Hydroxypropyl guar gum (HPG) CAS: 39421-75-5

Nghiên cứu này giới thiệu một chiến lược ete hóa bằng glycerol với mức độ thay thế thấp để biến tính gôm guar (GG) tự nhiên—một loại chất làm đặc polysaccharide được sử dụng rộng rãi trong dung dịch nứt vỉa thủy lực. Quá trình này sử dụng chất biến tính gốc glycerol ete có tên là GMH-1 trong điều kiện kiềm nhẹ (35°C, 2,0 giờ, 2,0% khối lượng NaOH, 0,2% khối lượng GMH-1) nhằm tạo ra sản phẩm GMGG có hàm lượng cặn thấp. Việc biến tính nhằm giải quyết vấn đề hàm lượng cặn không tan trong nước cao (10–14% khối lượng) ở GG tự nhiên, yếu tố có thể làm giảm độ dẫn của khe nứt và gây tổn thương vỉa. Trong các điều kiện tối ưu, GMGG thể hiện độ nhớt biểu kiến là 125,3 mPa·s và hàm lượng cặn là 5,1% trong dung dịch nước nồng độ 0,6% khối lượng, so với các giá trị tương ứng là 89,3 mPa·s và 12,4% của GG chưa biến tính. Các kết quả phân tích bằng FTIR, quang phổ UV-Vis và phân tích nguyên tố đã cung cấp bằng chứng gián tiếp về việc đưa các mạch nhánh ưa nước chứa oxy vào cấu trúc, đồng thời bảo toàn phần lớn mạch chính galactomannan, với mức độ thay thế biểu kiến ước tính khoảng 0,09. Sản phẩm biến tính cũng cho thấy sự cải thiện về độ bền nhiệt, đặc tính lưu biến (bao gồm hành vi giả dẻo giảm độ nhớt khi chịu lực cắt và độ ổn định đàn nhớt tốt hơn) cũng như các tính chất kỹ thuật như khả năng kiểm soát lọc, ức chế trương nở sét và khả năng phá gel đạt yêu cầu khi sử dụng amoni persulfat (APS) làm chất phá gel. Các đánh giá tĩnh về tổn thương mẫu lõi cho thấy tỷ lệ tổn thương độ thấm ở mức 29–31%, nằm trong phạm vi chấp nhận được đối với dung dịch nứt vỉa. Nghiên cứu này định vị GMGG như một giải pháp thay thế tiềm năng cho loại gôm guar hydroxypropyl (HPG) thương mại, giúp giảm sự phụ thuộc vào các hóa chất dễ bay hơi như propylene oxide, đồng thời cân bằng giữa việc giảm hàm lượng cặn và duy trì hiệu suất làm đặc đủ tốt cho các ứng dụng nứt vỉa thủy lực.