Ксантанова гума в сондажни течности: приложения и ръководство

Какво представлява ксантанова гума?

Ксантанова гумае естествен полизахарид, произведен от ферментацията на Xanthomonas campestris, изглеждащ като почти бял или бледожълт прах. Този уникален биополимер се състои от D-глюкоза, D-маноза и D-глюкуронова киселина в специфични пропорции, с пируватни групи и ацетилови групи в неговата молекулярна структура, което му придава отлични свойства за сгъстяване, суспендиране и стабилизиране.

Процесът на производство на ксантанова гума е подобен на пивоварството, като се използват въглехидрати като царевично нишесте като суровини, чрез микробна ферментация, екстракция, сушене, смилане и други стъпки. Молекулното му тегло може да достигне 2-20 милиона далтона и тази характеристика с високо молекулно тегло е в основата на неговите отлични реологични свойства.

Разлики между индустриална и хранителна ксантанова гума

Ксантановата гума се разделя главно на промишлен клас и хранителен клас според различните области на приложение, със значителни разлики в производствените стандарти, изискванията за производителност и сценариите на приложение.

Индустриална ксантанова гума

Индустриална ксантанова гума е специално проектирана за екстремни среди, особено забележителна в областта на нефтените сондажи. Основните му предимства включват:

• Устойчивост на сол и температура: поддържа стабилна производителност в саламура с висока соленост и при високи температури до 150 градуса
• Изтъняване при срязване: вискозитетът намалява по време на високо-скоростно срязване за лесно изпомпване и възстановява високия вискозитет, когато е неподвижен, за да суспендира изрезки
• Химическа стабилност: стабилна производителност в диапазона на рН 6-10, добра съвместимост с други добавки за сондажни течности

Вземайки индустриалния клас ксантанова гума на Sinoright като пример, техническите му параметри са вискозитет 1200-1800 cps, pH стойност 6.0-8.0, което го прави идеален вискозификатор и стабилизатор за сондажни течности.

Хранителна ксантанова гума

Хранителната ксантанова гума се фокусира върху чистотата и безопасността:

• Високи изисквания за чистота: ниско съдържание на тежки метали, обикновено олово По-малко или равно на 2ppm, арсен По-малко или равно на 3ppm

• Микробиален контрол: общ брой бактерии По-малко или равно на 2000 cfu/g, без патогенни бактерии

• Оптимизиране на вкуса: осигурява гладка текстура в храната, без да повлиява вкуса

Въпреки че ксантановата гума с хранителен клас е с превъзходна чистота, в среди за пробиване, способността на ксантанова гума с промишлен клас да издържа на екстремни условия я прави незаменим избор.

Принцип на работа на сондажните течности от ксантанова гума

Сондажните течности от ксантанова гума се използват широко в петролната промишленост поради техния уникален механизъм на действие, отразен главно в следните аспекти:

Ефект на повишаване на вискозитета

Молекулите на ксантанова гума образуват три{0}}измерна мрежеста структура във воден разтвор, като значително повишават вискозитета на сондажните течности. Експерименталните данни показват, че добавянето на само 0,45% концентрация на ксантанова гума може да доведе вискозитета на сондажната течност до идеалния диапазон. Този ефект на-увеличаване на вискозитета позволява на сондажната течност ефективно да пренася отломки от дъното на кладенеца обратно към повърхността, предотвратявайки отлагането на отломки, за да образува легло от отломки.

Ефективност на пясъчното окачване

Псевдопластичните реологични свойства на сондажния флуид от ксантанова гума му придават висок вискозитет в покой или ниска-скорост на потока, което му позволява да суспендира сондажни отпадъци и утежняващи материали. Тестовете показват, че 0,45% концентрация на сондажна течност от ксантанова гума има степен на суспензия на пясък от над 90% в рамките на 2 часа, което е особено важно при свързване или спиране на помпата, като ефективно предотвратява заседнала тръба поради утаяване на пясък.

Механизъм за намаляване на филтрацията

Ксантановата гума може да образува тънка и плътна кална торта върху стената на кладенеца, намалявайки филтрирането на сондажната течност във формацията. Полярните групи в неговите молекули силно взаимодействат с водните молекули, за да образуват стабилен воден филм, като по този начин контролират загубите при филтриране. При условия на висока температура и високо налягане загубата от филтриране на сондажната течност от ксантанова гума все още може да се поддържа на ниско ниво, предпазвайки нефтените и газовите слоеве от повреда.

