2. Полисахариды

Основой полисахаридов является крахмал: [C₆H₁₀O₅]_n…

Сырье – клубни картофеля, кукурузы и т.д.

Состоит из двух частей:

- амилоза – линейный полимер [C₆H₁₀O₅];

- амилопектин – разветвленный полимер.

Крахмал в воде не растворим. Для его растворения проводят клейстеризацию):

- нагрев до 100⁰С;

- щелочная клейстеризация при добавлении NaOH.

В заводских условиях получают водорастворимые модификации крахмала:

МК–1 – модифицированный крахма, который получают путем нагрева в присутствии KAl[SO₄]₂∙12H₂O (калий алюминиевые квасцы). МК-1 растворяется в холодной воде.

Основные назначения МК-1:

- снижение показателя фильтрации, особенно если в растворе присутствуют Ca⁺²-катионы;

- загущение раствора (имеются другие модификации крахмала):

КР-1 – крахмальный реагент.

ЭКР-2 – экструзионный крахмальный реагент.

Основные недостатки:

- Загнивание раствора под воздействием бактерий (идет ферментация). Признаки: запах, пропадает эффективность действия.

Применяются следующие мероприятия для защиты крахмала ферментации:

- pH увеличивают до 10;

- засоление раствора (вводятся NaCl и другие соли);

- введение антиферментаторов (фенол, формалин, катапин и др.).

2. Водорастворимые эфиры целлюлозы.

Основной таких реагентов является целлюлоза [C₆H₇O₂(OH)₃]_n… Но она не растворяется в воде. Поэтому при проведении реакций атом водорода замещают предельными углеводородами радикалом (OCH₃) кислотным остатком COOH, получая следующие соединения:

• простой эфир целлюлозы: [C₆H₇O₂(OH)_3-x – (OCH₃)_x]_n

это простой эфир целлюлозы

• метилцеллюлоза – нерастворимая форма.

Сложный эфир C₆H₇O₂(OCH)_3-x – (OCH₂COOH)_x]_n – это КМЦ – H – нерастворимая форма.

• Натриевая форма КМЦ: при вводе в состав реакционной смеси NaOH: [C₆H₇O₂(OCH)_3-x – (OCH₂COONa)_x]_n – КМЦ – Na-форма растворимая в воде.

Виды КМЦ подразделяются по следующим показателям:

• СЗ – степень замещения КМЦ, которая бывает от 0 до 300;

Показывает сколько атомов водорода в молекуле КМЦ замещены Na-радикалами. Для бурения оптимальной считается СЗ=85-98

• СП – степень полимеризации, которая показывает, сколько звеньев содержится в молекуле КМЦ. При увеличении СП вязкость возрастает, при этом растёт температурная стойкость, минерализация растёт минерализация по Са⁺² не более 2 г/л.

Ca⁺² форма КМЦ – является водонерастворимой, которая образуется при избыточном количестве Ca⁺² в растворе:

[C₆Н₇O₂(OH)_3-x – (OCH₂COOCa_x)]_n

В условиях высокой минерализации в присутствием Ca⁺² происходит глобулизация молекул КМЦ. Раствор разжижается.

Для повышения стойкости к минерализации вводятся ФЭС (фенолы эстонских сланцев).

Для увеличения термостойкости КМЦ проводятся следующие мероприятия:

- вводится хромпик;

- жидкое стекло;

- сульфит натрия Na₂SO₃.

сульфит сульфат

натрия натрия

Применяются следующие разновидности: КМЦ-250; КМЦ-350; КМЦ-500; КМЦ-600; КМЦ-700.

Лекция 7. Классификация промывочных жидкостей.

Классификационные признаки, положенные в основу классификации:

1. Вид дисперсионной среды (основа промывочных жидкостей):

- вода (РВО – растворы на водной основе);

- углеводородная жидкость (РУО – растворы на углеводородной основе);

- системы с газообразной дисперсионной средой.

2. Вид дисперсной фазы:

- с твердой дисперсной фазой (золи, суспензии);

- с жидкой дисперсной фазой (эмульсионные растворы – в качестве жидкой фазы водная или углеводородная жидкость);

- комбинированные.

3. Состав дисперсной фазы:

- глинистый раствор (искусственно приготовленный, естественный);

- карбонатный;

- торфяные растворы;

- сапропелевые растворы;

- гидрогельмагниевые растворы;

- полимерные растворы;

- сульфатные растворы и др.

4. Способы получения растворов:

- естественные (на основе шлама выбуриваемой горной породы);

- искусственно приготовленные.

5. Вид обработки:

- химически обработанные;

- необработанные растворы.

6. Условия применения:

- для нормальных условий;

- для осложненных.