Պոլիանիոնային ցելյուլոզը (PAC) հիմնականում օգտագործվում է որպես հեղուկի կորստի նվազեցնող, մածուցիկության ուժեղացուցիչ և ռեոլոգիական կարգավորիչ հորատման հեղուկում: Այս հոդվածը հակիրճ նկարագրում է PAC-ի հիմնական ֆիզիկական և քիմիական ինդեքսները, ինչպիսիք են մածուցիկությունը, ռեոլոգիան, փոխարինման միատեսակությունը, մաքրությունը և աղի մածուցիկության հարաբերակցությունը, զուգորդված հորատման հեղուկում կիրառման ինդեքսների հետ:
PAC-ի եզակի մոլեկուլային կառուցվածքը ստիպում է այն ցուցադրել գերազանց կիրառման արդյունավետություն քաղցրահամ ջրի, աղի ջրի, ծովի և հագեցած աղի ջրի մեջ: Հորատման հեղուկում որպես ֆիլտրատային ռեդուկտոր օգտագործելու դեպքում PAC-ն ունի ջրի կորստի արդյունավետ վերահսկման ունակություն, և ձևավորված ցեխի տորթը բարակ է և ամուր: Որպես մածուցիկացուցիչ, այն կարող է արագ բարելավել հորատման հեղուկի ակնհայտ մածուցիկությունը, պլաստիկ մածուցիկությունը և դինամիկ կտրող ուժը, ինչպես նաև բարելավել և վերահսկել ցեխի ռեոլոգիան: Այս կիրառական հատկությունները սերտորեն կապված են իրենց արտադրանքի ֆիզիկական և քիմիական ինդեքսների հետ:
1. PAC-ի մածուցիկությունը և դրա կիրառումը հորատման հեղուկում
PAC մածուցիկությունը ջրի մեջ լուծվելուց հետո ձևավորված կոլոիդային լուծույթի բնութագրիչն է: PAC լուծույթի ռեոլոգիական վարքագիծը կարևոր ազդեցություն ունի դրա կիրառման վրա: PAC-ի մածուցիկությունը կապված է պոլիմերացման աստիճանի, լուծույթի կոնցենտրացիայի և ջերմաստիճանի հետ: Ընդհանուր առմամբ, որքան բարձր է պոլիմերացման աստիճանը, այնքան բարձր է մածուցիկությունը. Մածուցիկությունը մեծացել է PAC-ի կոնցենտրացիայի աճով; Լուծույթի մածուցիկությունը նվազում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ։ NDJ-79 կամ Brookfield մածուցիկաչափը սովորաբար օգտագործվում է PAC արտադրանքի ֆիզիկական և քիմիական ինդեքսներում մածուցիկությունը ստուգելու համար: PAC արտադրանքի մածուցիկությունը վերահսկվում է կիրառման պահանջներին համապատասխան: Երբ PAC-ն օգտագործվում է որպես կպչող կամ ռեոլոգիական կարգավորիչ, սովորաբար պահանջվում է բարձր մածուցիկության PAC (արտադրանքի մոդելը սովորաբար pac-hv, pac-r և այլն է): Երբ PAC-ը հիմնականում օգտագործվում է որպես հեղուկի կորստի նվազեցնող և չի բարձրացնում հորատման հեղուկի մածուցիկությունը կամ չի փոխում օգտագործվող հորատման հեղուկի ռեոլոգիան, պահանջվում են ցածր մածուցիկությամբ PAC արտադրանք (արտադրանքի մոդելները սովորաբար pac-lv և pac-l են):
Գործնական կիրառման մեջ հորատման հեղուկի ռեոլոգիան կապված է. (2) Լևիտացիոն ուժ; (3) Կայունացնող ազդեցություն լիսեռի պատի վրա. (4) Հորատման պարամետրերի օպտիմալացման նախագծում. Հորատման հեղուկի ռեոլոգիան սովորաբար ստուգվում է 6-աստիճան պտտվող մածուցիկաչափով` 600 պտ/րոպ, 300 պտ/րոպ, 200 պտ/րոպ, 100 պտ/րոպ և 6 պտ/րոպ: 3 RPM ընթերցումներ օգտագործվում են թվացյալ մածուցիկությունը, պլաստիկ մածուցիկությունը, դինամիկ կտրվածքի ուժը և ստատիկ կտրվածքի ուժը հաշվարկելու համար, որոնք արտացոլում են PAC-ի ռեոլոգիան հորատման հեղուկում: Նույն դեպքում, որքան բարձր է PAC-ի մածուցիկությունը, այնքան բարձր են ակնհայտ մածուցիկությունը և պլաստիկ մածուցիկությունը, և այնքան մեծ են դինամիկ ճեղքող ուժը և ստատիկ կտրող ուժը:
