聚丙烯酰胺應(yīng)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(jī)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(tuán)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(jìn)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(tuán)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(chǎn)品)，可以在一定的程度上去降低水的表面張力，有助于水對(duì)固體的潤(rùn)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(rùn)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(chǎn)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(xiàn)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(zhì)在外力的作用下流動(dòng)變形的特性，從表觀的粘度與剪切速度的關(guān)系看，在中等剪切的速度條件下，PAM水溶液常常會(huì)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(bào)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(shí)間的關(guān)系看，PAM(尤其是疏水締合聚丙烯酰胺)水溶液的另一個(gè)流變學(xué)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(shí)，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，表觀的粘度又逐漸的恢復(fù)。
懸浮性
PAM本身或是與其它的物質(zhì)所形成的水基流體的懸浮性在石油和天然氣的開(kāi)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(chǎng)作用下與介質(zhì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力作用。
潤(rùn)滑作用
該產(chǎn)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(rùn)滑鉆頭、鉆具，降低泥餅?zāi)Σ料禂?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(zhì)土的帶電性和水化程度有很大差別，優(yōu)質(zhì)土帶的負(fù)電量大，陽(yáng)離子交換容量也大，水化分散作用強(qiáng)，水化膜厚，而鉆屑帶的負(fù)電量少，水化膜薄，NPAM的分子中只有極性的酰胺基團(tuán)，既不帶負(fù)電荷，而且水化膜又較薄，與優(yōu)質(zhì)土和劣質(zhì)土之間的排斥力都較小，當(dāng)與兩類(lèi)的顆粒相遇時(shí)，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(zhì)土，起全絮凝的作用，HPAM達(dá)到一定水解度后帶有較高的負(fù)電荷密度，也有較厚的水化膜，當(dāng)與優(yōu)質(zhì)土顆粒接近時(shí)，彼此之間就產(chǎn)生大的靜電排斥力和水化膜排斥力，就難以吸附優(yōu)質(zhì)土顆粒；而當(dāng)與鉆屑接近時(shí)，就容易產(chǎn)生吸附作用，形成絮凝團(tuán)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。
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