреби на различни производители, степенот на замена на производите на PAC е различен.Во последниве години, компаниите за нафтени услуги континуирано ги подобруваат барањата за перформансите на апликацијата на производите на PAC, а побарувачката за PAC производи со висок степен на замена се зголемува.
Степенот на замена и униформноста на PAC се тесно поврзани со односот на вискозноста на солта, отпорноста на сол и загубата на филтрација на производот.Општо земено, колку е поголем степенот на супституција на PAC, толку е подобра униформноста на супституцијата и подобар односот на вискозноста на солта, отпорноста на сол и филтрацијата на производот.
Кога PAC се раствора во раствор на неорганска сол со силен електролит, вискозноста на растворот ќе се намали, што ќе резултира со т.н. ефект на сол.Позитивните јони јонизирани од солта и - coh2coo - Дејството на H2O анјонската група ја намалува (или дури ја елиминира) хомоелектричноста на страничниот ланец на молекулата PAC.Поради недоволната електростатска одбивна сила, молекуларниот синџир на PAC се витка и деформира, а некои водородни врски меѓу молекуларните синџири се прекинуваат, што ја уништува првобитната просторна структура и конкретно ја намалува вискозноста на водата.
Отпорот на сол на PAC обично се мери со сооднос на вискозност на сол (SVR).Кога вредноста на SVR е висока, PAC покажува добра стабилност.Општо земено, колку е поголем степенот на замена и колку е подобра униформноста на замената, толку е поголема вредноста на SVR.
Кога PAC се користи како редуктор на филтратот, тој може да јонизира во повеќевалентни анјони со долг ланец во течноста за дупчење.Кислородните групи на хидроксил и етер во неговиот молекуларен ланец формираат водородни врски со кислород на површината на честичките со вискозност или формираат координативни врски со Al3 + на работ на прекин на врската на честичките од глина, така што PAC може да се адсорбира на глина;Хидратацијата на повеќе групи натриум карбоксилат го згуснува хидратантниот филм на површината на честичките од глина, го спречува агрегирањето на честичките од глина во големи честички поради судир (заштита од лепак), а повеќе фини честички од глина ќе се адсорбираат на молекуларен ланец на PAC на во исто време да се формира мешана мрежна структура што го покрива целиот систем, за да се подобри стабилноста на агрегација на честичките со вискозност, да се заштити содржината на честички во течноста за дупчење и да се формира густа каллива торта, да се намали филтрацијата.Колку е повисок степенот на супституција на производите на PAC, толку е поголема содржината на натриум карбоксилат, толку е подобра униформноста на супституцијата и колку е порамномерна хидратациската фолија, што го прави посилен ефектот на заштита од гел на PAC во течноста за дупчење, така што повеќе очигледен ефектот на намалување на загубата на течности.
3. Чистота на PAC и неговата примена во течноста за дупчење
Ако системот за течност за дупчење е различен, дозата на средството за третман на течноста за дупчење и средството за третман се различни, така што дозата на PAC во различни системи за течност за дупчење може да биде различна.Доколку е одредена дозата на PAC во течноста за дупчење и течноста за дупчење има добра реологија и намалување на филтрацијата, тоа може да се постигне со прилагодување на чистотата.
Под истите услови, колку е поголема чистотата на PAC, толку подобри перформанси на производот.Сепак, чистотата на PAC со добри перформанси на производот не е нужно висока.Рамнотежата помеѓу перформансите и чистотата на производот треба да се одреди според фактичката ситуација.
4. Изведба на примена на PAC антибактериска и заштита на животната средина во течноста за дупчење
Под одредени услови, некои микроорганизми ќе предизвикаат распаѓање на PAC, особено под дејство на целулаза и врвна амилаза, што резултира со фрактура на главниот ланец на PAC и формирање на редукционен шеќер, степенот на полимеризација се намалува и вискозноста на растворот се намалува .Антиензимската способност на PAC главно зависи од униформноста на молекуларната супституција и степенот на супституција.PAC со добра супституциона униформност и висок степен на супституција има подобри антиензимски перформанси.Тоа е затоа што страничниот синџир поврзан со остатоци од гликоза може да го спречи распаѓањето на ензимот.
Степенот на замена на PAC е релативно висок, така што производот има добри антибактериски перформанси и нема да произведува гнил мирис поради ферментација при реална употреба, така што нема потреба да се додаваат специјални конзерванси, што е погодно за изградба на лице место.
Бидејќи PAC е нетоксичен и безопасен, тој нема загадување на животната средина.Покрај тоа, може да се распадне под специфични микробни услови.Затоа, релативно лесно е да се третира PAC во отпадна течност за дупчење и е безопасен за животната средина по третманот.Затоа, PAC е одличен додаток на течноста за дупчење за заштита на животната средина.
Време на објавување: мај-18-2021 година