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        聚丙烯酰胺在鉆井泥漿材料使用中的作用

        發布時間:2020-10-28 瀏覽

           聚丙烯酰胺廣泛應用于化工、冶金、石油、地質、煤炭、早期知識、紡織、水處理等工業部門。特別是在石油工業領域,聚合物驅油技術作為穩定石油產量的重要手段,在原油生產中發揮著不可替代的作用。PAM是聚合物驅中最常用的水溶性聚合物,用作鉆井液材料具有以下特點:

          水溶性的
          聚丙烯酰胺的應用大多是以水溶液的形式。水溶性是聚丙烯酰胺應用中的首要考慮因素。水分子和聚合物的極性側基之間形成氫鍵。聚丙烯酰胺可以以不同的百分比溶解在水中。像其他聚合物一樣,它只能溶解在溶解度參數相似的溶劑中。
          粘度增加
          聚丙烯酰胺通過自身粘度增加水相粘度;
          聚丙烯酰胺與水中的分散相和水中的其他高分子化合物相互作用,作用遠大于聚合物本身的粘度所引起的作用。
          流變性能
          流變性質是指物質在外界和內部作用下的流動變形。從表觀粘度與剪切速率的關系來看,在中等剪切速率條件下,聚丙烯酰胺的水溶性往往表現出假塑性,即表觀粘度隨著剪切速率的增加而降低;從表觀粘度與時間的關系來看,聚丙烯酰胺水溶液的另一種流變性質是高觸變性,即表觀粘度在剪切力的作用下降低,在剪切力撤回時隨著時間的延長而逐漸恢復。
          分散性
          聚丙烯酰胺和其他水溶性較高的聚合物一樣,含有親水基團,同時也具有骨架,因此具有一定的表面活性,可以在一定程度上降低水的表面張力,有助于固體被水潤濕。此外,由于聚丙烯酰胺的親水性,水——膠體絡合物吸附在膠體顆粒上形成外殼,可以屏蔽電解質引起的絮凝,保持分散體系穩定,保護膠體。
          懸浮性能
          懸浮是指懸浮離子在外力場作用下相對于介質運動時的阻力。聚丙烯酰胺本身或與其他物質形成的水基流體的懸浮,在油氣開采等行業,如攜帶鉆屑的鉆井液、完井液加重劑、攜帶支撐劑的壓裂液等具有重要意義。
          絮凝
          聚丙烯酰胺中的極性基團被吸附在水中的固體的例子橋接顆粒形成大的聚集體。高分子量聚丙烯酰胺常被用作凈化污水的絮凝劑,當用于比不分散泥漿體系低的聚合物體系時,其流變性具有重要意義。
          減阻
          減阻是指在流體中加入少量化學物質,使流體通過固體表面的湍流摩擦阻力大大降低的現象。聚丙烯酰胺的減阻效果、可能的減阻效率以及聚合物的結合溶劑化能對減阻的影響等。指出減阻效率與聚合物分子結構、溶液中聚合物分子形態和聚合物濃度密切相關。
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