PAC v vrtalnih tekočinah na vodni osnovi: Kako izbrati PAC-LV in PAC-HV za nadzor izgube tekočine

Polianionska celuloza (PAC) je polimer, pridobljen iz celuloze, ki se uporablja v vrtalnih tekočinah na vodni osnovi za nadzor filtracije in izboljšanje kakovosti filtrske pogače. Odvisno od stopnje lahko tudi znatno prispeva k viskoznosti tekočine. Osrednja nakupna odločitev torej ni le, ali vrtalna tekočina potrebuje PAC. Kateri razred PAC zagotavlja zahtevan nadzor izgube tekočine, ne da bi povzročil neželeno reologijo ali težavo z mešanjem.

Za številne sisteme je PAC-LV izhodišče, ko je potreben nadzor izgube tekočine z omejenim povečanjem viskoznosti. PAC-HV je morda bolj primeren, kadar formulacija potrebuje tudi večji prispevek k viskoznosti. Nobena oznaka ne zagotavlja učinkovitosti v določenem blatu: kemija osnovne tekočine, vsebnost trdnih delcev, slanost, izpostavljenost temperaturi in preskusne metode dobavitelja vplivajo na rezultat.

Terminologija: V tem članku PAC pomeni polianionsko celulozo . To ne pomeni polialuminijevega klorida, ki ga v drugih panogah imenujejo tudi 'PAC'.

Vodnik za hitro izbiro

To so navodila za pregledovanje in ne zamenljive specifikacije izdelkov . Razredi PAC-LV in PAC-HV se lahko med dobavitelji razlikujejo. Primerjajte dejanske testne podatke po skupnem postopku, preden dva izdelka z isto oznako obravnavate kot enakovredna.

Kaj počne PAC v blatu na vodni osnovi?

Med vrtanjem lahko tlak potisne tekočo fazo blata v prepustno formacijo. Trdne snovi in ​​polimeri, ki ostanejo, tvorijo filtrsko pogačo na steni vrtine. Cilj učinkovitega nadzora izgube tekočine je omejiti vdor filtrata, hkrati pa ustvariti filtrsko pogačo, ki je združljiva z operacijo.

PAC pomaga tako, da spremeni tekočo fazo in prispeva k nastanku filtrske pogače. Njegovo vrednost je treba oceniti z več povezanimi rezultati:

• Prostornina filtrata: Koliko tekočine preide skozi preskusni medij pod določenimi pogoji?

• Kakovost filtrske pogače: Ali je pogača primerno tanka, konsistentna in primerna za sistem?

• Reologija: Kako PAC vpliva na plastično viskoznost, mejo tečenja, trdnost gela in obnašanje pri nizkem strigu?

• Učinkovitost mešanja: Ali z razpoložljivo opremo zanesljivo razprši in hidrira?

• Združljivost: Ali deluje skupaj s solmi sistema, glino, škrobom, ksantan gumijem, mazivi in ​​drugimi dodatki?

Izdelek, ki proizvede nizko vsebnost filtrata v preprosti laboratorijski brozgi, morda ni najboljša izbira, če ustvarja prekomerno viskoznost ali slabo hidrira v poljskem blatu. Uporabno merilo uspešnosti je zmogljivost v predvidenem tekočinskem sistemu , ne najnižje izolirano število izgube tekočine.

PAC-LV proti PAC-HV: Kakšna je praktična razlika?

Oznaki 'LV' in 'HV' opisujeta predvideni prispevek razreda k viskoznosti: nizka viskoznost in visoka viskoznost . Obe vrsti lahko prispevata k nadzoru filtracije, vendar dajeta formulatorjem različne načine za uravnoteženje izgube tekočine in reologije.

Izberite PAC-LV, ko je viskoznost že ustrezna

Če ima blato sprejemljivo reologijo, vendar izgubi preveč filtrata, je PAC-LV logičen kandidat. Cilj je izboljšati obnašanje filtracije brez nepotrebnega povečanja viskoznosti kroženja.

