水解对聚丙烯酰胺护孔的影响
今天我们来介绍水解对聚丙烯酰胺护孔的影响。聚丙烯酰胺在碱性环境下，可在高温（90/100°C）和常温下进行水解，以成为具有徐泽性絮凝作用的水解聚丙烯酰胺，这两种方法，我们在室内和现场都进行过。水解配比是：高温水解（7%）PAM：NaOH:H2O=10:0.13:60(公斤) 常温水解（7%）PAM：NaOH:NaCO3:H2O=10:1:1:60（公斤）
高温水解时间在一个半小时以上、常温水解在二个半小时左右时，其水解度经用标准盐酸滴定均可达30%以上。但因其加碱量不同、水解温度和搅拌时间不同，水解产物在护孔效果上有差异。高温水解的PAM，其液相粘度较低，现场搅拌又不充分，因而用量较多，护孔作用较差。常温水解，我们也做过只用烧碱和既用烧碱又用纯碱水解的对比试用，观察到常温水解时，水解物粘度较高，其中又以既加烧碱而又加纯碱的HPAM处理泥浆效果为好。为避免搅浆时因加碱量过多而引起双电层挤压导致泥浆不稳定的现象，我们在现场常将常温水解时用碱量得配比降低到原用量的60%左右，即：（7%）PAM：NaOH:NaCO3:H2O=50:3:2:300（公斤）
使PAM干量与碱的比例近于1:1。这样水解后的HPAM作泥浆处理剂时，用量较少就能配制出润滑性、稳定性、护壁性较好的泥浆。聚丙烯酰胺水解时，在水中发生水化作用而形成具有很大粘性的胶体。碱性环境可以加速这种过程。
聚丙烯酰胺PAM属于胶凝剂类，因而也具备胶凝剂的两个作用：一是使组分粘合形成整体，二是形成一层胶凝剂保护膜与水隔开。PAM在泥浆的造壁过程中，使粘土颗粒互相粘合，其本身又以吸附基吸附于孔壁岩层表面形成一层胶凝剂保护膜，组合成一个保护层的整体，这个整体具有隔水作用，阻止泥浆中的自由水与孔壁接触。PAM浓度越高，胶凝剂成膜性越好，隔水效果就越强。在这种作用下，孔壁岩层表面与水接触的机会大大减少，并且由于泥浆液相粘度的增加，不仅阻止了粘土胶粒聚结，就是对水分子来讲对其向孔壁岩层移动无疑也是一个障碍。这就阻止和抑制了水敏性岩层水化膨胀与分散，防止掉块和垮渣。因此，泥浆趋于稳定，而且对孔壁亦有较好的保护作用。 |
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