聚丙烯酰胺應用于鉆井液所體現(xiàn)哪幾種作用?
PAM為水溶性的高分子的聚合物,不溶于大多數(shù)的有機的溶劑,具有了非常良好的絮凝性,可以有效降低液體之間的磨擦阻力,其中的極性基團吸附分散于水中的固體粒子,使粒子間架橋而形成了大的聚集體,沉降而同水體進行分離,可以絮凝鉆井液中的巖屑、粘土。
分散劑
由于PAM聚丙烯酰胺含有了親水基團和疏水骨架,因此具有了一定的表面活性(尤其是低分子量產品),可以在一定的程度上去降低水的表面張力,有助于水對固體的潤濕,在鉆井泥漿處理劑的方面,在泥漿中加入了PAM可以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,提高鉆井的效率。
堵漏作用
該產品在Al3+、Fe3+、Ca2+等離子作用下可以發(fā)生交聯(lián),高分子的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。
流變性
流變性是指物質在外力的作用下流動變形的特性,從表觀的粘度與剪切速度的關系看,在中等剪切的速度條件下,PAM水溶液常常會表現(xiàn)出假塑性,即,其表觀的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的區(qū)域也表現(xiàn)出了一定的脹流特性,從表觀的粘度與時間的關系看,PAM(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,表觀的粘度降低,剪切的作用力撤除時,隨著時間的延長,表觀的粘度又逐漸的恢復。
懸浮性
PAM本身或是與其它的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的行業(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。
潤滑作用
該產品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。
在鉆井液中使用的PAM聚丙烯酰胺絮凝劑有非水解和水解,前者屬于全絮凝劑,后者屬于選擇性絮凝劑,鉆屑和優(yōu)質土的帶電性和水化程度有很大差別,優(yōu)質土帶的負電量大,陽離子交換容量也大,水化分散作用強,水化膜厚,而鉆屑帶的負電量少,水化膜薄,NPAM的分子中只有極性的酰胺基團,既不帶負電荷,而且水化膜又較薄,與優(yōu)質土和劣質土之間的排斥力都較小,當與兩類的顆粒相遇時,都能發(fā)生吸附和架橋,因而NPAM絮凝劑既絮凝鉆井液中鉆屑,又絮凝鉆井液中的優(yōu)質土,起全絮凝的作用,HPAM達到一定水解度后帶有較高的負電荷密度,也有較厚的水化膜,當與優(yōu)質土顆粒接近時,彼此之間就產生大的靜電排斥力和水化膜排斥力,就難以吸附優(yōu)質土顆粒;而當與鉆屑接近時,就容易產生吸附作用,形成絮凝團塊,從鉆井液中除去,起到選擇性絮凝的作用,一般PAM水解度在30%左右效果較好。
- 上一篇:對于剩余污泥脫水絮凝劑應用的可行性 2018/7/5
- 下一篇:復合后的PAM的功效是否比復合前更好? 2018/7/5