Բացի այդ, կան ջրի վրա հիմնված հորատման հեղուկների բազմաթիվ տեսակներ (օրինակ՝ քաղցրահամ ջրի հորատման հեղուկ, քիմիական մաքրման հորատման հեղուկ, կալցիումի մշակման հորատման հեղուկ, աղի հորատման հեղուկ, ծովի ջրի հորատման հեղուկ և այլն), ուստի PAC-ի ռեոլոգիան տարբեր է հորատման հեղուկ համակարգերը տարբեր են: Հորատման հեղուկի հատուկ համակարգերի համար կարող է լինել մեծ շեղում հորատման հեղուկի հեղուկության վրա ազդեցության գնահատման մեջ միայն PAC-ի մածուցիկության ինդեքսից: Օրինակ, ծովի ջրով հորատման հեղուկի համակարգում, բարձր աղի պարունակության պատճառով, չնայած արտադրանքը բարձր մածուցիկություն ունի, արտադրանքի փոխարինման ցածր աստիճանը կհանգեցնի արտադրանքի ցածր աղի դիմադրությանը, ինչը կհանգեցնի մածուցիկության վատ աճող ազդեցությանը: արտադրանքի օգտագործման գործընթացում, ինչը հանգեցնում է ցածր ակնհայտ մածուցիկության, ցածր պլաստիկ մածուցիկության և հորատման հեղուկի ցածր դինամիկ կտրվածքի ուժի, ինչը հանգեցնում է հորատման հեղուկի վատ ունակության՝ հորատման հատումներ կրելու, ինչը կարող է հանգեցնել լուրջ կպչունության: դեպքեր.
2. PAC-ի փոխարինման աստիճանը և միատեսակությունը և դրա կիրառման կատարումը հորատման հեղուկում
PAC-ի արտադրանքի փոխարինման աստիճանը սովորաբար ավելի մեծ է կամ հավասար է 0,9-ի: Այնուամենայնիվ, տարբեր արտադրողների տարբեր կարիքների պատճառով PAC արտադրանքի փոխարինման աստիճանը տարբեր է: Վերջին տարիներին նավթային ծառայություններ մատուցող ընկերությունները շարունակաբար բարելավել են PAC-ի արտադրանքի կիրառման կատարողականի պահանջները, և փոխարինման բարձր աստիճան ունեցող PAC արտադրանքի պահանջարկը մեծանում է:
PAC-ի փոխարինման աստիճանը և միատեսակությունը սերտորեն կապված են աղի մածուցիկության հարաբերակցության, աղի դիմադրության և արտադրանքի զտման կորստի հետ: Ընդհանուր առմամբ, որքան բարձր է PAC-ի փոխարինման աստիճանը, այնքան ավելի լավ կլինի փոխարինման միատեսակությունը, և այնքան լավ կլինի աղի մածուցիկության հարաբերակցությունը, աղի դիմադրությունը և արտադրանքի ֆիլտրումը:
Երբ PAC-ը լուծվում է ուժեղ էլեկտրոլիտի անօրգանական աղի լուծույթում, լուծույթի մածուցիկությունը կնվազի, ինչի արդյունքում առաջանում է այսպես կոչված աղի էֆեկտ: Աղի կողմից իոնացված դրական իոնները և - coh2coo - H2O անիոնային խմբի գործողությունը նվազեցնում է (կամ նույնիսկ վերացնում) PAC մոլեկուլի կողային շղթայի հոմոէլեկտրականությունը: Անբավարար էլեկտրաստատիկ վանող ուժի պատճառով PAC-ի մոլեկուլային շղթան գանգուրվում և դեֆորմացվում է, և մոլեկուլային շղթաների միջև որոշ ջրածնային կապեր կոտրվում են, ինչը ոչնչացնում է սկզբնական տարածական կառուցվածքը և հատուկ նվազեցնում ջրի մածուցիկությունը:
PAC-ի աղի դիմադրությունը սովորաբար չափվում է աղի մածուցիկության հարաբերակցությամբ (SVR): Երբ SVR արժեքը բարձր է, PAC-ը լավ կայունություն է ցույց տալիս: Ընդհանուր առմամբ, որքան բարձր է փոխարինման աստիճանը և որքան լավ է փոխարինման միատեսակությունը, այնքան բարձր է SVR արժեքը:
