{"id":15417,"date":"2026-09-22T06:37:45","date_gmt":"2026-09-22T06:37:45","guid":{"rendered":"https:\/\/tenessy.com\/?p=15417"},"modified":"2026-09-22T06:37:47","modified_gmt":"2026-09-22T06:37:47","slug":"guida-completa-alla-cellulosa-polianionica-pac-nei-fluidi-di-perforazione-petrolifera","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/tenessy.com\/it\/guida-completa-alla-cellulosa-polianionica-pac-nei-fluidi-di-perforazione-petrolifera\/","title":{"rendered":"Cellulosa polianionica (PAC) nei fluidi di perforazione petrolifera: guida completa"},"content":{"rendered":"
\"PAC\"
<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Cellulosa polianionica (PAC) <\/u><\/a>Nei fluidi di perforazione petrolifera, \u00e8 l'additivo preferito per il controllo della perdita di fluido e per la regolazione reologica nei sistemi di fango a base acquosa, garantendo un controllo stabile della filtrazione in acqua dolce, acqua di mare e salamoia satura a temperature fino a 120 \u00b0C. Questa guida illustra le differenze tra PAC-LV e PAC-HV, come superano i test API\/ISO 13500 e come dosarli per ottenere prestazioni di perforazione ottimizzate in qualsiasi composizione chimica dell\u2019acqua.<\/p>\n\n\n\n

Introduzione<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

La perdita di fluido \u00e8 il killer silenzioso dell\u2019economia della perforazione. Quando il fango di perforazione penetra in formazioni permeabili, il letto di filtrazione si addensa, il pozzo inizia a incollarsi, si verificano danni alla formazione e i costi del fango aumentano. La cellulosa polianionica (PAC) \u00e8 l\u2019additivo a cui ricorrono gli ingegneri specializzati in fluidi di perforazione quando hanno bisogno di un controllo della filtrazione prevedibile e stabile alla temperatura in un\u2019ampia gamma di composizioni chimiche dell\u2019acqua, dall\u2019acqua dolce alla salamoia satura.<\/p>\n\n\n\n

La cellulosa polianionica (PAC) \u00e8 una carbossimetilcellulosa (CMC) ad elevata purezza e ad alto grado di sostituzione. I gruppi carbossimetilici (con un grado di sostituzione DS compreso tra 0,9 e 1,3, di gran lunga superiore a quello della CMC standard) rendono la molecola fortemente anionica, altamente solubile e resistente al sale che disattiva la CMC ordinaria. La PAC \u00e8 disponibile in due gradi funzionali che risolvono problemi diversi: PAC-LV (bassa viscosit\u00e0) per il controllo della filtrazione con un contributo minimo alla viscosit\u00e0, e PAC-HV (alta viscosit\u00e0) per il controllo della filtrazione, oltre che per la viscosit\u00e0 e la sospensione dei detriti di perforazione. La maggior parte dei fanghi da perforazione utilizza entrambi, in base alla densit\u00e0, alla composizione chimica dell\u2019acqua e alla temperatura del pozzo.<\/p>\n\n\n\n

A TENESSY Chemical<\/u><\/a>, produciamo PAC a partire da cellulosa di alta qualit\u00e0 derivata dal cotone utilizzando impianti di lavorazione tedeschi, con un controllo della produzione conforme ai metodi di prova API 13A \/ ISO 13500. I nostri tipi di PAC vengono esportati in oltre 40 paesi e utilizzati sia nelle operazioni di perforazione onshore che offshore. Questa guida sintetizza l\u2019esperienza sul campo alla base della scelta del PAC: il meccanismo di controllo della filtrazione, la scelta tra bassa pressione (LV) e alta pressione (HV), le prestazioni in ogni tipo di acqua e i programmi di dosaggio pratici.<\/p>\n\n\n\n

Il ruolo del PAC nei fluidi di perforazione: filtrazione, viscosit\u00e0 e reologia<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Controllo della perdita di fluido: il meccanismo del panello di filtrazione<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