Ефективност на смазване

Сондажната течност, добавена с ксантанова гума, може да образува смазващ филм между сондажния инструмент и стената на кладенеца, намалявайки съпротивлението на триене и въртящия момент. Полевите приложения показват, че използването на сондажна течност от ксантанова гума може да намали въртящия момент на сондажния инструмент с 15-20%, да удължи живота на свредлото и да подобри ефективността на пробиване.

Указания за полево приложение на сондажни течности от ксантанова гума

За да се даде пълна роля на ксантанова гума в сондажните течности, правилните методи на употреба са от решаващо значение. Следват ключови стъпки и предпазни мерки при полево приложение:

Контрол на дозировката

Количеството добавена ксантанова гума трябва да се определи според вида на сондажната течност и условията в сондажа:

• Конвенционални сондажни-течности на водна основа: препоръчителната доза е 0,3-0,5%

• Соленоводни сондажни течности: препоръчителната доза е 0,5-0,8%

• Хоризонтални сондажни течности: може да се увеличи до 0,6-1,0% за подобряване на капацитета на окачването

При практически приложения трябва да се провеждат експерименти в малък{0}}мащаб, за да се определи оптималната дозировка, за да се избегне прекомерното добавяне, водещо до твърде висок вискозитет, засягащ течливостта.

Метод на разтваряне

Правилното разтваряне на ксантанова гума е от ключово значение за осигуряване на ефективност:

1. Първо смесете предварително-ксантанова гума със сухи прахообразни материали в сондажната течност (като бентонит)
2. Бавно добавете към водата при силно разбъркване, за да избегнете образуването на рибешки очи
3. Препоръчва се времето за разбъркване да бъде не по-малко от 30 минути, за да се осигури пълна хидратация
4. За ускоряване на разтварянето може{0}} да се използва високоскоростно оборудване за рязане

Предпазни мерки за съвместимост

Ксантановата гума има добра съвместимост с други добавки за сондажни течности, но трябва да се обърне внимание на:

• Контактът с железни йони може да причини разграждане, така че избягвайте използването на железни изделия за дълго-разбъркване

• Високата концентрация на калциеви йони може да повлияе на вискозитета и трябва да се добавят хелатиращи агенти, ако е необходимо

• Контролирайте съотношението, когато се използва заедно с лигносулфонатни разредители

• Препоръчва се добавяне на 0,01-0,05% бактерицид за предотвратяване на биоразграждане

Мониторинг на производителността

Когато използвате сондажна течност от ксантанова гума, следните свойства трябва да се наблюдават редовно:

• Привиден вискозитет и пластичен вискозитет: уверете се, че са в препоръчителния диапазон

• Динамична сила на срязване и статична сила на срязване: оценете капацитета на окачване

• Загуба при филтриране: контролирайте качеството на калната утайка

• pH стойност: поддържайте между 6,5-8,5

Защо да изберете промишлена ксантанова гума Sinoright

Сред многобройните доставчици на ксантанова гума, промишлените-продукти на Sinoright се превърнаха в идеалния избор за агенти за третиране на сондажни течности поради отличното им представяне. Техните основни предимства се изразяват в:

• Стриктният контрол на качеството на производството осигурява стабилен вискозитет в оптималния диапазон от 1200-1800 cps и pH стойност 6.0-8.0. Всяка партида от продукти се подлага на цялостно тестване, за да се гарантира последователност в работата
• Той все още може да поддържа вискозитет на срязване от повече от 20 mPa·s при 150 градуса висока температура и наситена солена вода, отговаряйки на нуждите на дълбоки кладенци и сложни образувания
• Професионален технически екип предоставя пълна техническа поддръжка от дизайна на формулата до-прилагането на място
• Като биоразградим естествен полимер, характеристиките му за опазване на околната среда отговарят на изискванията на съвременното сондиране за екологосъобразност и е лесен за боравене след употреба и намалява замърсяването на петролни и газови пластове и подземни води

Добре дошли всвържете се с насза персонализирани решения и тестване на проби.