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作為鉆井液應(yīng)用的聚丙烯酰胺所體現(xiàn)哪幾種作用力？
發(fā)布時(shí)間：15-06-30 08:32:47
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作為鉆井液應(yīng)用的聚丙烯酰胺所體現(xiàn)哪幾種作用力？
聚丙烯酰胺為水溶性高分子聚合物，不溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑，具有良好的絮凝性，可以降低液體之間的磨擦阻力，聚丙烯酰胺中的極性基團(tuán)吸附分散于水中的固體粒子，使粒子間架橋而形成大的聚集體，沉降而同水體分離，可以絮凝鉆井液中巖屑、粘土。
分散劑
由于聚丙烯酰胺含有親水基團(tuán)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(duì)固體的潤(rùn)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(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(zhì)在外力作用下流動(dòng)變形的特性。從表觀粘度與剪切速度的關(guān)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(bào)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(shí)間的關(guān)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(gè)流變學(xué)特性是觸變性，即，在剪切力的持續(xù)作用下，表觀粘度降低，剪切作用力撤除時(shí)，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，表觀粘度又逐漸恢復(fù)。
懸浮性
聚丙烯酰胺本身或與其它物質(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。
聚丙烯酰胺為水溶性高分子聚合物，不溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑，具有良好的絮凝性，可以降低液體之間的磨擦阻力，聚丙烯酰胺中的極性基團(tuán)吸附分散于水中的固體粒子，使粒子間架橋而形成大的聚集體，沉降而同水體分離，可以絮凝鉆井液中巖屑、粘土。
分散劑
由于聚丙烯酰胺含有親水基團(tuán)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(duì)固體的潤(rùn)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(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(zhì)在外力作用下流動(dòng)變形的特性。從表觀粘度與剪切速度的關(guān)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(bào)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(shí)間的關(guān)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(gè)流變學(xué)特性是觸變性，即，在剪切力的持續(xù)作用下，表觀粘度降低，剪切作用力撤除時(shí)，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，表觀粘度又逐漸恢復(fù)。
懸浮性
聚丙烯酰胺本身或與其它物質(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。