La perdita di fluido \u00e8 il volume di filtrato del fango che fuoriesce nella formazione sotto pressione. In una prova di filtrazione standard API (API 13B-1, LPLT, 690 kPa \/ 100 psi per 30 minuti), un fango trattato con PAC di buona qualit\u00e0 produce 5\u20138 mL di filtrato, contro i 15\u201340 mL o pi\u00f9 di un fango non trattato o a base di solo amido.<\/p>\n\n\n\n

La cellulosa polianionica (PAC) controlla questa perdita attraverso il panello di filtrazione. Le catene polimeriche si adsorbono sulle superfici delle particelle di argilla (bentonite) e dei solidi di perforazione, legandole tra loro per formare un panello sottile e a bassa permeabilit\u00e0 sulla parete del pozzo. Poich\u00e9 il panello \u00e8 sottile e flessibile, limita sia il volume del filtrato sia il rischio di incastro del tubo. Due propriet\u00e0 rendono la PAC il polimero ideale per questo impiego:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  • Elevata carica anionica.<\/strong>\u00a0I gruppi carbossimetilici si adsorbono fortemente sui bordi delle argille cariche positivamente e sui siti di calcio\/magnesio presenti nella roccia della formazione, per cui il panello si lega saldamente anche nelle salamoie.<\/li>\n\n\n\n
  • Prolunga della catena.<\/strong>\u00a0In soluzione, le catene cariche del PAC si respingono a vicenda e rimangono distese, per cui anche una piccola dose \u00e8 in grado di coprire un\u2019ampia superficie dell\u2019argilla. Questo \u00e8 il motivo per cui il PAC offre prestazioni migliori rispetto all\u2019amido (che \u00e8 neutro e viene lisciviato dal panello) e al normale CMC (che si arrotola nella salamoia e perde efficacia).<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

    Viscosit\u00e0 e sospensione<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

    PAC-HV aumenta la viscosit\u00e0 dei fanghi intrecciandosi nella fase acquosa, svolgendo cos\u00ec tre funzioni:<\/p>\n\n\n\n

      \n
    • Trasporto delle talee.<\/strong>\u00a0L'anello deve trasportare i detriti di perforazione in superficie; \u00e8 necessaria una viscosit\u00e0 minima per mantenerli in movimento. A bassi tassi di taglio (5\u2013100 s\u207b\u00b9, l'intervallo caratteristico dell'anello), il PAC-HV forma una struttura gelatinosa che sospende i detriti quando la circolazione si interrompe.<\/li>\n\n\n\n
    • Pulizia dei pozzi deviati.<\/strong>\u00a0Nelle sezioni orizzontali e deviate, i detriti si depositano sul lato pi\u00f9 basso del foro. La bassa viscosit\u00e0 al taglio del PAC-HV costituisce la principale protezione.<\/li>\n\n\n\n
    • Sospensione di barite.<\/strong>\u00a0I fanghi addensati si avvalgono di una tensione di snervamento per mantenere la barite (densit\u00e0 4,2 g\/cm\u00b3) in sospensione quando le pompe sono spente. Il PAC-HV contribuisce a tale tensione di snervamento.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

      Controllo reologico e stabilit\u00e0 termica<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

      La cellulosa polianionica (PAC) \u00e8 termicamente resistente per essere un biopolimero: mantiene le proprie prestazioni di filtrazione e viscosit\u00e0 fino a circa 120 \u00b0C (alcune qualit\u00e0 ad alto DS fino a 130 \u00b0C) in fanghi a basso contenuto di solidi, ed \u00e8 compatibile con i comuni modificatori reologici \u2014 gomma di xantano per la viscosit\u00e0 a basso taglio, inibitori per scisti a base di poliacrilammide e diluenti a base di lignosolfonato. A differenza della gomma di xantano, la PAC non subisce una degradazione catastrofica per taglio negli ugelli del bit, e a differenza dell\u2019amido, la PAC non fermenta n\u00e9 si fluidifica nei fanghi caldi e ossigenati. La sua resistenza ai batteri rappresenta un altro vantaggio pratico: l\u2019amido necessita di un trattamento biocida, mentre la PAC no.<\/p>\n\n\n\n

