1、油田化學(xué),第四節(jié) 鉆井液化學(xué)添加劑 鉆井工藝向高速、優(yōu)質(zhì)、超深井發(fā)展。鉆井液體系亦不斷發(fā)展，泥漿處理劑的種類也在不斷地增加和更新。美國泥漿處理劑已超過二百種，我國也發(fā)展了近百種。,按處理劑在泥漿中所起的作用不同，可將泥漿處理劑分成以下十五類： （1）堿度和PH值控制劑； （2）殺菌劑； （3）除鈣劑； （4）腐蝕抑制劑； （5）消泡劑； （6）乳化劑； （7）降濾失劑； （8）絮凝劑；,（9）起泡劑； （10）堵漏劑； （11）潤滑劑； （12）頁巖穩(wěn)定劑； （13）稀釋劑和分散劑； （14）增粘劑； （15）加重劑。,一些常用和重要的處理劑可分為： 無機處理 劑； 有機處理劑； 表面活性劑。

2、,一、無機處理劑 1、純堿 (Na2CO3) 又名蘇打，水溶液呈堿性PH=11.5 在水中電離和水解： Na2CO3 = 2Na+ + CO32- CO32- + H2O= HCO3- + OH- HCO3- + H2 O= H2CO3 + OH-,純堿在鉆井液中的功用： 促使粘土的水化和分散，使鈣粘土變 成水化、分散好的鈉粘土，起離子交換作用。用于配制鈉基泥漿。 沉降Ca2+ 以處理鈣侵 Ca2+ + Na2CO3 = CaCO3+ 2Na+,2、燒堿(NaOH) 溶解時放熱，水溶液呈強堿性PH =14 在鉆井液中的主要功用： 用于控制鉆井液的PH值； 控制Ca2+ 濃度， Ca2+ + 2

3、OH- Ca(OH)2 與丹寧、褐煤等有機物配成堿液，使其有效成份變?yōu)槿芙鈶B(tài)。,3、石灰 生石灰是CaO，吸水后變成熟石灰Ca(OH)2。 在鉆井液中的功用： 提供Ca2+ ,使粘土的分散能力保持適度的粗分散，配合稀釋劑、降濾失劑進(jìn)行鈣化處理，以得到性能穩(wěn)定、對可溶鹽侵污不敏感、對泥頁巖防塌性能較好的鈣處理鉆井液體系； 提高鉆井液的堿度； 配制石灰乳堵漏劑。,4、石膏 石膏有生石膏和熟石膏兩種。生石膏CaSO42H2O，熟石膏CaSO41/2H2O，在水中的溶解度不大，微溶于水。 石膏在鉆井液中的功用： 處理泥漿提供Ca2+ ，配制粗分散體系的鈣處理泥漿，但不提供OH- 。 加重劑。,5、Ca

4、Cl2 功用： 氯化鈣能大量溶于水中且其溶解度隨溫度增加而增加，它比石灰、石膏的溶解度大得多。 可用來配制防塌性能較好的高鈣泥漿。 用CaCl2處理時常引起PH值降低，同時CaCl2泥漿的PH值不宜過高，才能保證Ca2+的有效濃度。,6、食鹽（NaCl） 功用： 食鹽在鉆井液中的功用主要是用于配制飽合鹽水鉆井液，以對付巖鹽層和抑制井壁泥巖水化膨脹或坍塌。 必須加高分子護(hù)膠劑才能配制成飽合鹽水鉆井液。,7、重鉻酸鈉（Na2Cr2O72H2O） 又名紅礬，為紅色針狀結(jié)晶，有強氧化性。 水溶液呈酸性，易溶于水 Cr2O7-H2O = 2CrO4- +2H+,在泥漿中重鉻酸鈉能與有機處理劑起復(fù)雜的氧化

5、還原反應(yīng)，生成Cr3+。而Cr3+又能與各種多官能團(tuán)的有機處理劑形成絡(luò)合物，如木質(zhì)素磺酸鉻，鉻腐植酸，增強有機處理劑的功能。,8、水玻璃（Na2SiO3，Na2OxSiO2） 又稱泡花堿，一般為粘稠的半透明液體，PH=11.5-12，能溶于水和堿性溶液。 水玻璃在鉆井液中的功用： 水玻璃加入到泥漿后，可以部分水解成溶膠，屬于無機高分子： Na2OxSiO2 + (y+1)H2O = xSiO2 yH2O + 2NaOH 硅溶膠,水玻璃泥漿對泥頁巖的水化膨脹具有一定的抑制作用，所以有較好的防塌性能。 當(dāng)水玻璃溶液的PH降至9以下時，整個溶液變成不流動的凝膠，利用這一特點，將混入水玻璃的泥漿打入預(yù)

