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수성 드릴링 유체에 폴리음이온 셀룰로오스(PAC) 적용

폴리음이온 셀룰로오스(PAC)는 주로 드릴링 유체에서 유체 손실 감소제, 점도 향상제 및 유변학적 조절기로 사용됩니다.이 문서에서는 시추 유체의 응용 지수와 결합된 점도, 유변학, 치환 균일성, 순도 및 염 점도 비율과 같은 PAC의 주요 물리적 및 화학적 지수에 대해 간략하게 설명합니다.
PAC의 독특한 분자 구조는 담수, 염수, 해수 및 포화 염수에서 우수한 적용 성능을 나타냅니다.드릴링 유체의 여액 감소제로 사용할 때 PAC는 효율적인 수분 손실 제어 능력을 가지며 형성된 진흙 케이크는 얇고 단단합니다.증점제로서 드릴링 유체의 겉보기 점도, 소성 점도 및 동적 전단력을 신속하게 개선하고 진흙의 유변학을 개선 및 제어할 수 있습니다.이러한 응용 특성은 제품의 물리적 및 화학적 지수와 밀접한 관련이 있습니다.

1. PAC 점도 및 드릴링 유체에서의 응용

PAC 점도는 물에 용해된 후 형성되는 콜로이드 용액의 특성입니다.PAC 솔루션의 유변학적 거동은 적용에 중요한 영향을 미칩니다.PAC의 점도는 중합도, 용액 농도 및 온도와 관련이 있습니다.일반적으로 중합도가 높을수록 점도가 높아집니다.점도는 PAC 농도가 증가함에 따라 증가했습니다.용액 점도는 온도가 증가함에 따라 감소합니다.NDJ-79 또는 Brookfield 점도계는 일반적으로 PAC 제품의 물리적 및 화학적 지수의 점도를 테스트하는 데 사용됩니다.PAC 제품의 점도는 적용 요구 사항에 따라 제어됩니다.PAC를 점착부여제 또는 유변학적 조절제로 사용하는 경우 일반적으로 고점도 PAC가 필요합니다(제품 모델은 일반적으로 pac-hv, pac-r 등).PAC가 주로 유체 손실 감소제로 사용되며 드릴링 유체의 점도를 증가시키지 않거나 사용 중인 드릴링 유체의 유동학을 변경하지 않는 경우 저점도 PAC 제품이 필요합니다(제품 모델은 일반적으로 pac-lv 및 pac-l).
실제 적용에서 드릴링 유체의 유동학은 다음과 관련이 있습니다. (1) 드릴링 절단을 수행하고 유정을 청소하는 드릴링 유체의 능력;(2) 부상력;(3) 샤프트 벽에 대한 안정화 효과;(4) 드릴링 매개변수의 최적화 설계.드릴링 유체의 유변학은 일반적으로 600rpm, 300rpm, 200rpm, 100rpm 및 6rpm의 6단 회전 점도계로 테스트됩니다.3 RPM 판독값은 시추 유체에서 PAC의 유동학을 반영하는 겉보기 점도, 소성 점도, 동적 전단력 및 정적 전단력을 계산하는 데 사용됩니다.같은 경우, PAC의 점도가 높을수록 겉보기 점도와 소성 점도가 높아지고 동적 전단력과 정적 전단력이 커집니다.
또한, 수성 드릴링 유체(예: 담수 드릴링 유체, 화학 처리 드릴링 유체, 칼슘 처리 드릴링 유체, 식염수 드릴링 유체, 해수 드릴링 유체 등)에는 많은 종류의 수성 드릴링 유체가 있으므로 다른 PAC의 유변학 드릴링 유체 시스템은 다릅니다.특수 드릴링 유체 시스템의 경우 PAC의 점도 지수에서만 드릴링 유체의 유동성에 대한 영향을 평가하는 데 큰 편차가 있을 수 있습니다.예를 들어, 해수 굴착 유체 시스템에서 높은 염분 함량으로 인해 제품의 점도는 높지만 제품의 낮은 치환도는 제품의 낮은 염 저항성으로 이어져 점도 증가 효과가 좋지 않습니다. 사용 과정에서 제품의 낮은 겉보기 점도, 낮은 소성 점도 및 드릴링 유체의 낮은 동적 전단력을 초래하여 드릴링 유체가 드릴링 절삭을 수행하는 능력이 저하되어 심각한 문제를 일으킬 수 있습니다. 사례.