      La combinazione tipica in campo \u00e8 PAC-LV per la filtrazione + xantano oppure PAC-HV per la viscosit\u00e0, con il rapporto determinato dalla densit\u00e0 del fango e dall'angolo del pozzo. Una semplice regola empirica \u00e8 illustrata nella sezione dedicata al dosaggio riportata di seguito.<\/p>\n\n\n\n

      \"cementazione\"
      <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

      PAC-LV vs PAC-HV: qual \u00e8 la differenza e quale ti serve?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
      Parametro<\/strong><\/strong><\/td>PAC-LV<\/strong><\/strong><\/td>PAC-HV<\/strong><\/strong><\/td><\/tr>
      Funzione principale<\/td>Controllo della perdita di fluido<\/td>Controllo della perdita di fluido + viscosit\u00e0<\/td><\/tr>
      Viscosit\u00e0 tipica (soluzione 1% in salamoia, Brookfield)<\/td>30\u2013120 mPa\u00b7s<\/td>500\u20131.200 mPa\u00b7s<\/td><\/tr>
      Controllo del filtrato (API LPLT, 30 min)<\/td>5\u20138 mL<\/td>6\u201310 mL<\/td><\/tr>
      Effetto sulla reologia dei fanghi<\/td>Minimo<\/td>Significativo (crea una struttura)<\/td><\/tr>
      Il migliore in<\/td>Fanghi a basso contenuto di solidi, fanghi salini, fanghi appesantiti<\/td>Fanghi non ponderati e leggermente ponderati, sezioni verticali<\/td><\/tr>
      Dosaggio tipico (per m\u00b3 di fango)<\/td>2\u20138 kg<\/td>1\u20136 kg<\/td><\/tr>
      Tolleranza al sale<\/td>Eccellente (salamoia satura)<\/td>Eccellente<\/td><\/tr>
      Stabilit\u00e0 termica<\/td>Fino a circa 120\u2013130 \u00b0C<\/td>Fino a circa 120 \u00b0C<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

      La logica di selezione \u00e8 semplice una volta che si conosce il programma MUD:<\/p>\n\n\n\n

        \n
      • PAC-LV \u00e8 lo specialista della filtrazione.<\/strong>\u00a0Si opta per questa soluzione quando la sospensione presenta gi\u00e0 una viscosit\u00e0 sufficiente grazie alla bentonite, allo xantano o ai solidi, e l\u2019unico limite \u00e8 rappresentato dalla perdita di fluido. Si tratta di un caso comune nelle sospensioni appesantite, dove l\u2019aggiunta di un polimero ad alta viscosit\u00e0 farebbe aumentare eccessivamente la tensione di snervamento e la pressione di pompaggio.<\/li>\n\n\n\n
      • PAC-HV \u00e8 un additivo a doppia funzione.<\/strong>\u00a0Viene utilizzato in fluidi a basso contenuto di solidi e non addensati (in cui non \u00e8 presente bentonite per aumentare la viscosit\u00e0) e in tratti di pozzi verticali in cui il fluido richiede viscosit\u00e0 ma non una maggiore densit\u00e0. Il PAC-HV garantisce viscosit\u00e0 e controllo della filtrazione con un unico prodotto.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

        La maggior parte dei sistemi a fango utilizza entrambi.<\/strong><\/strong> Una tipica formulazione da campo per una sospensione a basso contenuto di solidi in acqua dolce prevede inizialmente 4\u20136 kg\/m\u00b3 di PAC-LV pi\u00f9 1\u20133 kg\/m\u00b3 di PAC-HV; una salamoia di completamento a salamoia satura utilizza solo 5\u20138 kg\/m\u00b3 di PAC-LV, poich\u00e9 in un fluido di completamento non \u00e8 desiderabile alcuna viscosit\u00e0 polimerica.<\/p>\n\n\n\n

        Prestazioni dei PAC in acqua dolce, acqua di mare e salamoia satura<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