6、定井段進(jìn)行膠凝堵漏。,9、重晶石 主要化學(xué)成份是BaSO4，純晶體為白色粉末。比重大，為4.3-4.6，現(xiàn)場使用的一般3.9-4.2，是常用的泥漿加重劑。 它不溶于水、有機溶劑、酸或堿的溶液，是常用的泥漿加重劑。為了使它很好地懸浮在泥漿中，一般細(xì)度要求99.9%能通過200號篩。,10、石灰石 主要成份是CaCO3，不溶于水，能溶于稀鹽酸。 比重為2.2-2.9。磨成細(xì)末作泥漿加重劑。其優(yōu)點是不會堵死油氣層，因在油井酸化時可被溶去。,11、氯化鉀 KCl外觀為白色立方晶體，常溫下比重為1.98，易溶于水，且溶解度隨溫度升高而增加。 KCl是一種常用的無機鹽類頁巖抑制劑，具有較強的抑制頁巖滲透水

7、化的能力。若與聚合物配合使用，可配成具有強抑制性的鉀鹽聚合物防塌鉆井液。,按處理劑在泥漿中所起的作用不同，可將泥漿處理劑分成以下十五類： （1）堿度和PH值控制劑； （2）殺菌劑； （3）除鈣劑； （4）腐蝕抑制劑； （5）消泡劑； （6）乳化劑； （7）降濾失劑； （8）絮凝劑；,（9）起泡劑； （10）堵漏劑； （11）潤滑劑； （12）頁巖穩(wěn)定劑； （13）稀釋劑和分散劑； （14）增粘劑； （15）加重劑。,一些常用和重要的處理劑可分為： 無機處理 劑； 有機處理劑； 表面活性劑。,二、有機處理劑 按主要作用一般將有機處理劑分為： 稀釋劑； 降濾失劑； 絮凝劑； 增粘劑。 它們大多是水

8、溶性高分子化合物。從來源看，可分為天然高分子及合成高分子。,（一）稀釋劑 多聚磷酸鹽 丹寧 鉻木質(zhì)素磺酸鹽 FCLS 磺化苯乙烯-馬來酸酐共聚物鈉鹽 （SSMA）,粘土的分散和其它各種因素如電解質(zhì)造成的污染往往引起鉆井液稠化，使鉆井液的粘度和切力增高。由于井越鉆越深，井溫越來越高，鉆井液稠化引起的問題變得越來越突出。 為了控制鉆井液的稠化，早在30年代末就開始使用脫水磷酸鹽作稀釋劑。在常溫和低溫下這類稀釋劑的稀釋效果良好，但在約65開始分散失效。40年代投入使用的丹寧廣泛地用作鉆井液稀釋劑，但也只適用于中深井,抗溫到110-120 。,從60年代早期到現(xiàn)在，鉆高溫井使用的水基鉆井液稀釋劑主要是

9、鉻木質(zhì)素磺酸和鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽。它們比聚磷酸鹽和丹寧有高得多的熱穩(wěn)定性，抗溫到150 。 80年代初美國合成了一種磺化苯乙烯馬來酸酐共聚物鈉鹽（SSMA）。這種共聚物具有非常好的熱穩(wěn)定性。 近年來美國使用的合成聚合物稀釋劑，大多是具有不同磺化度的乙烯型聚合物。 無論從使用的必要性還是從使用數(shù)量來說，稀釋劑都是鉆井液的重要處理劑之一。,（二）鉆井液稠化原因 由于晶格取代，粘土顆粒表面帶負(fù)電荷；又因斷鍵，粒土顆粒端部又帶部分正電荷，這樣粘土顆粒不同部位的帶電情況和水化程度就不同。 一旦鉆井液受到無機電解質(zhì)的侵污時由于它們擠壓雙電層結(jié)構(gòu)，粘土顆粒所帶凈負(fù)電荷減少，水化層進(jìn)一步變薄，粘土顆粒的這些部位

