PAC vesipohjaisissa porausnesteissä: PAC-LV ja PAC-HV valitseminen nestehäviön hallintaan

Polyanioninen selluloosa (PAC) on selluloosasta johdettu polymeeri, jota käytetään vesipohjaisissa porausnesteissä suodatuksen hallinnassa ja suodatinkakun laadun parantamisessa. Lajista riippuen se voi myös vaikuttaa merkittävästi nesteen viskositeettiin. Keskeinen hankintapäätös ei siis ole pelkästään se, tarvitseeko porausneste PAC:tä. Se on se , mikä PAC-laatu tarjoaa vaaditun nestehäviön hallinnan luomatta ei-toivottuja reologia- tai sekoitusongelmia.

Monissa järjestelmissä PAC-LV on lähtökohta, kun nestehäviön hallintaa tarvitaan rajoitetun viskositeetin kasvun yhteydessä. PAC-HV voi olla sopivampi, kun formulaatio tarvitsee myös vahvempaa viskositeettia. Kumpikaan nimitys ei takaa suorituskykyä tietyssä mudassa: tulokseen vaikuttavat perusnesteen kemia, kiintoainepitoisuus, suolaisuus, lämpötilaaltistus ja toimittajan testausmenetelmät.

Terminologia: Tässä artikkelissa PAC tarkoittaa polyanionista selluloosaa . Se ei tarkoita polyalumiinikloridia, josta käytetään myös lyhennettä 'PAC' muilla teollisuudenaloilla.

Pikavalintaopas

Nämä ovat seulontaohjeita, eivät keskenään vaihdettavia tuotetietoja . PAC-LV- ja PAC-HV-laadut voivat vaihdella toimittajittain. Vertaa todellisia testitietoja yhteisellä menettelyllä ennen kuin käsittelet kahta samalla etiketillä varustettua tuotetta vastaavina.

Mitä PAC tekee vesipohjaisessa mudassa?

Porauksen aikana paine voi pakottaa mudan nestefaasin läpäiseväksi muodostukseen. Jäljelle jääneet kiinteät aineet ja polymeerit muodostavat suodatuskakun kaivon seinään. Tehokas nestehäviön hallinta pyrkii rajoittamaan suodoksen tunkeutumista samalla kun saadaan aikaan toimintoon sopiva suodatinkakku.

PAC auttaa modifioimalla nestefaasia ja edistämällä suodatinkakkujen muodostumista. Sen arvoa tulisi arvioida useiden toisiinsa liittyvien tulosten kautta:

• Suodattimen tilavuus: Kuinka paljon nestettä kulkee testiväliaineen läpi määritellyissä olosuhteissa?

• Suodatinkakun laatu: Onko kakku kohtuullisen ohut, yhtenäinen ja sopiva järjestelmään?

• Reologia: Miten PAC vaikuttaa muovin viskositeettiin, myötörajaan, geelin lujuuteen ja alhaisen leikkausvoiman käyttäytymiseen?

• Sekoitustehokkuus: Hajaantuuko ja hydratoituuko se luotettavasti saatavilla olevilla laitteilla?

• Yhteensopivuus: Toimiiko se järjestelmän suolojen, saven, tärkkelyksen, ksantaanikumin, voiteluaineiden ja muiden lisäaineiden kanssa?

Tuote, joka tuottaa vähäisen suodostuloksen yksinkertaisessa laboratoriolieteessä, ei välttämättä ole paras valinta, jos se luo liiallista viskositeettia tai hydratoituu huonosti pellolla. Hyödyllinen vertailukohta on suoritus aiotussa nestejärjestelmässä , ei pienin eristetty nestehäviöluku.

PAC-LV vs PAC-HV: Mikä on käytännön ero?

'LV' ja 'HV' merkinnät kuvaavat laadun aiottua viskositeettiosuutta: alhainen viskositeetti ja korkea viskositeetti . Molemmat tyypit voivat edistää suodatuksen hallintaa, mutta ne antavat formuloijille erilaisia ​​tapoja tasapainottaa nestehävikkiä ja reologiaa.

Valitse PAC-LV, kun viskositeetti on jo riittävä

Jos mudalla on hyväksyttävä reologia, mutta se menettää liikaa suodosta, PAC-LV on looginen ehdokas. Tavoitteena on parantaa suodatuskäyttäytymistä lisäämättä tarpeettomasti kiertoviskositeettia.

