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聚丙烯酰胺在泥浆中扮演什么角色?
发布时间:2019-07-10 09:16:42 浏览

  聚丙烯酰胺在泥浆中扮演什么角色?

  聚丙烯酰胺泥浆中添加润滑剂的效果。聚丙烯酰胺和皂化油润滑剂不仅可以提高泥浆的润滑性,降低流动摩擦阻力,而且有利于井壁的稳定。

  当皂化油用量从0.3%增加到0.5%时,钻具的转速可从4提高到6。有些人担心在泥浆中加入皂化油会导致毛孔壁不稳定。我们对情况进行了测试和分析。在泥浆中加入皂化油后,测得的泥浆失水量减少。在2 0 0 ppm、4≤5%和0.3%的PAM泥浆中,泥浆的主要性能指标为:粘度2 6 s,比重1.0 4g/cm2,失水8.5ml/30 min,加入0.3%皂化油后,泥浆的失水量减少到5≤6 ml/30 min。泥浆的主要性能指标为:粘度26秒,比重1.04g/cm2,失水8.5ml/30 min。在实验中,无论皂化油的用量是多少(0.3%~3%),孔内无崩塌和渣塌现象。在泥浆中,皂化油不仅参与了毛孔壁泥皮的组成,而且还参与了泥中粘土、岩粉和表面活性物质的疏水基团和矿物油分子。一旦吸附在孔壁上,就相当于一层水绝缘套管,防止水分渗透到孔壁。因此,墙体保护的效果可以得到提高。随着皂化油润滑剂用量的增加,效果更加明显。

  采用聚丙烯酰胺低固相泥浆,当HPAM用量在200 ppm以上时,即使不加润滑油,仍可开启约600 m的孔深(870≤1090 rpm)。这不仅与粘土的性质、加入量、PAM的浓度有关,还与PAM本身的润滑性有关。当PAM的相对摩擦系数为5≤6时,PAM的相对摩擦系数为7≤8,这主要与水解后形成的羧基有关。数据表明,PAM碳链间存在108°29‘的角度,各链可以自由旋转,具有柔性,而且由于PAM大分子在流动过程中的取向,长链沿流动方向延伸,可以降低流动阻力,使PAM具有一定的润滑性。

  研究泥浆的润滑性,降低钻具与井壁的摩擦系数,不仅是一个润滑问题,而且关系到井壁的稳定性。当钻具与井壁之间存在缓冲润滑膜时,钻具与井壁之间的摩擦阻力减小,而钻具的振动和对井壁的影响减小。结合聚丙烯酰胺大分子的取向和流动特性,改善了冲洗液的流型,减少了液流对井壁的冲刷和破碎效应,有利于井壁的稳定。

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