        Il test determinante per un polimero che riduce la perdita di fluido \u00e8 la sua prestazione in presenza di sale. Il CMC comune perde gran parte della sua viscosit\u00e0 e della sua capacit\u00e0 di controllo della filtrazione nelle soluzioni saline, poich\u00e9 il sale schermatura le cariche del polimero e ne avvolge le catene. Il PAC, caratterizzato da un DS pi\u00f9 elevato e da una maggiore purezza, mantiene le sue catene estese anche in NaCl saturo.<\/p>\n\n\n\n

        Fanghi d'acqua dolce<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        In acqua dolce, la cellulosa polianionica (PAC) si disperde e si idrata rapidamente. Un tipico fango per acqua dolce con bentonite 4% + 4 kg\/m\u00b3 di PAC-LV fornisce un filtrato API di 6\u20138 mL\/30 min e un aumento della viscosit\u00e0 plastica di soli 1\u20133 mPa\u00b7s: controllo della filtrazione praticamente senza compromessi reologici. Questa \u00e8 l\u2019applicazione classica della PAC-LV nelle fanghe a basso contenuto di solidi, in cui si soddisfano i requisiti di filtrazione mentre la fango rimane sufficientemente fluido da consentire una perforazione veloce.<\/p>\n\n\n\n

        Acqua di mare e fanghi ad alta salinit\u00e0<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        \u00c8 in presenza di acqua di mare (circa 3,5% di sali totali) e di fanghi a composizione mista di sali che il PAC si separa dal CMC. A 3,5% di NaCl, il CMC standard mantiene solo il 40\u201360% della sua viscosit\u00e0 in acqua dolce; il PAC ne mantiene il 70\u201390% poich\u00e9 il suo DS pi\u00f9 elevato mantiene le catene ionizzate. Il controllo della filtrazione rimane nell\u2019intervallo 6\u20139 mL. La prassi sul campo consiste nell\u2019aumentare il dosaggio di PAC-LV del 20\u201330% quando il sistema di fango passa dall\u2019acqua dolce all\u2019acqua di mare, per compensare la perdita di viscosit\u00e0 residua.<\/p>\n\n\n\n

        Salamoia satura (NaCl \u2265 36%)<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        I fanghi a salamoia satura e le salamoie di completamento rappresentano l\u2019ambiente pi\u00f9 ostile. Il fango \u00e8 praticamente una soluzione salina satura e la maggior parte dei polimeri precipita o gelifica. Il PAC a 5\u20138 kg\/m\u00b3 garantisce un filtrato API di 8\u201312 mL\/30 min in NaCl saturo \u2014 accettabile per la maggior parte delle operazioni di perforazione e di gran lunga migliore dell\u2019amido, che produce 15\u201325 mL e si degrada. Per le salamoie di completamento (dove non \u00e8 auspicabile la formazione di un panello di filtrazione sulla formazione produttiva), si utilizza specificamente il PAC-LV poich\u00e9 forma un panello sottile e solubile in acido che pu\u00f2 essere rimosso dai fluidi di pulizia. Si noti che il PAC viene utilizzato nelle salamoie monovalenti; per le salamoie bivalenti (CaCl\u2082, CaBr\u2082, ZnBr\u2082) con concentrazioni superiori a circa 10%, le prestazioni del PAC diminuiscono e sono necessari polimeri specializzati.<\/p>\n\n\n\n

        Tipo di acqua<\/strong><\/strong><\/td>Dosaggio PAC-LV (kg\/m\u00b3)<\/strong><\/strong><\/td>Filtrato API LPLT (mL\/30 min)<\/strong><\/strong><\/td>Note<\/strong><\/strong><\/td><\/tr>
        Acqua dolce<\/td>3\u20135<\/td>5\u20138<\/td>Aggiungere alla sospensione di bentonite 4%<\/td><\/tr>
        Acqua di mare \/ Sale 3.5%<\/td>4\u20136<\/td>6\u20139<\/td>Aumentare il dosaggio ~25% rispetto al prodotto fresco<\/td><\/tr>
        10\u201320% NaCl<\/td>5\u20137<\/td>7\u201310<\/td>Utilizzare tipi di PAC ad alto DS<\/td><\/tr>
        Salamoia satura<\/td>5\u20138<\/td>8\u201312<\/td>Si preferisce PAC-LV; residuo solubile in acido<\/td><\/tr>
        Fanghi a base di KCl e polimeri<\/td>3\u20136<\/td>5\u20138<\/td>Da abbinare agli inibitori per scisto<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