To razlikovanje je pomembno v sistemih, kjer bi dodajanje več polimera lahko zapletlo črpanje, spremenilo obnašanje pri transportu trdnih snovi ali zahtevalo dodatne prilagoditve formulacije. 'Nizka viskoznost' pa ne pomeni 'brez reološkega učinka'. Izmerite spremembo v celotnem blatu.

Pregledajte PAC-HV, ko formulacija potrebuje obe funkciji

PAC-HV je lahko uporaben, ko tekočina potrebuje nadzor filtracije in dodaten prispevek k viskoznosti. Lahko zmanjša potrebo po pridobivanju teh funkcij iz ločenih dodatkov, odvisno od sistema.

Kompromis je v tem, da lahko razred, izbran zaradi močnega odziva viskoznosti, preseže ciljno reologijo. Preden ga izberete, preverite ne le prostornino filtrata, temveč tudi celoten profil pretoka vrtalne tekočine pred in po staranju.

Ne nadomeščajte po principu kilogram za kilogram

Zamenjava PAC-LV s PAC-HV – ali zamenjava dobavitelja znotraj katere koli kategorije – bi morala sprožiti novo preskušanje formulacije. Ujemajoča se oznaka ne dokazuje ujemajočega se obnašanja polimera in podobni rezultati pri enem odmerku ne zagotavljajo podobnih rezultatov po izpostavljenosti slanosti ali temperaturi.

Pogoji, ki spremenijo delovanje PAC

Slanost in dopolnilna voda

Voda, uporabljena za pripravo vrtalne tekočine, lahko pomembno vpliva na učinkovitost aditiva. Rezultat, dobljen v sladki vodi, se ne sme samodejno uporabiti za morsko vodo ali koncentrirano slanico.

Pri pregledu PAC za sistem s fiziološko raztopino pripravite poskuse z reprezentativnimi koncentracijami vode in soli . Zapišite, kdaj so dodane soli glede na PAC; vrstni red dodajanja lahko vpliva na disperzijo in hidracijo.

Izpostavljenost temperaturi

Vrtalna tekočina lahko doživi pogoje, ki se bistveno razlikujejo od preskusa na napravi pri sobni temperaturi. Če je izpostavljenost toploti pomembna, primerjajte vzorce pred in po postopku staranja, ki ustreza projektu.

Sporočite temperaturo staranja, trajanje, sestavo tekočine in postopek testiranja. Izjava, da je PAC 'temperaturno stabilen', ni uporabna brez pogojev, pod katerimi je bil dosežen ta sklep.

Nalaganje trdnih snovi

Reaktivna glina, izvrtane trdne snovi, uteži in drugi suspendirani delci vplivajo na filtracijo in reologijo. Preizkusite PAC v reprezentativnem sistemu trdnih snovi, namesto da predpostavljate, da se bodo rezultati čiste polimerne raztopine prenesli v delovno blato.

Aditivne interakcije

PAC se običajno ocenjuje skupaj z drugimi aditivi za blato na vodni osnovi. Njihovi skupni učinki niso vedno vsota njihovih ločenih učinkov. Če formulacija vsebuje ksantanski gumi, škrob, CMC ali druge polimere, izvedite preskuse kombinacije pri predvidenih koncentracijah in zaporedju mešanja.

Kako naj kupec primerja dobavitelje PAC?

Primerjavo dobaviteljev je treba začeti s skupnim načrtom testiranja . V nasprotnem primeru sta lahko dva podatkovna lista videti primerljiva, če uporabljate različne sestave vode, odmerke, čase mešanja, postopke staranja ali teste filtracije.

Za vsako oceno kandidata zahtevajte naslednje podatke:

Kjer je to primerno, lahko kupci vprašajo dobavitelje, kako je njihov testni program povezan s specifikacijami API 13A in metodami, ki se uporabljajo za testiranje vrtalnih tekočin na vodni osnovi, kot so tiste, opisane v API-jevi priporočeni praksi 13B-1 . Te reference je treba uporabiti natančno: testiranje izdelka z uporabo metode, povezane z API-jem, ni isto kot trditev, da ima podjetje ali izdelek 'certificiran API'.

