作为钻井液应用的PAM聚丙烯酰胺所体现哪几种作用力？

PAM为水溶性的高分子的聚合物，不溶于大多数的有机的溶剂，具有了非常良好的絮凝性，可以有效降低液体之间的磨擦阻力，其中的极性基团吸附分散于水中的固体粒子，使粒子间架桥而形成了大的聚集体，沉降而同水体进行分离，可以絮凝钻井液中的岩屑、粘土。

分散剂

       由于PAM聚丙烯酰胺含有了亲水基团和疏水骨架，因此具有了一定的表面活性(尤其是低分子量产品)，可以在一定的程度上去降低水的表面张力，有助于水对固体的润湿，在钻井泥浆处理剂的方面，在泥浆中加入了PAM可以提高泥浆的润滑性和稳定性，降低钻井泥浆的失水，有效地防止卡钻和解卡钻，提高钻井的效率。

堵漏作用

       该产品在Al3+、Fe3+、Ca2+等离子作用下可以发生交联，高分子的化合物一部分由线性变为胶体型，不溶于水，吸附在井壁上并堵塞地层空隙，阻止钻井液的流失。

流变性

       流变性是指物质在外力的作用下流动变形的特性，从表观的粘度与剪切速度的关系看，在中等剪切的速度条件下，PAM水溶液常常会表现出假塑性，即，其表观的粘度随着剪切速度的增大而减少，也有随着剪切速度增大而增大的胀流型流体，一般出现在高固体含量(>50%)的分散液中。有报道表明，水溶液疏水缔合聚合物在高剪切的区域也表现出了一定的胀流特性，从表观的粘度与时间的关系看，PAM(尤其是疏水缔合聚丙烯酰胺)水溶液的另一个流变学特性是触变性，即，在剪切力的持续作用下，表观的粘度降低，剪切的作用力撤除时，随着时间的延长，表观的粘度又逐渐的恢复。

悬浮性

PAM本身或是与其它的物质所形成的水基流体的悬浮性在石油和天然气的开采及其它的行业都具有极其重要的意义，悬浮性是指悬浮离子在外加力场作用下与介质发生相对运动时受到的阻力作用。

润滑作用

       该产品吸附在金属或粘土颗粒表面形成液膜，从固体表面的摩擦变为液体摩擦，从而润滑钻头、钻具，降低泥饼摩擦系数，减少井下事故。

       在钻井液中使用的PAM聚丙烯酰胺絮凝剂有非水解和水解，前者属于全絮凝剂，后者属于选择性絮凝剂，钻屑和优质土的带电性和水化程度有很大差别，优质土带的负电量大，阳离子交换容量也大，水化分散作用强，水化膜厚，而钻屑带的负电量少，水化膜薄，NPAM的分子中只有极性的酰胺基团，既不带负电荷，而且水化膜又较薄，与优质土和劣质土之间的排斥力都较小，当与两类的颗粒相遇时，都能发生吸附和架桥，因而NPAM絮凝剂既絮凝钻井液中钻屑，又絮凝钻井液中的优质土，起全絮凝的作用，HPAM达到一定水解度后带有较高的负电荷密度，也有较厚的水化膜，当与优质土颗粒接近时，彼此之间就产生大的静电排斥力和水化膜排斥力，就难以吸附优质土颗粒；而当与钻屑接近时，就容易产生吸附作用，形成絮凝团块，从钻井液中除去，起到选择性絮凝的作用，一般PAM水解度在30%左右效果较好。

标签：聚丙烯酰胺 钻井液