油田用聚丙烯酰胺鉀鹽(Potassium Polyacrylate,縮寫 KPAM),又稱聚丙烯酸鉀、大鉀,是一種重要的油田化學(xué)品,以下是詳細(xì)介紹:
基本信息化學(xué)式:(C?H?O?)N(C?H?KO?)M
外觀:白色或淡黃色自由流動粉末
溶解性:易溶于水,能迅速溶解于水中形成透明的無色粘稠膠體狀液體
分子量:高分子
CAS 登錄號:25608-12-2
作用原理抑制頁巖分散:聚丙烯酰胺鉀鹽中的高分子鏈能夠吸附在頁巖表面,形成一層保護(hù)膜,阻止水分子進(jìn)入頁巖內(nèi)部,從而抑制頁巖的水化膨脹和分散。同時,鉀離子可以進(jìn)入頁巖的晶格中,穩(wěn)定頁巖的結(jié)構(gòu),進(jìn)一步增強(qiáng)抑制效果。
提高鉆井液粘度:它在鉆井液中能夠通過分子間的相互作用形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),增加鉆井液的內(nèi)摩擦力,從而提高鉆井液的粘度。適當(dāng)?shù)恼扯瓤梢允广@井液更好地攜帶巖屑,防止巖屑沉淀,保證鉆井作業(yè)的順利進(jìn)行。
改善流變性:可以調(diào)節(jié)鉆井液的流變性,使其具有良好的剪切稀釋性能。在鉆井過程中,當(dāng)鉆井液受到剪切作用時,粘度會迅速降低,便于鉆井液在鉆桿內(nèi)和井壁之間的流動;當(dāng)剪切作用停止時,粘度又能迅速恢復(fù),有利于巖屑的懸浮和攜帶。
降失水作用:能在井壁表面形成一層薄而致密的濾餅,阻止鉆井液中的水分進(jìn)入地層,減少鉆井液的失水,保持鉆井液的性能穩(wěn)定,同時也有助于穩(wěn)定井壁。
性能優(yōu)勢有效抑制水化分散:通過形成高效的分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),有效抑制黏土和鉆屑的水化分散,減少地層滲透性,避免井壁坍塌和鉆井液流失。
良好的穩(wěn)定性:水溶液穩(wěn)定性好,在高溫、高壓、極端 pH 值等各種復(fù)雜環(huán)境下均能保持良好的溶解性和性能。
配伍性好:可與多種鉆井液處理劑配伍,能在不分散鉆井液和分散鉆井液體系中使用,適用于直井、水平井、深井等各種類型的井。
環(huán)保性好:具有較低的毒性和較好的生物降解性,在使用過程中幾乎不會對環(huán)境造成任何污染,符合現(xiàn)代油田開發(fā)對綠色、環(huán)保的要求。
使用方法配制成水溶液:在加入泥漿前,先把粉末聚丙烯酰胺鉀鹽配成較稀的水溶液,一般濃度為 0.5%-1%,切忌將干粉直接投入泥漿池中。
緩慢加入并攪拌:配制水溶液時,在充分?jǐn)嚢璧乃芯徛尤敫煞?,必要時先用乙醇等水溶性低碳醇潤濕干粉,以利于在水中分散,繼續(xù)攪拌至完全溶解。
確定合適加量:根據(jù)不同的井況和鉆井液體系,確定合適的投加量,一般為 0.1%-0.6%(體積 / 質(zhì)量)。