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聚丙烯酰胺對鉆井液性能的影響
來源:天恒凈水 作者:Admin 發(fā)布時間:2021-06-24 瀏覽

聚丙烯酰胺對鉆井液性能的影響

聚合物溶液的宏觀流變性,是指溶液承受的剪切應力與剪切速率之間的相互關系。通常用溶液視黏度(表觀黏度)隨剪切速率的變化關系表示。鉆井液的流變性對鉆井工程意義重大,加入高分子添加劑可以改善其流變性,有利于攜帶巖屑,凈化井眼,對井壁的沖刷較輕。

1 鉆井液配比

基漿:4%海水坂土(178g坂土漿+222g海水)+0.3%聚丙烯酰胺粉末(1.2g) /5%MICROG(20g) ;

鉆井液體系:4%海水坂土(178g坂土漿+222g海水)+0.3%聚丙烯酰胺粉末(1.2g)/5%MICROG(20g)+2%RS-1(8g) +3%KC 1(12g) +3%lube(12g) 。

2 基漿性能

表1 不同聚丙烯酰胺對基漿性能的影響

聚合物名稱 AV(mPa·s) PV/(mpa·s) YP/Pa API/mL
MICROG 滾前 36 25 11 6.4
滾后 56 42 14
KYPAM-1 滾前 14.8 9 5.8 17.2
滾后 11.5 8.5 3
HPAM 滾前 22.5 12 10.5 11.2
滾后 15.8 14.5 1.25

表2 不同聚丙烯酰胺對鉆井液體系性能的影響

聚合物名稱 AV(mPa·s) PV/(mpa·s) YP/Pa API/mL
MICROG 滾前 28.5 10 18.5 4.6
滾后 30.5 11.5 19
KYPAM-1 滾前 23 15 8 9.4
滾后 18 13 5
HPAM 滾前 20 14 6 8.2
滾后 17 12 5

由表1和表2可以看出,在基漿或體系中加入MICROG熱滾16h,表觀黏度增加,說明它具有很好的耐溫抗鹽性,而上述實驗中MICROG的耐鹽性并不理想,可能在高溫熱滾過程中,乳液聚合物發(fā)生交聯(lián)作用,使其形成網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),鉆井液黏度增加。KYPAM-1和HPAM熱滾后表觀黏度均降低,但降低幅度不大,說明兩者具有一定的耐溫性;KYPAM-1在基漿中滾前滾后的黏度均小于HPAM,但在體系中卻大于HPAM,可能是梳形聚合物與體系中的降慮失劑和抑制劑有更好的協(xié)同作用,使其黏度增加。

MICROG的API失水量明顯小于HPAM和KYPAM-1,其降慮失性較好。加入RS-1、KCl及l(fā)ube后,三種聚合物的性能都有較大的改善,特別是慮失量明顯降低,尤其是KYPAM-1從17.2mL降到9.4mL,表明KYPAM-1與體系中的降慮失劑和抑制劑有很好的協(xié)同作用,使鉆井液的包被抑制性增加、黏度增加、慮失減小等。

作為鉆井液流變性調(diào)節(jié)劑,MICROG有其獨特的優(yōu)勢,它的耐溫抗鹽性、降慮失性使得鉆井液的性能更穩(wěn)定:而KYPAM-1和HPAM需要在熱穩(wěn)定性及降慮失性能上加以改進。

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