Tällä erolla on merkitystä järjestelmissä, joissa polymeerin lisääminen voi vaikeuttaa pumppaamista, muuttaa kiintoaineen kuljetuskäyttäytymistä tai vaatia lisäsäätöjä. 'Matala viskositeetti' ei kuitenkaan tarkoita , että 'ei reologista vaikutusta'. Mittaa koko mudan muutos.

Näyttö PAC-HV, kun formulaatio tarvitsee molemmat toiminnot

PAC-HV voi olla hyödyllinen, kun neste tarvitsee suodatuksen hallintaa ja lisäviskositeetin osuutta. Se saattaa vähentää tarvetta saada nämä toiminnot erillisistä lisäaineista järjestelmästä riippuen.

Kompromissi on, että sen vahvan viskositeettivasteen perusteella valittu laatu voi ylittää reologian tavoitteen. Ennen kuin valitset sen, tarkista suodoksen tilavuuden lisäksi myös porausnesteen koko virtausprofiili ennen vanhentamista ja sen jälkeen.

Älä korvaa kiloa kilogrammalta

PAC-LV:n korvaaminen PAC-HV:llä – tai toimittajan vaihtaminen kummassa tahansa kategoriassa – pitäisi käynnistää uusi formulaatiokoe. Yhteensopiva etiketti ei määritä vastaavaa polymeerin käyttäytymistä, ja samanlaiset tulokset yhdellä annoksella eivät takaa samanlaisia ​​​​tuloksia suolapitoisuudelle tai lämpötilalle altistumisen jälkeen.

Olosuhteet, jotka muuttavat PAC:n suorituskykyä

Suolaisuus ja meikkivesi

Porausnesteen valmistukseen käytetty vesi voi vaikuttaa olennaisesti lisäaineen suorituskykyyn. Makeassa vedessä saatua tulosta ei tule automaattisesti levittää meriveteen tai väkevään suolaliuokseen.

Kun seulotaan PAC suolaliuosjärjestelmälle, valmistele kokeita käyttämällä edustavia meikkivesi- ja suolapitoisuuksia . Kirjaa, milloin suoloja lisätään suhteessa PAC:hen; lisäysjärjestys voi vaikuttaa dispersioon ja hydraatioon.

Lämpötilaaltistus

Porausnesteessä voi esiintyä olosuhteita, jotka poikkeavat merkittävästi huonelämpötilan penkkitestistä. Jos lämpöaltistus on olennaista, vertaa näytteitä ennen ja jälkeen hankkeelle sopivan vanhentamistoimenpiteen.

Ilmoita vanhenemislämpötila, kesto, nesteen koostumus ja testausmenettely. Lausunto, jonka mukaan PAC on 'lämpötilastabiili', ei ole hyödyllinen ilman olosuhteita, joissa tämä johtopäätös tehtiin.

Kiinteiden aineiden lataus

Reaktiivinen savi, poratut kiinteät aineet, painomateriaali ja muut suspendoituneet hiukkaset vaikuttavat sekä suodatukseen että reologiaan. Testaa PAC edustavassa kiintoainejärjestelmässä sen sijaan, että oletetaan, että puhtaan polymeeriliuoksen tulokset kulkeutuvat työmutaan.

Additiiviset vuorovaikutukset

PAC arvioidaan yleisesti muiden vesipohjaisten mudan lisäaineiden rinnalla. Niiden yhteisvaikutukset eivät aina ole niiden erillisten vaikutusten summa. Jos formulaatio sisältää ksantaanikumia, tärkkelystä, CMC:tä tai muita polymeerejä, suorita yhdistelmäkokeet tarkoitetuilla pitoisuuksilla ja sekoitussekvenssillä.

Kuinka ostajan tulisi verrata PAC-toimittajia?

Toimittajavertailu tulisi aloittaa yhteisellä testisuunnitelmalla . Muuten kaksi tietolehteä voivat vaikuttaa vertailukelpoisilta käytettäessä erilaisia ​​vesikoostumuksia, annostuksia, sekoitusaikoja, vanhentamismenetelmiä tai suodatustestejä.

Pyydä seuraavat tiedot jokaisesta hakijan arvosanasta:

Tarvittaessa ostajat voivat kysyä toimittajilta, kuinka heidän testiohjelmansa liittyy API 13A:n spesifikaatioihin ja vesipohjaisten porausnesteiden testaukseen käytettyihin menetelmiin, kuten API Recommended Practice 13B-1: ssä kuvattuihin menetelmiin . Näitä viittauksia tulee käyttää tarkasti: tuotteen testaaminen API:hen liittyvällä menetelmällä ei ole sama asia kuin väittäminen, että yritys tai tuote on 'API-sertifioitu'.

