까다로운 산업 화학 분야, 특히 석유 및 가스 시추 분야에서는 일관성이 곧 화폐입니다. 표준 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC)는 신뢰할 수 있는 역할을 하지만 극한의 조건에서는 더욱 강력한 솔루션이 필요합니다. 입력 폴리음이온성 셀룰로오스(PAC) .
종종 '프리미엄 CMC'로 설명되는 PAC는 표준 폴리머가 작동하지 않는 곳(고염도 염수, 깊은 고온 유정, 민감한 셰일층)에서 성능을 발휘하도록 화학적으로 설계되었습니다. 하지만 정확히 무엇이 PAC에게 이렇게 뛰어난 우위를 제공합니까?
다음은 PAC를 유체 손실 제어의 표준으로 만드는 화학적 구조와 물리적 특성에 대한 구조화된 분석입니다.
1. 화학 구조: 탄력성을 위해 설계됨
PAC가 더 나은 성능을 발휘하는 이유를 이해하려면 분자 백본을 살펴봐야 합니다. CMC와 마찬가지로 PAC도 천연 셀룰로오스의 파생물이지만 변형 과정이 훨씬 더 엄격합니다.
백본: 카르복시메틸 그룹으로 변형된 셀룰로오스 골격(D-포도당 단위)으로 구성됩니다.
'다가음이온' 차이점: '다가음이온'이라는 용어는 고분자 사슬을 따라 높은 밀도의 음전하를 의미합니다. PAC는 일반적으로 표준 CMC에 비해 치환도(DS)가 더 높고 (종종 0.9 또는 1.0을 초과함) 이러한 치환기가 더 균일하게 분포되어 있습니다.
구조가 중요한 이유: 높은 균일성과 전하 밀도는 강력한 '음이온 보호막'을 생성합니다. 이 보호막은 물 속의 염 이온(전해질)을 밀어내 폴리머 코일이 붕괴되는 것을 방지합니다. 간단히 말해서, PAC는 염수에서도 팽창과 기능을 유지하는 반면, 표준 CMC는 말려서 점도를 잃을 수 있습니다.
2. 주요 물리화학적 특성
PAC는 현장에서의 성능을 결정하는 특정 매개변수 세트로 정의됩니다.
A. 용해도 및 상용성
PAC는 수용성이며 담수와 포화 염수(소금물) 모두에 빠르게 용해됩니다. 이는 염, 가중제 및 기타 폴리머를 포함한 대부분의 다른 굴착 유체 첨가제와 호환됩니다.
B. 점도 등급('R' 및 'L')
PAC는 일반적으로 다양한 진흙 엔지니어링 요구 사항에 맞게 두 가지 점도 등급으로 제조됩니다.
PAC-R(일반/고점도): 유체 손실 제어와 보충 점도를 모두 제공합니다. 이는 시추공에서 절단 작업을 중단하는 데 도움이 됩니다.
PAC-LV(저점도): 유체 손실을 엄격하게 제어합니다 . 지 않고 시스템의 점도를 크게 높이 이는 유체가 이미 충분히 두꺼운 고밀도 진흙에 매우 중요합니다.
C. 열적 및 세균 안정성
열: 고품질 PAC는 최대 150°C(302°F) 의 온도에서도 안정성을 유지하므로 깊은 우물에 적합합니다.
박테리아: 천연 전분은 쉽게 분해되지만 PAC는 박테리아 공격에 저항성이 있어 살생물제의 필요성을 줄이고 진흙 시스템의 유효 기간을 연장합니다.
