水ベースの掘削液における熱安定性および濾過制御の強化のためのシネージスティックエピクロロヒドリン-クロスリンクされたカルボキシメチルキスラン
Yutong Li1, Fan Zhang1, Bo Wang2
1School of Petroleum Engineering, Xi'an Shiyou University, Xi'an 710065, China.
Gels (Basel, Switzerland)
|August 28, 2025
まとめ
エピクロロヒドリンとクロスリンクされたカルボキシメチルキスラン (ECX) を使用した環境に優しい掘削液は,熱安定性と性能を向上させています. この新しいポリサカリドベースのポリマーは,高温アプリケーションで改善されたレオロギー,減少した流体損失,効果的な摩擦軽減を提供します.
科学分野:
- 材料科学
- ポリマー化学
- 石油工学
背景:
- 再生可能なポリサカライドポリマーは 環境に優しい掘削液の可能性を秘めています
- 既存のポリサッカリドベースの液体は,工業用途に十分な熱安定性とコロイド互換性を欠いている.
- 高温の掘削作業は効率と安全性のために高度な流体製剤を必要とします.
研究 の 目的:
- 高温の掘削液のための新しいクロスリンクされたポリサッカリドの設計と合成.
- 熱安定性,レオロジック特性,そしてドリル流体製剤における改造されたポリマーの性能を評価する.
- 開発された材料の環境への影響と生物分解性を評価する.
主な方法:
- エピクロロヒドリンとクロスリンクされたカルボキシメチルキシラン (ECX) の合成は,共振クロスリンクと水性機能化による.
- FT-IR,XRD,TGA/DSC,ゼータポテンシャル測定,レオロジックテスト,トライボロジックテスト,SEMを用いた特徴付け.
- 150 °Cでの動的老化下で水ベースの掘削液のスラージでの性能評価
主要な成果:
- ECXはガラス化温度 (+10 °C) と結晶度 (+15%) を高め,安定した3Dネットワークを形成した.
- ECXで修正された液体は,コロイドの安定性 (ゼータポテンシャル - 52 mV) を高め,収量点を改善し (+ 620%),流体損失を減少させた (71. 6%).
- 150 °Cでの老化後に重要なレオロギー性能 (70%) とフィルタレーション制御 (57.5%) を維持し,最大68.2%の摩擦を軽減しました.
結論:
- エピクロロヒドリンとクロスリンクされたカルボキシメチルキシラン (ECX) は,掘削液に優れた熱安定性と性能を提供します.
- 分子工学のアプローチは,厳しい環境でゲルの微細構造とマクロスコープの機能を向上させました.
- ECXは生物分解性が高く,水中毒性が低く,産業用途の持続可能な代替品です.