Jos API-nimitys on sopimusehto, määritä soveltuva painos, luokka, testikriteerit ja ostoasiakirjoissa vaaditut todisteet.

Käytännön bench-test-suunnitelma PAC-LV:lle ja PAC-HV:lle

Hallitun vertailun ei tarvitse alkaa monimutkaisella formulointiohjelmalla. Sen on eristettävä merkitykselliset päätökset.

Vaihe 1: Määritä perusnesteen vertailuarvo

Valmistele aiottu muta ilman ehdokas PAC:ta. Kirjaa muistiin sen koostumus, sekoitusmenettely, alkuperäinen reologia, suodostulos ja suodatinkakkuhavainnot.

Vaihe 2: Testaa ehdokkaiden arvosanat sopivilla annoksilla

Seulo PAC-LV ja PAC-HV samoissa valituissa konsentraatiopisteissä . Käytä identtistä meikkivettä, lisäysjärjestystä, leikkaussyöttöä ja kosteutusaikaa. Tämä paljastaa erilaiset reologiset vaikutukset selvemmin kuin jokaisen tuotteen testaus toimittajan valitseman menettelyn mukaisesti.

Vaihe 3: Arvioi koko suorituskykyprofiili

Asiakirja jokaisesta näytteestä:

• suodatustulos;

• suodatinkakun ulkonäkö ja paksuus mitattuna;

• reologia määritellyssä testilämpötilassa;

• dispersio- tai paakkuuntumishavainnot;

• kaikki muutokset määritellyn vanhentamismenettelyn jälkeen.

Vaihe 4: Optimoi todellisen käyttötavoitteen mukaan

Kun arvosana on lupaava, tarkenna sen annostusta. Voittajamateriaali ei välttämättä ole se, jonka suodostulos on pienin korkeimmalla pitoisuudella. Se täyttää suodatusvaatimuksen ja pitää muun mudan käyttöikkunassaan.

Vaihe 5: Varmista kaupallisen erän johdonmukaisuus

Ennen kuin luotat yhteen hyväksyttyyn näytteeseen toistuvassa toimituksessa, sovi julkaisun spesifikaatioista, testausmenetelmistä, erän tunnistamisesta ja menettelytavoista poikkeavan lähetyksen käsittelemiseksi.

Yleisten PAC-ongelmien vianmääritys

Älä reagoi automaattisesti jokaiseen huonoon suodatustulokseen lisäämällä PAC:tä. Varmista ensin, onko ongelma polymeeripitoisuudessa, kiintoainekontrollissa, vesikemiassa, sekoituksessa, vanhentamisessa vai itse testimenettelyssä.

PAC, CMC ja ksantaanikumi: ovatko ne vaihdettavissa?

Ei – ei ilman testausta.

PAC ja CMC ovat samankaltaisia ​​selluloosasta peräisin olevia materiaaleja, mutta kaupalliset laatuluokat voivat vaihdella substituutio-, viskositeettikäyttäytymisensä ja käyttösuorituskykynsä suhteen. Ostajan tulee verrata todellisia porausnesteen tuloksiaan , eikä olettaa, että jompikumpi nimi takaa tietyn suolan sietokyvyn tai suodatuksen hallinnan.

Ksantaanikumi valitaan usein, kun alhaisen leikkausvoiman reologia ja suspensio ovat keskeisiä huolenaiheita. PAC valitaan yleisesti suodatuksen säätöön, ja sen viskositeetti riippuu laadusta. Niitä voidaan käyttää yhdessä vesipohjaisessa mudassa, mutta yhdistelmä tulee arvioida sekä suodatuksen että reologian suhteen.

Jos ongelma on ensisijaisesti liiallinen suodos, jonka viskositeetti on muuten hyväksyttävä, aloita seulomalla nestehäviön hallintavaihtoehto, kuten PAC-LV. Jos jousitus ja alhainen leikkauskyky eivät myöskään ole riittäviä, tutki koko lisäainepaketti sen sijaan, että odotat yhden polymeerin ratkaisevan kaikki vaatimukset.