        Standard di prova API e ISO per il PAC<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

        Gli additivi per fluidi di perforazione vengono acquistati in base alle norme, non alle schede tecniche. I prodotti della linea PAC sono testati e certificati secondo:<\/p>\n\n\n\n

          \n
        • API 13A<\/strong>\u00a0\u2014 Specifica relativa ai materiali per i fluidi di perforazione, che include il PAC nella sezione 8 (carbossimetilcellulosa e cellulosa polianionica), stabilendo i requisiti relativi all\u2019umidit\u00e0, al grado di sostituzione, alla viscosit\u00e0 di una soluzione 1% in acqua salata 4% e al controllo della perdita di fluido misurata come volume del filtrato.<\/li>\n\n\n\n
        • ISO 13500<\/strong>\u00a0\u2014 lo standard internazionale (dal contenuto tecnico identico a quello della norma API 13A) utilizzato per gli appalti al di fuori del Nord America.<\/li>\n\n\n\n
        • API 13B-1 \/ ISO 10414-1<\/strong>\u00a0\u2014 le procedure sul campo e in laboratorio utilizzate per misurare le propriet\u00e0 del fango: la prova di filtrazione LPLT (100 psi, 30 min), la viscosit\u00e0 plastica e il punto di snervamento ricavati dalle letture del viscosimetro di Fann, e il test di filtrazione HTHP (tipicamente 500 psi, fino a 150 \u00b0C) per pozzi profondi.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

          Dati chiave relativi alle classi TENESSY PAC, testate secondo questi standard:<\/p>\n\n\n\n

          Test<\/strong><\/strong><\/td>Valore tipico del PAC-LV<\/strong><\/strong><\/td>Valore tipico del PAC-HV<\/strong><\/strong><\/td><\/tr>
          Umidit\u00e0, max<\/td>10%<\/td>10%<\/td><\/tr>
          Grado di sostituzione, min<\/td>0.90<\/td>0.90<\/td><\/tr>
          Viscosit\u00e0, soluzione di 1% in acqua salata a 4%, 25 \u00b0C<\/td>35\u2013120 mPa\u00b7s<\/td>700\u20131.200 mPa\u00b7s<\/td><\/tr>
          Filtrato API (LPLT) a 3,42 kg\/m\u00b3 in un fango salino<\/td>5\u20138 mL<\/td>6\u201310 mL<\/td><\/tr>
          pH (soluzione 1%)<\/td>6.5\u20138.0<\/td>6.5\u20138.0<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

          Quando si specifica la cellulosa polianionica (PAC), \u00e8 necessario richiedere sempre che il certificato riporti i risultati delle prove secondo le norme API 13A \/ ISO 13500, non solo il valore di viscosit\u00e0. Un prodotto che non supera la prova del filtrato in condizioni standard non sar\u00e0 idoneo per il vostro pozzo, indipendentemente dal valore di viscosit\u00e0 2% indicato.<\/p>\n\n\n\n

          Dosaggio raccomandato e buone pratiche<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

          Programmi di dosaggio per sistema di fango<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n
          Sistema Mud<\/strong><\/strong><\/td>PAC-LV (kg\/m\u00b3)<\/strong><\/strong><\/td>PAC-HV (kg\/m\u00b3)<\/strong><\/strong><\/td><\/tr>
          Fango d'acqua dolce a basso contenuto di solidi<\/td>3\u20135<\/td>1\u20133<\/td><\/tr>
          Acqua di mare \/ fango offshore<\/td>4\u20136<\/td>2\u20134<\/td><\/tr>
          Fango a salamoia satura<\/td>5\u20138<\/td>0\u20132<\/td><\/tr>
          Salamoia di completamento (panello di filtrazione)<\/td>4\u20136<\/td>0<\/td><\/tr>
          Fanghi di scisto a base di KCl e polimeri<\/td>3\u20136<\/td>1\u20133<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

          Migliori pratiche sul campo<\/strong><\/h3>\n\n\n\n