油田工業(yè)中（PAM）聚丙烯酰胺的用途
發(fā)布時(shí)間：2019-04-08 瀏覽
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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）聚丙烯酰胺的最大應(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最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(chēng)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(lèi)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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