油田工業(yè)中（PAM）聚丙烯酰胺的用途
發(fā)布時(shí)間：2019-04-08
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油田工業(yè)中（PAM）聚丙烯酰胺的用途
油田在開(kāi)采的過(guò)程中是比較復(fù)雜的，包括鉆井、固井、完井、修井、壓裂、酸化、注水、堵水調(diào)泡、采油驅(qū)油、采出液處理等過(guò)程，使用的化學(xué)品種也是非常多樣的，而（PAM）聚丙烯酰胺可以廣泛用于石油開(kāi)采的各種作業(yè)過(guò)程，特別是在鉆井、堵水調(diào)泡和驅(qū)油領(lǐng)域。中國(guó)的石油工業(yè)是（PAM）聚丙烯酰胺的*大應(yīng)用領(lǐng)域。30％-40％的（PAM）聚丙烯酰胺用于石油工業(yè)。
在油氣田工業(yè)中，井是所有工程的基礎(chǔ)，鉆井質(zhì)量是油氣開(kāi)采的關(guān)鍵性因素，在鉆井過(guò)程中，需要使用液態(tài)泥漿給鉆頭冷卻和潤(rùn)滑，并將巖石碎屑帶出油井，以前使用清水作為鉆井液，由于清水分散作用較弱,鉆井液黏度低,易分層,鉆井液不穩(wěn)定。后來(lái)將聚丙烯酰胺應(yīng)用于鉆井液處理,大大改善了鉆井環(huán)境,提高鉆井速度。現(xiàn)在聚丙烯酰胺已經(jīng)在鉆井中的降濾失、凝、頁(yè)巖抑制、堵漏等方面起重要作用。
(1) 降濾失劑
在鉆井過(guò)程中,泥漿中的水分會(huì)向地層中滲透。鉆井液滲入地層后,會(huì)起黏土膨脹垮塌,井壁不穩(wěn)定,同時(shí)水損失后導(dǎo)致濾餅增厚、并壁減小等問(wèn)題。濾失量過(guò)大給鉆井工作帶來(lái)很大危害,甚至可能導(dǎo)致井報(bào)廢,單位面積上的濾失量與井內(nèi)外壓差、濾液黏度等因素有關(guān)。其中決定因素是濾液的黏度和濾餅的性質(zhì)。聚丙烯酰胺（PAM）作為降濾失劑在鉆井液中主要起到護(hù)、水化膜增厚、增稠、堵孔的作用,通過(guò)這些作用降低水分濾失的速度。
（2）護(hù)膠作用
在鉆井液中,聚丙烯酰胺起一部分分散劑作用。分散劑使得細(xì)小的黏土顆粒表面更加穩(wěn)定,難以團(tuán)聚形成大顆粒,當(dāng)分散的細(xì)小黏土顆粒形成足夠濃度后,可以在井壁形成薄而致密的濾餅,從而提高水分通過(guò)濾餅的阻力,降低濾失量。
（3）水化膜增厚
根據(jù)吸附理論,分散好的黏顆粒表面會(huì)形成一定厚度的吸附層,吸層的增加可以使黏土顆粒水化膜增厚,降低濾餅固相的體積分?jǐn)?shù),單位面積濾失量會(huì)降低。
（4）增黏作用
聚丙烯酰胺的加入可以提高鉆井液粘度,濾失量與濾液黏度的平方根成正比,聚丙烯酰胺的加入可以降低濾失量聚合物鉆井液處理*早使用的是水解聚丙烯睛,選擇分子量在10萬(wàn)~20萬(wàn)的聚丙烯腈或聚丙烯酰胺,經(jīng)堿水解成鹽,分子鏈中的腈基和酰胺基有利于聚合物在黏土顆粒上的吸附,羧基起水化作用,提高黏度并且增加水化膜厚度。現(xiàn)在根據(jù)不同現(xiàn)場(chǎng)特性逐步開(kāi)發(fā)出多種性能更加優(yōu)良的多元共聚物。例如磺化聚丙烯酰胺、耐溫抗鹽共聚物陽(yáng)離子型共聚物系列等。
（5）頁(yè)巖抑制劑
在鉆井過(guò)程中以及油井使過(guò)程中,來(lái)自下鉆過(guò)程鉆頭的碰撞、鉆井液沖刷、地層壓力和應(yīng)力的釋放、松散地層的塌和變形等影響,會(huì)導(dǎo)致井壁改變形態(tài),這種現(xiàn)象稱為井壁不穩(wěn)。鉆井液中的聚丙烯酰胺通過(guò)吸附作用和堵孔作用,保護(hù)鉆井液中的溶膠顆粒,可有效減少濾液的滲透,防止黏土水化影脹。常用的聚合物類頁(yè)巖抑制劑主要有聚丙烯酰胺、水解聚丙烯酰胺和磺化聚丙烯酰胺,它們吸附在黏土顆粒表面后,形成縱橫交錯(cuò)的分子膜,增強(qiáng)井壁上頁(yè)巖的強(qiáng)度。此外水化基團(tuán)的水化作用能形成可壓縮性泥餅,阻止水向地層滲透,防止黏土水化膨脹。分子鏈含有陰、陽(yáng)離子的兩性聚丙烯酰胺具有很強(qiáng)的抗鹽、抗鈣、耐高溫及降濾失能力,抑制性強(qiáng),防塌效果好。
（6）堵漏劑
在地層中往往存在鉆井液漏失情況,通常鈷井液漏失的主要原因有高滲透砂巖地質(zhì)導(dǎo)致的滲透性漏失,地層天然裂縫或人工裂縫引起的裂縫性漏失以及溶洞地質(zhì)引起的溶洞性漏失。當(dāng)鉆井液出現(xiàn)漏失時(shí),需要利用漏劑對(duì)地層進(jìn)行封堵。滲透性地層的堵漏可以采用聚丙烯酰胺形成凝膠堵漏,對(duì)于裂縫性和洞性的地層漏洞,需要用膨脹型聚丙烯酰胺凝膠顆粒堵漏。當(dāng)凝膠尺寸達(dá)到漏縫尺寸的13,就可以通過(guò)顆粒間的橋連產(chǎn)生濾餅形成漏失地層封堵，在封堵時(shí)往往還加入無(wú)機(jī)材料進(jìn)行混合使用，提高密封強(qiáng)度。
綜述：那么在鉆井的過(guò)程中，聚丙烯酰胺（PAM）主要通過(guò)對(duì)黏土分散體系中的穩(wěn)定，以及提高黏土水化層，形成致密濾餅，并適當(dāng)提高鉆井液的黏度，實(shí)現(xiàn)降低鉆井液的慮失性。
本公司主營(yíng)水處理藥劑系列：醋酸鈉、聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、聚合氯化鐵、堿式聚合氯化鋁、氫氧化鈉等。
水處理濾料系列：無(wú)煙煤濾料、石英砂濾料、鵝卵石濾料、錳砂濾料、麥飯石濾料、石榴石濾料、海綿鐵濾料、磁鐵礦濾料、活性氧化鋁球、沸石濾料、果殼濾料、纖維球?yàn)V料、纖維束濾料等。
水處理填料系列：蜂窩斜管、反沖洗排水帽、立體彈性填料、組合填料、半軟性填料、鮑爾環(huán)填料、液體覆蓋球、多面空心球等。
活性炭系列：椰殼活性炭、果殼活性炭、煤質(zhì)活性炭、粉狀活性炭等。
鞏義市萬(wàn)通水處理材料有限公司
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