سلولز پلی یونی (PAC) یک پلیمر محلول در آب است که معمولاً در صنعت نفت و گاز به عنوان افزودنی سیال حفاری استفاده می شود.PAC مشتقی از سلولز است که جزء ساختاری اصلی دیواره سلولی گیاه است.PAC در بهبود خواص رئولوژیکی سیالات حفاری مانند ویسکوزیته، کنترل اتلاف سیال و خواص تعلیق بسیار موثر است.این مقاله در مورد خواص، کاربردها و مزایای PAC در سیالات حفاری نفت بحث خواهد کرد.

خواص سلولز پلی یونی

PAC یک پلیمر محلول در آب است که از سلولز به دست می آید.این یک ترکیب با وزن مولکولی بالا است که حاوی گروه های کربوکسی متیل و هیدروکسیل است.درجه جانشینی (DS) PAC به میانگین تعداد گروه های کربوکسی متیل در واحد انیدروگلوکز ستون فقرات سلولزی اشاره دارد.مقدار DS یک پارامتر مهم است که بر خواص PAC مانند حلالیت، ویسکوزیته و پایداری حرارتی آن تأثیر می گذارد.

PAC ساختار منحصر به فردی دارد که به آن اجازه می دهد با مولکول های آب و دیگر پلیمرهای موجود در سیالات حفاری تعامل داشته باشد.مولکول های PAC یک شبکه سه بعدی از پیوندهای هیدروژنی و برهمکنش های الکترواستاتیکی با مولکول های آب و سایر افزودنی های پلیمری مانند صمغ زانتان یا صمغ گوار را تشکیل می دهند.این ساختار شبکه، ویسکوزیته و رفتار نازک شدن برشی سیالات حفاری را افزایش می دهد، که خواص مهمی برای عملیات حفاری کارآمد هستند.

کاربردهای سلولز پلی یونی

PAC یک پلیمر همه کاره است که می تواند در سیستم های مختلف سیال حفاری مانند گل های مبتنی بر آب، گل های مبتنی بر روغن و گل های مبتنی بر مصنوعی استفاده شود.PAC به دلیل حلالیت عالی در آب و سازگاری با سایر مواد افزودنی، بیشتر در گل های مبتنی بر آب استفاده می شود.PAC بسته به شرایط و اهداف خاص حفاری در غلظت های بین 0.1٪ تا 1.0٪ وزنی به سیالات حفاری اضافه می شود.

PAC در سیالات حفاری برای چندین کاربرد استفاده می شود، از جمله:

1. گرانروی: PAC ویسکوزیته سیالات حفاری را افزایش می دهد که به تعلیق و انتقال قلمه ها و سایر جامدات به خارج از گمانه کمک می کند.PAC همچنین به حفظ یکپارچگی چاه با جلوگیری از اتلاف مایع در سازندهای نفوذپذیر کمک می کند.
2. کنترل اتلاف سیال: PAC با تشکیل یک کیک فیلتر نازک و غیرقابل نفوذ روی دیواره گمانه، به عنوان یک عامل کنترل اتلاف سیال عمل می کند.این کیک فیلتر از هدر رفتن سیال حفاری در سازند جلوگیری می کند که می تواند باعث آسیب سازند و کاهش راندمان عملیات حفاری شود.
3. مهار شیل: PAC دارای ساختار منحصر به فردی است که به آن اجازه می دهد تا روی مواد معدنی رسی و سازندهای شیل جذب شود.این جذب باعث کاهش تورم و پراکندگی سازندهای شیل می شود که می تواند باعث ناپایداری چاه و سایر مشکلات حفاری شود.

فواید سلولز پلی یونیک

PAC چندین مزیت را برای عملیات حفاری فراهم می کند، از جمله:

1. راندمان حفاری بهبود یافته: PAC خواص رئولوژیکی سیالات حفاری، مانند ویسکوزیته و کنترل از دست دادن سیال را افزایش می دهد.این امر با کاهش زمان و هزینه مورد نیاز برای حفاری چاه، کارایی عملیات حفاری را بهبود می بخشد.
2. حفاظت از سازند: PAC با جلوگیری از اتلاف سیال و به حداقل رساندن آسیب سازند به حفظ یکپارچگی چاه کمک می کند.این سازند را محافظت می کند و خطر ناپایداری چاه و سایر مشکلات حفاری را کاهش می دهد.
3. سازگاری با محیط زیست: PAC یک پلیمر محلول در آب است که زیست تخریب پذیر است و با محیط زیست سازگار است.این باعث می شود که آن را به یک افزودنی ترجیحی برای حفاری مایعات در مناطق حساس به محیط زیست تبدیل کند.

نتیجه

سلولز پلی یونی یک افزودنی بسیار موثر در سیالات حفاری نفت به دلیل خواص منحصر به فرد و کاربردهای همه جانبه آن است.PAC خواص رئولوژیکی سیالات حفاری را افزایش می دهد، راندمان حفاری را بهبود می بخشد و سازند را از آسیب محافظت می کند.PAC همچنین با محیط زیست سازگار است و در مناطق حساس ترجیح داده می شود.انتظار می رود استفاده از PAC در سیالات حفاری در آینده به رشد خود ادامه دهد زیرا صنعت نفت و گاز همچنان به دنبال فناوری ها و روش های جدید حفاری برای افزایش تولید و کاهش هزینه ها است.