Ostajan tarkistuslista

Vahvista nämä kohdat kirjallisesti ennen kaupallisen PAC-tilauksen tekemistä:

1. Onko tarjottu tuote polyanionista selluloosaa ja onko sen nimi PAC-LV vai PAC-HV?

2. Mitä testimenetelmiä ja -versioita käytetään määrittely- ja sovellustiedoissa?

3. Mitä veden koostumusta ja PAC-annostusta käytettiin raportoitujen tulosten luomiseen?

4. Mitkä ovat mitatut vaikutukset sekä suodatukseen että reologiaan??

5. Onko laatua testattu tarkoitetussa suolaliuoksessa, savea sisältävässä tai painotetussa järjestelmässä?

6. Onko lämpötilaan liittyvien väitteiden taustalla ilmoitettu vanhentamismenettely?

7. Voiko toimittaja toimittaa eräkohtaisen COA- , TDS- ja SDS-todistuksen?

8. Miten kaupalliset erät jäljitetään hyväksyttyyn näyte- ja julkaisuerittelyyn?

9. Mitä pakkaus- ja säilytysolosuhteita suositellaan?

10. Mitkä ovat tarjotun tilauksen vahvistettu MOQ, toimitusaika, Incoterm ja valitusten käsittelyprosessi?

Usein kysytyt kysymykset

Mitä PAC tarkoittaa porausnesteissä?

PAC tarkoittaa polyanionista selluloosaa . Sitä käytetään vesipohjaisissa porausnesteissä ensisijaisesti suodatuksen säätelyyn ja laadusta riippuen viskositeetin lisäämiseen. Sitä ei pidä sekoittaa polyalumiinikloridiin , jolla on sama lyhenne muilla teollisuudenaloilla.

Onko PAC-LV parempi kuin PAC-HV nestehäviön hallinnassa?

Kumpikaan ei ole yleisesti parempi. PAC-LV seulotaan usein, kun muta tarvitsee suodatuksen hallintaa ilman suurta viskositeetin lisäystä. PAC-HV voi olla käyttökelpoinen, kun sekä suodatuksen säätö että nostettu viskositeetti ovat toivottavia. Vertaa niitä vastaavilla annoksilla todellisessa nestejärjestelmässä.

Voidaanko PAC:tä käyttää suolaisen veden porausnesteisiin?

PAC voidaan arvioida suolaliuosjärjestelmille, mutta soveltuvuus riippuu tietystä laadusta, suolakoostumuksesta ja pitoisuudesta sekä täydellisestä mutakoostumuksesta . Pyydä testituloksia, jotka on valmistettu edustavalla vedellä, sen sijaan, että luottaisit makean veden tuloksiin.

Onko API-testin tulos sama kuin API-sertifiointi?

Ei. Toimittaja voi raportoida API-viittaustestimenetelmällä saadut tulokset ilman, että tämä lausunto muodostaa sertifioinnin. Jos ostosopimus edellyttää tietyn API-eritelmän noudattamista, määritä sovellettavat vaatimukset ja todisteet, jotka toimittajan on toimitettava.

Voiko PAC korvata ksantaanikumia?

Ei automaattisesti. PAC ja ksantaanikumi valitaan usein erilaisiin päätoimintoihin porausnesteissä. Yhden korvaaminen toisella vaatii uuden arvioinnin suodatuksesta, reologiasta, suspensiosta ja kenttäkäsittelystä.

Mitä tulee testata ennen uuden PAC-toimittajan hyväksymistä?

Vertaa vähintään ehdokasmateriaaleja käyttäen samaa perusnestettä, annostuspisteitä, sekoitusmenetelmää, suodatustestiä ja reologiamenettelyä. Lisää suolaisuus- ja ikääntymistestit, kun näillä olosuhteilla on merkitystä projektille, ja vahvista sitten, että toimittaja voi toistaa hyväksytyn eritelmän kaupallisissa erissä.

Johtopäätös

Tehokkain tapa ostaa PAC on määritellä ensin porausnesteongelma . Jos järjestelmä tarvitsee parempaa suodatuksen hallintaa, mutta sillä on jo tarpeeksi viskositeettia, PAC-LV on looginen ehdokas. Jos se tarvitsee sekä suodatuksen säätöä että lisää viskositeettia, PAC-HV saattaa ansaita kokeilun. Lopullista valintaa on tuettava vertailukelpoisilla testeillä tarkoitetussa mudassa ja toimittajan eritelmillä, joita voidaan ylläpitää kaikissa kaupallisissa lähetyksissä.

Arvosuositusta tai tarjousta varten toimita Unionchemille perusnesteen koostumus, tavoitesuodostulos, nykyinen reologia, suolapitoisuus, odotettu lämpötilaaltistus ja arvioitu ostomäärä . Nämä tiedot mahdollistavat PAC-LV:n ja PAC-HV:n arvioinnin sovelluksen perusteella sen sijaan, että valittaisiin pelkän tuotteen nimen perusteella.