2. PAC의 치환도 및 균일성 및 드릴링 유체에서의 적용 성능

PAC 제품의 대체 정도는 일반적으로 0.9 이상입니다.그러나 다양한 제조업체의 요구 사항이 다르기 때문에 PAC 제품의 대체 정도가 다릅니다.최근 몇 년 동안 석유 서비스 회사는 PAC 제품의 응용 성능 요구 사항을 지속적으로 개선했으며 대체도가 높은 PAC 제품에 대한 수요가 증가하고 있습니다.
PAC의 치환도 및 균일성은 제품의 염 점도비, 염 저항성 및 여과 손실과 밀접한 관련이 있습니다.일반적으로 PAC의 치환도가 높을수록 치환 균일성이 우수하고 염점도비, 내염성 및 제품의 여과도가 우수합니다.
PAC가 강한 전해질 무기 염 용액에 용해되면 용액의 점도가 감소하여 소위 염 효과가 발생합니다.염과 - coh2coo -에 의해 이온화된 양이온은 H2O 음이온 그룹의 작용으로 PAC 분자의 측쇄에 있는 균질성을 감소(또는 제거)합니다.불충분한 정전기적 반발력으로 인해 PAC 분자 사슬이 휘어 변형되고 분자 사슬 사이의 일부 수소 결합이 끊어져 원래의 공간 구조가 파괴되고 특히 물의 점도가 감소합니다.
PAC의 내염성은 일반적으로 염 점도비(SVR)로 측정됩니다.SVR 값이 높을 때 PAC는 좋은 안정성을 나타냅니다.일반적으로 치환도가 높을수록 치환 균일도가 높을수록 SVR 값이 높아집니다.
PAC가 여과액 환원제로 사용되면 드릴링 유체에서 장쇄 다가 음이온으로 이온화될 수 있습니다.분자 사슬의 수산기 및 에테르 산소 그룹은 점성 입자 표면의 산소와 수소 결합을 형성하거나 점토 입자의 결합 절단 가장자리에서 Al3 +와 배위 결합을 형성하여 PAC가 점토에 흡착될 수 있습니다.다중 카르복실산 나트륨 그룹의 수화는 점토 입자 표면의 수화막을 두껍게 하고 충돌로 인해 점토 입자가 큰 입자로 응집되는 것을 방지하며(접착제 보호), 다중 미세 점토 입자는 PAC의 분자 사슬에 흡착됩니다. 동시에 전체 시스템을 덮는 혼합 네트워크 구조를 형성하여 점도 입자의 응집 안정성을 개선하고 드릴링 유체의 입자 함량을 보호하고 조밀한 진흙 케이크를 형성하고 여과를 줄입니다.PAC 제품의 치환도가 높을수록 나트륨 카르복실레이트 함량이 높을수록 치환 균일성이 우수하고 수화막이 균일하여 드릴링 유체에서 PAC의 겔 보호 효과가 더 강해집니다. 유체 손실 감소의 명백한 효과.

3. PAC의 순도와 드릴링 유체에서의 응용

드릴링 유체 시스템이 다른 경우 드릴링 유체 처리제 및 처리제의 투여량이 다르므로 다른 시추 유체 시스템에서 PAC의 투여량이 다를 수 있습니다.드릴링 유체에서 PAC의 투여량이 지정되고 드릴링 유체가 양호한 유변학 및 여과 감소를 갖는 경우 순도를 조정하여 달성할 수 있습니다.
동일한 조건에서 PAC의 순도가 높을수록 제품 성능이 향상됩니다.그러나 제품 성능이 좋은 PAC의 순도가 반드시 높은 것은 아닙니다.제품 성능과 순도의 균형은 실제 상황에 따라 결정되어야 합니다.

4. 드릴링 유체에서 PAC 항균 및 환경 보호의 적용 성능

특정 조건에서 일부 미생물은 특히 셀룰라아제 및 피크 아밀라아제의 작용하에 PAC를 붕괴시켜 PAC 주쇄의 골절 및 환원당 형성을 유발하고 중합도가 감소하고 용액의 점도가 감소합니다. .PAC의 항효소 능력은 주로 분자 치환 균일성과 치환 정도에 달려 있습니다.치환 균일도가 높고 치환도가 높은 PAC는 항효소 성능이 더 우수합니다.이는 포도당 잔기로 연결된 측쇄가 효소 분해를 방지할 수 있기 때문이다.
PAC의 치환도가 비교적 높아 항균성이 우수하고 실제 사용시 발효에 의한 부패한 냄새가 나지 않아 별도의 방부제를 첨가할 필요가 없어 현장 시공에 유리하다.
PAC는 무독성이며 무해하기 때문에 환경 오염이 없습니다.또한 특정 미생물 조건에서 분해될 수 있습니다.따라서 폐굴착액에서 PAC를 처리하는 것이 비교적 용이하고 처리 후 환경에 무해하다.따라서 PAC는 우수한 환경 보호 드릴링 유체 첨가제입니다.


게시 시간: 2021년 5월 18일