Erinevused ja põhimõttedPAC (polüanioonne tselluloos)jaCMC (naatriumkarboksümetüültselluloos)sisseNafta puurimise rakendused
I. ErinevusedMolekulaarne struktuur ja põhimõtted
1. CMC (naatriumkarboksümetüültselluloos): tooraine: puuvill/puittselluloos, modifitseeritud eeterdades kloroäädikhappega:
Asendusaste (DS): üldiselt 0,6–0,8, asendusrühmade ebaühtlane jaotus.
Molekulaarahelas vähe hüdrofiilseid karboksümetüülrühmi, hajutatud paigutus.
Veeimamisel ja savi adsorptsioonil tugineb ainult karboksüülrühmadele; nõrk soola- ja kaltsiumikindluse raamistik.
2. PAC (polüanioonne tselluloos): kõrgelt asendatud homogeense CMC täiustatud toode, mis on eeterdatud spetsiaalse protsessi abil:
DS Suurem kui 0,9 või sellega võrdne, võivad mõned kõrgekvaliteedilised-tooted ulatuda 1,0–1,2-ni.
Anioonsed rühmad on pikas tselluloosiahelas väga ühtlaselt jaotunud.
Tugevam molekulaarahela jäikus, paksem hüdratatsioonikile, oluliselt paranenud vastupidavus ioonšokile.
Sisuliselt: PAC on rafineeritud, väga homogeenne, kõrgelt asendatud CMC; need ei ole täiesti erinevad ained, kuid töötlemise kvaliteet on oluliselt erinev.
II. VõrdlusToimemehhanismid (puurimisvedeliku süsteemid)
1. Filtreerimiskao vähendamise mehhanism
Mõlemad töötavad samal põhimõttel: pärast vees lahustumist adsorbeeruvad polümeeri ahelad bentoniidi, puurimisjääkide ja puurkaevkivi pinnale, ühendades osakesed ja surudes need kokku, moodustades tiheda õhukese mudakoogi, takistades vedela faasi tungimist kihistusse.
Erinevus seisneb stabiilsuses:
CMC: kaltsiumi-, magneesiumi- või naatriumioonidega kokku puutudes varjatakse karboksüülrühmad kergesti metalliioonide poolt, põhjustades polümeeri kokkutõmbumist, mille tulemuseks on paksema mudakook ja filtreerimiskadu suurenemine.
PAC: ühtlase asendusega adsorbeerivad mitu anioonset kohta samaaegselt metalliioone, muutes selle üldisele kokkutõmbumisele vähem vastuvõtlikuks; mudakook jääb tihedaks isegi kõrge{0}}soolasisaldusega ja-kaltsiumisisaldusega keskkondades.
2. Viskoossuse suurendamine ja raketikütuse kandemehhanism
Polümeeride hüdratatsioon laiendab molekulaarahelaid, suurendades vedelfaasi viskoossust ja dünaamilist nihkejõudu, peatades puurimise.
PAC-HV molekulidel on suurem venitatavus, mille tulemuseks on viskoossus, mis ületab palju tavalise CMC viskoossusega sama annuse juures; PAC-LV-molekulid läbivad viskoossus-kontrollitud modifikatsiooni, mis vähendab peaaegu täielikult veekadu ja minimeerib paksenemist.
Tavalisel CMC-l on suured viskoossuse kõikumised, kusjuures viskoossus langeb soolvees kiiresti, mis põhjustab puurimise katkestamise ajal kergesti liiva settimist.
3. Põlevkivi inhibeerimise ja varisemise vältimise mehhanism: polümeerid kapseldavad saviosakesed, takistades veemolekulide sattumist põlevkivi kristallikihti ja paisumist.
CMC-l on õhuke kate, mis muudab selle kergesti eralduma{0}}kõrge soolasisaldusega keskkondades.
PAC-l on tugevam ühtlane anioonne adsorptsioon, mille tulemuseks on tugevam kattekiht ja parem põlevkivi hüdratatsiooni ja koorimise pärssimine.
4. Temperatuuri- ja biolagunemiskindlus:
CMC molekulidel on üldiselt madal stabiilsus ja jõudlus langeb oluliselt üle 120 kraadi; mudabakterid lagunevad kergesti ja muudavad need ebaefektiivseks.
PAC on korrapärase molekulaarstruktuuriga, talub kuni 140-160 kraadi temperatuuri; see on vastupidav mikroobsele erosioonile ja on vähem altid riknemisele sügavates kaevudes ja pikaajalises vereringes.
III. Erinevusedjaotises Tegelikud puurimisrakendused
1. PAC-LV (madala-viskoossusega polüanioonne tselluloos)
Omadused: Minimaalne viskoossuse suurendamine, keskendudes filtreerimise juhtimisele; vastupidav küllastunud soolveele, kaltsiumi sissetungimisele ja mereveele.
Sobib: avamere puurimiseks, suure-soola moodustistele, suure-tihedusega raskele mudale, reservuaari täitmisvedelikele ja puurimistingimustele, mis nõuavad madalat viskoossust ja kiiret puurimist.
Puudused: nõrk viskoossuse suurenemine; nõuab ksantaankummi ja bentoniidi lisamist, kui mudasuspensioon on halb.
2. PAC-HV (kõrge-viskoossusega polüanioonne tselluloos)
Omadused: kõrge viskoossus koos filtreerimise vähendamisega, tugev liiva{0}}kandevõime.
Sobib: keskmiselt{0}}sügavatele kaldakaevudele, suunakaevudele, madalatele lahtistele ja kergesti kokkupandavatele moodustistele ning veepõhisele-puurimisvedelikule.
Kulutasu{0}}: lisatud vähem paksendajat, lihtsustatud koostis.
3. Tavaline CMC (Industrial/Drilling Grade) CMC (Chemical Molecular Control)
Eelised: odav, piisav madalate mageveekaevude jaoks
Puudused: suure jõudlusega soolsus langeb drastiliselt; kiire kõrge{0}}temperatuuri rike; kalduvus käärimisele, lühike muda säilitusaeg; ebastabiilne mudakoogi kvaliteet, altid paksenemisele, kõrge hõõrdetakistus
Sobib: madalatele mageveekaevudele, põllumaade puurimiseks, odavatele-madalatele uuringukaevudele; üldiselt sobivad avamere, sügavate ja kõrge soolsusega{1}}kaevude jaoks
IV. Lihtne valiku kokkuvõte
Rannalähedane, ülemereprojektid, soolvee kaevud, sügavad kaevud, suundkaevud → PAC on vajalik
Madalad maismaa mageveekaevud, piiratud eelarve → CMC-d saab kasutada kulude vähendamiseks
Madala muda viskoossuse ja veekao kontrollimiseks → PAC{0}}LV
Viskoossuse, sealhulgas liiva, suurendamiseks, kontrollides samal ajal veekadu → PAC-HV