Երբ PAC-ն օգտագործվում է որպես ֆիլտրատի ռեդուկտոր, այն կարող է իոնանալ հորատման հեղուկում երկար շղթայով բազմավալենտ անիոնների տեսքով: Իր մոլեկուլային շղթայում հիդրոքսիլ և եթեր թթվածնային խմբերը ջրածնային կապեր են կազմում թթվածնի հետ մածուցիկության մասնիկների մակերեսի վրա կամ կոորդինացիոն կապեր են կազմում Al3+-ի հետ կավե մասնիկների կապը խախտող եզրին, այնպես որ PAC-ը կարող է կլանվել կավի վրա; Բազմաթիվ նատրիումի կարբոքսիլատային խմբերի խոնավացումը խտացնում է կավի մասնիկների մակերևույթի հիդրացիոն թաղանթը, կանխում է կավի մասնիկների կուտակումը խոշոր մասնիկների մեջ բախման հետևանքով (սոսնձի պաշտպանություն), և բազմաթիվ նուրբ կավե մասնիկներ կներծծվեն PAC-ի մոլեկուլային շղթայի վրա: Միևնույն ժամանակ ձևավորել ամբողջ համակարգը ծածկող խառը ցանցային կառուցվածք, որպեսզի բարելավվի մածուցիկության մասնիկների ագրեգացման կայունությունը, պաշտպանել մասնիկների պարունակությունը հորատման հեղուկում և ձևավորել խիտ ցեխի տորթ, Նվազեցնել ֆիլտրումը: Որքան բարձր է PAC արտադրանքի փոխարինման աստիճանը, այնքան բարձր է նատրիումի կարբոքսիլատի պարունակությունը, այնքան ավելի լավ է փոխարինման միատեսակությունը, և այնքան ավելի միատեսակ է հիդրատացիոն թաղանթը, որն ավելի ուժեղ է դարձնում PAC-ի գելային պաշտպանիչ ազդեցությունը հորատման հեղուկում, ուստի ավելի ակնհայտ է հեղուկի կորստի նվազեցման ազդեցությունը:
3. PAC-ի մաքրությունը և դրա կիրառումը հորատման հեղուկում
Եթե հորատման հեղուկի համակարգը տարբեր է, ապա հորատման հեղուկի մաքրման և բուժման միջոցի դեղաչափը տարբեր է, ուստի PAC-ի չափաբաժինը տարբեր հորատման հեղուկ համակարգերում կարող է տարբեր լինել: Եթե հորատման հեղուկում PAC-ի չափաբաժինը նշված է, և հորատման հեղուկն ունի լավ ռեոլոգիա և ֆիլտրման նվազեցում, ապա դրան կարելի է հասնել մաքրությունը կարգավորելու միջոցով:
Նույն պայմաններում, որքան բարձր է PAC-ի մաքրությունը, այնքան լավ է արտադրանքի կատարումը: Այնուամենայնիվ, PAC-ի մաքրությունը արտադրանքի լավ կատարողականությամբ պարտադիր չէ, որ բարձր լինի: Արտադրանքի կատարողականի և մաքրության հավասարակշռությունը պետք է որոշվի ըստ փաստացի իրավիճակի:
4. PAC հակաբակտերիալ և շրջակա միջավայրի պաշտպանության կիրառումը հորատման հեղուկում
Որոշակի պայմաններում որոշ միկրոօրգանիզմներ կհանգեցնեն PAC-ի քայքայմանը, հատկապես ցելյուլազի և պիկ ամիլազի ազդեցության տակ, ինչը հանգեցնում է PAC-ի հիմնական շղթայի կոտրվածքի և վերականգնող շաքարի ձևավորման, պոլիմերացման աստիճանը նվազում է, և լուծույթի մածուցիկությունը նվազում է: . PAC-ի հակաֆերմենտային ունակությունը հիմնականում կախված է մոլեկուլային փոխարինման միատեսակությունից և փոխարինման աստիճանից: PAC-ը՝ փոխարինման լավ միատեսակությամբ և փոխարինման բարձր աստիճանով, ունի ավելի լավ հակաֆերմենտային կատարում: Դա պայմանավորված է նրանով, որ գլյուկոզայի մնացորդներով կապված կողային շղթան կարող է կանխել ֆերմենտի քայքայումը:
PAC-ի փոխարինման աստիճանը համեմատաբար բարձր է, ուստի արտադրանքն ունի լավ հակաբակտերիալ արդյունավետություն և իրական օգտագործման ժամանակ խմորման արդյունքում չի առաջացնի նեխած հոտ, ուստի հատուկ կոնսերվանտներ ավելացնելու կարիք չկա, ինչը նպաստում է տեղում շինարարությանը:
Քանի որ PAC-ը ոչ թունավոր և անվնաս է, այն չունի շրջակա միջավայրի աղտոտում: Բացի այդ, այն կարող է քայքայվել հատուկ մանրէաբանական պայմաններում: Հետևաբար, PAC-ը համեմատաբար հեշտ է մշակել թափոնների հորատման հեղուկում, և մաքրումից հետո այն անվնաս է շրջակա միջավայրի համար: Հետևաբար, PAC-ը հիանալի բնապահպանական հորատման հեղուկ հավելում է:
Հրապարակման ժամանակը` մայիս-18-2021