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聚丙烯酰胺在泥漿中使用起到哪些作用？

發(fā)布時(shí)間：2021-03-08 瀏覽次

聚丙烯酰胺在泥漿中使用起到哪些作用？
聚丙烯酰胺泥漿中添加潤滑劑的作用，聚丙烯酰胺與皂化油類潤滑劑共同處理泥漿，不僅可以增加泥漿的潤滑性、減少流動(dòng)摩擦阻力，而且有利于穩(wěn)定孔壁。
　　現(xiàn)場將皂化油加量由0.3%提高到0.5%時(shí)，鉆具轉(zhuǎn)速可由4提高到6速。有人曾擔(dān)心，在泥漿中加入皂化油會引起孔壁不穩(wěn)定。我們試驗(yàn)和分析了這種情況。泥漿中添加皂化油后，實(shí)測泥漿失水量有所下降。如HPAM加量為200PPM的PAM泥漿，粘土4－5%，純堿0.3%時(shí)，泥漿主要性能指標(biāo)：粘度為26秒，比重為1.04克/厘米2，失水量為8.5毫升/30分鐘;當(dāng)添加0.3%皂化油后，失水量則降至5-6毫升/30分鐘。試驗(yàn)中，不論皂化油加量多少(從0.3%－3%)，孔內(nèi)均未出現(xiàn)坍塌掉塊和垮渣現(xiàn)象。皂化油在泥漿中，不僅參加了孔壁泥皮的組成，泥并中的粘土、巖粉與皂化油中油類及表面活性物質(zhì)的憎水基和礦物油類分子，一旦吸附在孔壁上便相當(dāng)于一層隔水套管，阻止水份向孔壁滲透。因而能提高護(hù)壁效果。隨皂化油類潤滑劑加量增多，這種效果也愈明顯。
　　使用聚丙烯酰胺低固相泥漿，當(dāng)其HPAM加量在200PPm以上時(shí)，即使不加皂化油類潤滑劑，孔深600米左右仍可開高轉(zhuǎn)數(shù)(870－1090轉(zhuǎn)/分)。這除了與粘土的性質(zhì)與加量、PAM的使用濃度等有關(guān)外，主要還取決于PAM本身的潤滑性。實(shí)測PAM的相對摩擦系數(shù)，當(dāng)皂化油為5~6時(shí)，PAM為7－8，這主要與其水解后生成的羧基有關(guān)。有的資料介紹PAM碳鏈間有一個(gè)108°29’的夾角，每個(gè)鏈可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，具有柔順性。而且加入聚物PAM后的流體，由于PAM大分子在流動(dòng)過程中的取向作用，使其長鏈順流動(dòng)方向伸展，可以降低流動(dòng)阻力，因而也使PAM具有一定的潤滑性。
　　研究泥漿的潤滑性，減小鉆具與孔壁的摩擦系數(shù)，不僅是一個(gè)潤滑問題，實(shí)際上關(guān)系到孔壁的穩(wěn)定性。當(dāng)著鉆具和孔壁之間存在著一層具有緩沖性的潤滑膜時(shí)，鉆具與孔壁之間摩擦阻力降低的同時(shí)，鉆具的振動(dòng)和對孔壁的沖擊減小;加上聚丙烯酰胺大分子的取向作用和流動(dòng)特性，改善了沖洗液流型，減小了液流對孔壁的沖刷破話作用，這些都有利于孔壁的穩(wěn)定。

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