Če je poimenovanje API-ja pogodbena zahteva, veljavno izdajo, razred, preskusna merila in zahtevana dokazila . v dokumentaciji o nakupu navedite

Praktični načrt preizkusa za PAC-LV in PAC-HV

Ni nujno, da se nadzorovana primerjava začne z zapletenim programom formulacije. Izolirati mora odločitve, ki so pomembne.

1. korak: Vzpostavite referenčno vrednost osnovne tekočine

Predvideno blato pripravite brez kandidata za PAC. Zapišite njegovo sestavo, postopek mešanja, začetno reologijo, rezultat filtrata in opazovanja filtrske pogače.

2. korak: preizkusite ocene kandidatov pri ustreznih odmerkih

Pregledajte PAC-LV in PAC-HV na istih izbranih koncentracijskih točkah . Uporabite enako ličilno vodo, vrstni red dodajanja, strižni vnos in čas hidracije. To razkriva različne reološke prispevke jasneje kot testiranje vsakega izdelka po postopku, ki ga izbere dobavitelj.

3. korak: Ocenite celoten profil uspešnosti

Za vsak vzorec dokumentirajte:

• rezultat filtracije;

• videz in debelina filtrske pogače, če sta bila izmerjena;

• reologija pri določeni preskusni temperaturi;

• disperzija ali združevanje opazovanj;

• kakršne koli spremembe po navedenem postopku staranja.

4. korak: Optimizirajte za dejanski operativni cilj

Ko je ocena obetavna, izboljšajte njen odmerek. Zmagovalni material ni nujno tisti z najnižjim rezultatom filtrata pri najvišji koncentraciji. Je tisti, ki izpolnjuje zahteve glede filtracije, medtem ko preostalo blato zadrži znotraj svojega delovnega okna.

5. korak: potrdite skladnost komercialne serije

Preden se zanašate na en odobren vzorec za ponavljajočo se dobavo, se dogovorite o specifikacijah za sprostitev, preskusnih metodah, identifikaciji serije in postopku za ravnanje s pošiljko, ki ni v trendu.

Odpravljanje pogostih težav s PAC

Ne odzovite se samodejno na vsak slab rezultat filtracije z dodajanjem več PAC. Najprej preverite, ali je težava v koncentraciji polimera, nadzoru trdnih snovi, kemiji vode, mešanju, staranju ali samem preskusnem postopku.

PAC, CMC in ksantan gumi: ali so zamenljivi?

Ne - ne brez testiranja.

PAC in CMC sta sorodna materiala, pridobljena iz celuloze, vendar se komercialni razredi lahko razlikujejo glede na zamenjavo, obnašanje viskoznosti in učinkovitost uporabe. Kupec bi moral primerjati svoje dejanske rezultate vrtalne tekočine , ne pa domnevati, da katero koli ime zagotavlja določeno stopnjo tolerance na sol ali nadzor filtracije.

Ksantan gumi je pogosto izbran, ko sta reologija in suspenzija nizkega striga osrednja skrb. PAC je običajno izbran za nadzor filtracije, njegov prispevek k viskoznosti pa je odvisen od stopnje. Uporabljata se lahko skupaj v blatu na vodni osnovi, vendar je treba kombinacijo oceniti tako glede filtracije kot reologije.

Če je težava predvsem čezmerni filtrat s sicer sprejemljivo viskoznostjo, začnite s pregledovanjem možnosti nadzora izgube tekočine, kot je PAC-LV. Če tudi vzmetenje in zmogljivost pri nizkem strigu nista ustrezni, preglejte celoten paket dodatkov, namesto da pričakujete, da bo en polimer rešil vse zahteve.

