​聚丙烯酰胺作为钻井液的应用

在各方面的应用中，聚丙烯酰胺在石油化工方面的应用量是*大的，在石油开采领域，聚丙烯酰胺PAM广泛应用于采油、钻井泥浆、废泥浆处理。聚丙烯酰胺在采油领域具有以下性能：防止水窜，降低摩阻，并提高采收率；润滑钻头、钻具，降低泥饼摩擦系数，减少井下事故；吸附在井壁上堵塞地层空隙，阻止钻井液的漏失；作为钻井泥浆的增稠剂、稳定剂和沉降絮凝剂、水油比控制剂、压裂液添加剂、润滑剂等。

水溶性

聚丙烯酰胺的水溶性可通过以下方法改善：（1）在分子中引入足够的亲水（极性）基团；（2）利用聚电解质的反离子相互作用或氢键作用等促进溶解；（3）加入助溶剂；（4）改变外界条件如升高温度或搅拌等。

絮凝剂

聚丙烯酰胺中的极性基团吸附分散于水中的固体粒子，使粒子间架桥而形成大的聚集体，沉降而同水体分离，可以絮凝钻井液中岩屑、粘土。

分散剂

由于聚丙烯酰胺含有亲水基团和疏水骨架，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张力，有助于水对固体的润湿。在钻井泥浆处理剂方面，在泥浆中加入聚丙烯酰胺可提高泥浆的润滑性和稳定性，降低钻井泥浆的失水，有效地防止卡钻和解卡钻，提高钻井效率。

堵漏作用

该产品在Al3+、Fe3+、Ca2+等离子作用下可以发生交联，高分子化合物一部分由线性变为胶体型，不溶于水，吸附在井壁上并堵塞地层空隙，阻止钻井液的流失。

流变性

流变性是指物质在外力作用下流动变形的特性。从表观粘度与剪切速度的关系看，在中等剪切速度条件下，聚丙烯酰胺水溶液常常表现出假塑性，即，其表观粘度随着剪切速度的增大而减少。也有随着剪切速度增大而增大的胀流型流体，一般出现在高固体含量（>50%）的分散液中。有报道表明，水溶液疏水缔合聚合物在高剪切区域也表现出一定的胀流特性。从表观粘度与时间的关系看，聚丙烯酰胺（尤其是疏水缔合聚丙烯酰胺）水溶液的另一个流变学特性是触变性，即，在剪切力的持续作用下，表观粘度降低，剪切作用力撤除时，随着时间的延长，表观粘度又逐渐恢复。

悬浮性

聚丙烯酰胺本身或与其它物质所形成的水基流体的悬浮性在石油和天然气的开采及其它行业都具有极其重要的意义。悬浮性是指悬浮离子在外加力场作用下与介质发生相对运动时受到的阻力作用。

润滑作用

聚丙烯酰胺PAM吸附在金属或粘土颗粒表面形成液膜，从固体表面的摩擦变为液体摩擦，从而润滑钻头、钻具，降低泥饼摩擦系数，减少井下事故。

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