Ксантановая камедь для буровых растворов
Ксантан для бурового раствора – это экзополисахарид, синтезируемый бактерией ксантамонас кампестрис. Для бурения скважин ксантановая камедь имеет формулу (C35H49O29)n. Она состоит из повторяющихся фрагментов, содержащих пять сахаристых остатков: два глюкозных остатка, два манозных остатка и один остаток глюкуроновой кислоты, частично этерифицированный уксусной и пировиноградной кислотами. Используя камедь для раствора молекулярную массу и свойства ксантана можно регулировать, изменяя условия жизнедеятельности микроорганизмов. Наличие карбоксильных и пируватных кислотных групп обеспечивает молекулам ксантана достаточно высокий отрицательный заряд и определяет вязкость.
Заряд анионный.
Стабильность и совместимость – Ксантановая камедь для бурения устойчива к ферментам, спиртам, ПАВ, кислотам (кроме соляной) и щелочам. Высоким (до 120 ºС) и низким (до -18 ºС) температурам. Несовместим с ЭКГ.
КСАНТАНОВЫЙ ЗАГУСТИТЕЛЬ ДЛЯ БУРЕНИЯ
В нефтяной промышленности ксантан для скважин пользуется популярностью. Ксантановый природный загуститель, цена которого на порядок ниже прочих химических веществ используемых в нефтеперерабатывающей отрасли. В присутствии 5-20% NaCl, KCl, CaCl2 или MgCl2 вязкость 0,5% раствора ксантана возрастает на 10%.
Наиболее важное качество камеди ксантана – это высокая прочность на разрыв одновременно с большой растяжимостью.
Кроме того, камедь в порошке легко смешивается и поглощается другими веществами, образуя стабильные суспензии и термообратимые мягкие эластичные гели, например, с камедью рожкового дерева. Такой биополимер как ксантан порошок вы можете заказать, обратившись по указанному на нашем сайте телефону.
Растворы камеди ксантана высоко псевдопластичны. При увеличении сдвигового усилия резко понижается вязкость. После снятия усилия начальная вязкость восстанавливается почти мгновенно.
ПРИМЕНЕНИЕ КСАНТАНА ДЛЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ
Ксантановая камедь используется в качестве структурообразователя. Биополимер эффективно работает во всех буровых растворах на водной основе – от сильно утяжеленных до систем с низким содержанием твердой фазы. Включая пресную, морскую воду, системы на основе соленой воды и плотные рассолы; обеспечивает реологический профиль повышенной вязкости при низких скоростях сдвига и понижает сдвиговые характеристики при высоких скоростях сдвига. Эти характеристики часто приводят к образованию жидкостей, где предельное напряжение сдвига выше, чем пластическая вязкость.
Водные растворы его имеют способность макроструктурироватъся в результате образования надмолекулярных пространственных сеток, состоящих из спиральных структурных единиц, соединяющихся водородными и ван-дер-ваальсовыми связями. Макромолекулы ксантана, помимо полярных функциональных групп, содержат также анионные карбоксилатные группы, располагающиеся на боковых ответвлениях внутри основной спирали. Видимо, подобным экранированием заряженных участков макромолекулы ксантана объясняется обратимость и прочность к сдвиговым нагрузкам гидратированных макромолекулярных структур, которые обеспечивают псевдопластичный характер реологического поведения биополимерных растворов.
Снижение сдвиговых усилий позволяет свести к минимуму потери давления и давление в стояке внутри бурильной колонны и на долоте, для оптимизации гидравлических показателей и максимальной скорости проходки.