聚丙烯酰胺鉀鹽(KPAM)是一種重要的鉆井液處理劑,以下從基本信息、作用機制、產(chǎn)品特性、使用方法、注意事項幾個(gè)方面為你介紹:
基本信息
聚丙烯酰胺鉀鹽外觀(guān)為白色或淡黃色粉末,它是一種含鉀離子的聚丙烯酰胺衍生物,由聚丙烯酰胺與氫氧化鉀等進(jìn)行反應制得。它具有強抑制、包被、降失水等多種功能,是一種性能優(yōu)良的鉆井液添加劑。
作用機制
抑制頁(yè)巖水化膨脹:鉀離子具有較強的水化能力,能夠進(jìn)入頁(yè)巖的晶層間,通過(guò)離子交換作用,置換出其中的鈉離子等,減少頁(yè)巖的水化膨脹。同時(shí),聚丙烯酰胺分子鏈可以吸附在頁(yè)巖表面,形成一層保護膜,阻止水分子進(jìn)一步進(jìn)入頁(yè)巖內部,從而抑制頁(yè)巖的水化分散,保持井壁的穩定性。
絮凝和包被作用:分子鏈上的酰胺基等基團可以與鉆屑表面的活性位點(diǎn)發(fā)生吸附作用,將鉆屑顆粒絮凝在一起,形成較大的絮團,便于通過(guò)固控設備從鉆井液中去除。并且,它能夠包被在鉆屑表面,防止鉆屑進(jìn)一步分散到鉆井液中,保持鉆井液的清潔。
降低濾失量:在井壁上形成一層致密的泥餅,這層泥餅可以有效地阻止鉆井液中的水分向地層中滲透,從而降低濾失量,減少對地層的損害,同時(shí)也有助于維持井壁的穩定性。
產(chǎn)品特性
強抑制性:能有效抑制頁(yè)巖的水化膨脹和分散,防止井壁坍塌、縮徑等復雜情況的發(fā)生,適用于各種易坍塌地層,尤其是在頁(yè)巖地層鉆井中表現出色。
良好的包被性:可以快速包被鉆屑,使鉆屑保持相對穩定的狀態(tài),便于清除,提高鉆井效率,減少鉆頭磨損和井下事故的發(fā)生。
抗溫性較好:在一定溫度范圍內(可達 120 - 150℃)能保持良好的性能,滿(mǎn)足不同深度和地層溫度條件下的鉆井需求。
配伍性強:可以與多種鉆井液處理劑如降濾失劑、潤滑劑等配合使用,協(xié)同改善鉆井液的性能。
使用方法
配制溶液:先將聚丙烯酰胺鉀鹽配制成一定濃度的水溶液,一般濃度為 0.3% - 0.5%。在配制時(shí),應在攪拌狀態(tài)下將 KPAM 緩慢加入到清水中,攪拌速度不宜過(guò)快,以免造成分子鏈斷裂,影響其性能。攪拌時(shí)間一般為 30 - 60 分鐘,直至完全溶解。
添加到鉆井液中:將配制好的溶液均勻地加入到鉆井液循環(huán)系統中,可以根據鉆井液的性能要求和實(shí)際情況,采用連續添加或分批添加的方式。在添加過(guò)程中,要密切監測鉆井液的各項性能指標,如粘度、濾失量、切力等,及時(shí)調整添加量。
注意事項
儲存條件:應儲存在陰涼、干燥、通風(fēng)的倉庫內,避免受潮、雨淋和陽(yáng)光直射。儲存溫度不宜過(guò)高,一般在 5 - 35℃為宜,防止產(chǎn)品變質(zhì)和結塊。
避免與強氧化劑接觸:聚丙烯酰胺鉀鹽遇到強氧化劑會(huì )發(fā)生化學(xué)反應,導致其性能下降,因此在儲存和使用過(guò)程中要避免與強氧化劑如高錳酸鉀、過(guò)氧化氫等接觸。
現場(chǎng)使用監測:在鉆井現場(chǎng)使用時(shí),要定期對鉆井液的性能進(jìn)行檢測,根據檢測結果及時(shí)調整 KPAM 的添加量和其他處理劑的配方,以確保鉆井液始終保持良好的性能。