水解對聚丙烯酰胺護孔的影響
今天我們來介紹水解對聚丙烯酰胺護孔的影響。聚丙烯酰胺在堿性環境下，可在高溫（90/100°C）和常溫下進行水解，以成為具有徐澤性絮凝作用的水解聚丙烯酰胺，這兩種方法，我們在室內和現場都進行過。水解配比是：高溫水解（7%）PAM：NaOH:H2O=10:0.13:60(公斤) 常溫水解（7%）PAM：NaOH:NaCO3:H2O=10:1:1:60（公斤）
高溫水解時間在一個半小時以上、常溫水解在二個半小時左右時，其水解度經用標準鹽酸滴定均可達30%以上。但因其加堿量不同、水解溫度和攪拌時間不同，水解產物在護孔效果上有差異。高溫水解的PAM，其液相粘度較低，現場攪拌又不充分，因而用量較多，護孔作用較差。常溫水解，我們也做過只用燒堿和既用燒堿又用純堿水解的對比試用，觀察到常溫水解時，水解物粘度較高，其中又以既加燒堿而又加純堿的HPAM處理泥漿效果為好。為避免攪漿時因加堿量過多而引起雙電層擠壓導致泥漿不穩定的現象，我們在現場常將常溫水解時用堿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干量與堿的比例近于1:1。這樣水解后的HPAM作泥漿處理劑時，用量較少就能配制出潤滑性、穩定性、護壁性較好的泥漿。聚丙烯酰胺水解時，在水中發生水化作用而形成具有很大粘性的膠體。堿性環境可以加速這種過程。
聚丙烯酰胺PAM屬于膠凝劑類，因而也具備膠凝劑的兩個作用：一是使組分粘合形成整體，二是形成一層膠凝劑保護膜與水隔開。PAM在泥漿的造壁過程中，使粘土顆粒互相粘合，其本身又以吸附基吸附于孔壁巖層表面形成一層膠凝劑保護膜，組合成一個保護層的整體，這個整體具有隔水作用，阻止泥漿中的自由水與孔壁接觸。PAM濃度越高，膠凝劑成膜性越好，隔水效果就越強。在這種作用下，孔壁巖層表面與水接觸的機會大大減少，并且由于泥漿液相粘度的增加，不僅阻止了粘土膠粒聚結，就是對水分子來講對其向孔壁巖層移動無疑也是一個障礙。這就阻止和抑制了水敏性巖層水化膨脹與分散，防止掉塊和垮渣。因此，泥漿趨于穩定，而且對孔壁亦有較好的保護作用。 |
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