De hoge - temperatuur - en - zout - resistent xanthan -gum dat we hebben ontwikkeld, is een gemodificeerd xanthan - tandvleesproduct dat is afgeleid van onderzoek naar de kenmerken van xanthan - gom waterige oplossingen. De afbraak van xanthan -gum in hoog -temperatuurreservoirs is thermo - oxidatieve afbraak.
Xanthan -gom is onstabiel bij hoge temperaturen en de viscositeit van de oplossing zal in een korte periode ernstig afnemen, vooral in omgevingen met lage zoutgehalte of gedestilleerd water. Dit komt omdat bij hoge temperaturen xanthan - tandvleesmoleculen zeer gevoelig zijn voor opgeloste zuurstof. Ze kunnen direct reageren met zuurstof, waardoor de moleculaire ketens breken, wat leidt tot afbraak en een daaruit voortvloeiende afname van de viscositeit van de oplossingen.
Wanneer de temperatuur de conformationele overgangstemperatuur overschrijdt, transformeren xanthan -gommoleculen van hun oorspronkelijke geordende en stabiele tweedimensionale structuur in een ongeordende structuur. Dit legt de hoofdketen bloot, waardoor het kwetsbaarder is voor aanvallen van externe vrije radicalen, zuren en basen, waardoor de stabiliteit wordt verminderd.
Wanneer Xanthan -gom wordt blootgesteld aan hoge temperaturen, treedt een conformationele overgang van een geordende naar een ongeordende toestand op, zoals weergegeven in figuur 1 [2]. De temperatuur waarbij deze conformationele verandering plaatsvindt, is de overgangstemperatuur, aangeduid als TM. Wanneer Xanthan-Gum zich in een ongeordende toestand bevindt, is de viscositeit van zijn waterige oplossing aanzienlijk lager dan die in een geordende toestand. Daarom, wanneer xanthan-gum wordt verwarmd boven de conformationele overgangstemperatuur, kan een plotselinge daling van viscositeit worden waargenomen.
Zuurstof is de primaire oorzaak van de vrije -radicale redoxreactie in Xanthan -gom. Deoxygenatie is een cruciale maatregel om de hoge -temperatuurafbraak van xanthan -tandvleesoplossingen te voorkomen en stabiliteit van viscositeit te garanderen. De soorten deoxygenanten die aan onze ontwikkelde hoge -temperatuur - resistent xanthan -gum zijn toegevoegd, omvatten voornamelijk alkali - metaalborohydriden, dithionieten en gemakkelijk oxideerbare alcoholen, die allemaal een goede compatibiliteit hebben met Xanthan -tandvleesoplossingen.
Natriumborohydride kan oxiderende stoffen (zoals opgeloste zuurstof of peroxiden) in de omgeving verminderen, zelfs bij extreem lage concentraties. Daarom kan op - site eenvoudigweg de formatiebrine met toegevoegd natriumborohydride de stabiliteit van de Xanthan - Gum -oplossing in het reservoir verbeteren. Bovendien veroorzaakt lage concentratie natriumborohydride minimale schade aan het reservoir. Natrium dithioniet kan zuurstof absorberen en zichzelf oxideren tot natriumbisulfaat en natriumbisulfiet. Het is een uitstekende stabilisator voor het beschermen van de viscositeit van xanthaangom onder lage opgeloste - zuurstof -concentratieomstandigheden. Lage moleculaire - gewichtsvetalcoholen, zoals isobutanol en N - butanol, worden gemakkelijk geoxideerd tot carbonylverbindingen in reservoirs met hoge temperatuur, waardoor de zuurstof in de oplossing wordt geabsorbeerd. Het gecombineerde gebruik van alcoholen en alkali - metaalcarbonaten (bijv. Natriumcarbonaat) kan een synergetisch effect produceren, waardoor de thermische stabiliteit van de Xanthan -tandvleesoplossing wordt verbeterd. Bovendien zijn alcoholen gunstig voor het verbeteren van de olie -verplaatsingsefficiëntie van het systeem.
