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聚丙烯酰胺是作為鉆井液應用

發(fā)布時間：2018-05-09 09:58文章來源：金豐凈水

在石油開采領域，聚丙烯酰胺PAM廣泛應用于采油、鉆井泥漿、廢泥漿處理。聚丙烯酰胺是一種有機高分子聚合物，其外觀呈為白色無定形顆粒狀，易溶于水，聚丙烯酰胺在采油領域具有以下性能：防止水竄，降低摩阻，并提高采收率;潤滑鉆頭、鉆具，降低泥餅摩擦系數(shù)，減少井下事故;吸附在井壁上堵塞地層空隙，阻止鉆井液的漏失;作為鉆井泥漿的增稠劑、穩(wěn)定劑和沉降絮凝劑、水油比控制劑、壓裂液添加劑、潤滑劑等。

　　由于聚丙烯酰胺含有親水基團和疏水骨架，因此具有一定的表面活性(尤其是低分子量聚丙烯酰胺)，可以在一定程度上降低水的表面張力，有助于水對固體的潤濕。在鉆井泥漿處理劑方面，在泥漿中加入聚丙烯酰胺可提高泥漿的潤滑性和穩(wěn)定性，降低鉆井泥漿的失水，有效地防止卡鉆和解卡鉆，提高鉆井效率。

　　聚丙烯酰胺在Al3+、Fe3+、Ca2+等離子作用下可以發(fā)生交聯(lián)，高分子化合物一部分由線性變?yōu)槟z體型，不溶于水，吸附在井壁上并堵塞地層空隙，阻止鉆井液的流失。

　　聚丙烯酰胺在鉆井液中的流變性：流變性是指物質在外力作用下流動變形的特性。從表觀粘度與剪切速度的關系看，在中等剪切速度條件下，聚丙烯酰胺水溶液常常表現(xiàn)出假塑性，即，其表觀粘度隨著剪切速度的增大而減少。也有隨著剪切速度增大而增大的脹流型流體，一般出現(xiàn)在高固體含量(>50%)的分散液中。有報道表明，水溶液疏水締合聚合物在高剪切區(qū)域也表現(xiàn)出一定的脹流特性。從表觀粘度與時間的關系看，聚丙烯酰胺(尤其是疏水締合聚丙烯酰胺)水溶液的另一個流變學特性是觸變性，即，在剪切力的持續(xù)作用下，表觀粘度降低，剪切作用力撤除時，隨著時間的延長，表觀粘度又逐漸恢復。

　　聚丙烯酰胺在鉆井液中的懸浮性：聚丙烯酰胺本身或與其它物質所形成的水基流體的懸浮性在石油和天然氣的開采及其它行業(yè)都具有極其重要的意義。懸浮性是指懸浮離子在外加力場作用下與介質發(fā)生相對運動時受到的阻力作用。

　　聚丙烯酰胺吸附在金屬或粘土顆粒表面形成液膜，從固體表面的摩擦變?yōu)橐后w摩擦，從而潤滑鉆頭、鉆具，降低泥餅摩擦系數(shù)，減少井下事故。

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