Kupčev kontrolni seznam

Preden oddate komercialno naročilo PAC, pisno potrdite te točke:

1. Ali je ponujeni izdelek polianionska celuloza in ima oznako PAC-LV ali PAC-HV?

2. Katere preskusne metode in izdaje se uporabljajo za specifikacije in podatke o aplikaciji?

3. Kakšna sestava vode in odmerek PAC sta bila uporabljena za ustvarjanje sporočenih rezultatov?

4. Kakšni so izmerjeni učinki na filtracijo in reologijo??

5. Ali je bila stopnja preizkušena v predvideni fiziološki raztopini, sistemu, ki vsebuje glino, ali obteženem sistemu?

6. Ali so trditve v zvezi s temperaturo podprte z navedenim postopkom staranja?

7. Ali lahko dobavitelj zagotovi potrdilo o originalnosti posamezno serijo?, TDS in varnostni list za

8. Kako se komercialne serije izsledijo do odobrenega vzorca in specifikacije za sprostitev?

9. Kakšni pogoji pakiranja in skladiščenja so priporočljivi?

10. Kakšni so potrjeni MOQ, dobavni rok, Incoterm in postopek obravnavanja pritožb za navedeno naročilo?

Pogosto zastavljena vprašanja

Kaj PAC pomeni v vrtalnih tekočinah?

PAC pomeni polianionsko celulozo . Uporablja se v vrtalnih tekočinah na vodni osnovi predvsem za nadzor filtracije in, odvisno od stopnje, prispevek viskoznosti. Ne smemo ga zamenjati s polialuminijevim kloridom , ki ima isto kratico v drugih panogah.

Ali je PAC-LV boljši od PAC-HV za nadzor izgube tekočine?

Nobeden ni univerzalno boljši. PAC-LV se pogosto pregleda, ko blato potrebuje nadzor filtracije brez velikega dodatnega prispevka k viskoznosti. PAC-HV je lahko koristen, kadar sta zaželena nadzor filtracije in povečana viskoznost. Primerjajte jih pri ustreznih odmerkih v dejanskem tekočinskem sistemu.

Ali se PAC lahko uporablja v tekočinah za vrtanje s slano vodo?

PAC je mogoče ovrednotiti za slane sisteme, vendar je primernost odvisna od specifične stopnje, sestave in koncentracije soli ter celotne formulacije blata . Zahtevajte testne podatke, pripravljene z reprezentativno vodo, namesto da se zanašate na rezultate sladke vode.

Ali je rezultat testa API enak certificiranju API?

Ne. Dobavitelj lahko poroča o rezultatih, pridobljenih s preskusno metodo, ki se nanaša na API, ne da bi ta izjava pomenila certifikat. Če nabavna pogodba zahteva skladnost z določeno specifikacijo API-ja, opredelite veljavne zahteve in dokaze, ki jih mora zagotoviti dobavitelj.

Ali lahko PAC nadomesti ksantan gumi?

Ne samodejno. PAC in ksantan gumi sta pogosto izbrana za različne primarne funkcije v vrtalnih tekočinah. Zamenjava enega z drugim zahteva novo oceno filtracije, reologije, suspenzije in ravnanja na terenu.

Kaj je treba preizkusiti pred odobritvijo novega dobavitelja PAC?

Primerjajte vsaj kandidatne materiale z isto osnovno tekočino, točkami odmerjanja, metodo mešanja, filtracijskim testom in reološkim postopkom. Dodajte teste slanosti in staranja, ko so ti pogoji pomembni za projekt, nato potrdite, da lahko dobavitelj ponovi odobreno specifikacijo v komercialnih serijah.

Zaključek

Najučinkovitejši način za nakup PAC je, da najprej opredelite problem vrtalne tekočine . Če sistem potrebuje boljši nadzor filtracije, vendar ima že dovolj viskoznosti, je PAC-LV logičen kandidat. Če potrebuje nadzor filtracije in večjo viskoznost, si PAC-HV morda zasluži preizkus. Končna izbira mora biti podprta s primerljivimi testi v predvidenem blatu in s specifikacijo dobavitelja, ki jo je mogoče ohraniti v komercialnih pošiljkah.

Za priporočilo kakovosti ali ponudbo posredujte Unionchemu sestavo osnovne tekočine, ciljni rezultat filtrata, trenutno reologijo, slanost, pričakovano temperaturno izpostavljenost in ocenjeno nabavno količino . Te informacije omogočajo ovrednotenje PAC-LV in PAC-HV glede na aplikacijo namesto izbire samo po imenu izdelka.