10、即端端、端一面容易相互吸引在一起。 這種有斥有吸的作用結(jié)果，使鉆井液中粘土顆粒形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這樣網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能包注大量的自由水。這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成后引起的后果是自由水的量減少了，因此鉆井液就稠化了。,Very important,1、丹寧 丹寧存在于植物的根、莖、皮、葉、果殼或果實中，是多元酚的衍生物，屬弱的有機酸。我國四川、廣西、湖南一帶生產(chǎn)的是五倍子。 丹寧是從五倍子浸提制取的。五倍子經(jīng)除蟲和研碎后，在水中煮沸，即可將丹寧提取出來，經(jīng)過提純和干燥，就可得到工業(yè)用丹寧。,（三）常用的鉆井液稀釋劑,結(jié)構(gòu) 丹寧由五個雙五倍子酸與葡萄糖所形成的縮合物，分子式為C76H52O46，分子量為1701。,

11、五倍子丹寧在水溶液中可以逐步地水解，生成雙五倍子酸 ：,雙五倍子酸進(jìn)一步水解生成五倍子酸：,在NaOH溶液中生成鹽，對鉆井液都有稀釋作用。,五倍子酸鈉,雙五倍子酸鈉,稀釋作用機理 雙五倍子酸鈉和五倍子酸鈉分子結(jié)構(gòu)中有多個陰離子基團(tuán)，一部分陰離子基團(tuán)被粘土顆粒邊緣的斷鍵處的-Al+吸引或螯合，另一部分陰離子基團(tuán)將帶正電荷的粘土顆粒反轉(zhuǎn)成帶負(fù)電荷，同時形成厚的水化層。 這樣清除了粘土顆粒端端、端面連接的根源，放出自由水，從而起到稀釋作用。,結(jié)構(gòu)與抗鹽性能的關(guān)系 由于結(jié)構(gòu)中含有羧基負(fù)離子，缺點是抗鹽性能差。遇到Ca 2+或者M(jìn)g 2+離子生成沉淀而失效。 只適用于中深井，抗溫到110-120,2、鐵

12、鉻木質(zhì)素磺酸鹽（FCLS）,制備方法 含有大量木質(zhì)素磺酸鹽的亞硫酸紙漿廢液，經(jīng)過發(fā)酵制取酒精和濃縮成黑褐色液體后，在60-80下，加入預(yù)先配制好的FeSO4溶液和Na2Cr2O7溶液，在充分?jǐn)嚢柘路磻?yīng)約2小時，即成為液體的FCLS。為親水性高分子化合物，分子量 幾千到幾萬。,木質(zhì)素磺酸鹽的主要結(jié)構(gòu)單元：,進(jìn)一步與金屬離子M的絡(luò)合、水解 、羥橋作用生成鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽FCLS ?；撬峄糠纸j(luò)合，還有一部分游離的磺酸基負(fù)離子。,由于FCLS分子中有磺酸基，所以鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽是一種抗鹽抗鈣的有效稀釋劑，能用于淡、海水和鹽水鉆井液中，并可用于各種鈣處理鉆井液中。 由于FCLS中Fe3+和Cr3+木質(zhì)

13、磺酸鹽形成了穩(wěn)定的螯合物，所以FCLS的熱穩(wěn)定性高，可以抗150以上的高溫。,結(jié)構(gòu)特點和優(yōu)點,稀釋作用機理 分子結(jié)構(gòu)中有多個陰離子基團(tuán)，一部分陰離子基團(tuán)被粘土顆粒邊緣的斷鍵處的-Al+吸引或螯合，另一部分陰離子基團(tuán)將帶正電荷的粘土顆粒反轉(zhuǎn)成帶負(fù)電荷，同時形成厚的水化層； 這樣清除了粘土顆粒端-端、端-面連接的根源，放出自由水，從而起到稀釋作用。,3、烯烴單體低聚物類稀釋劑 X-40系列稀釋劑產(chǎn)品包括X-A40及X-B40兩種。 （1） X-A40是低分子量的聚丙烯酸鈉,平均分子 量5000左右。,結(jié)構(gòu)特點 線性高分子，具有較高的負(fù)電荷密度，分子的主鏈?zhǔn)怯蒀C鍵組成，所以它具有較高的熱穩(wěn)定性。它

14、的抗溫能力可高達(dá)150以上。 分子中具有羧基，所以抗鹽性能不好。,（3）X-B40 是丙烯酸鈉與丙烯磺酸鈉的低分子量共 聚物，其中丙烯磺酸鈉占單體總量的5-20mol%。平均分子量約2340。,分子結(jié)構(gòu)特點與性能 分子的主鏈?zhǔn)怯?C-C-鍵組成，分子中具有苯環(huán)，所以它具有較高的熱穩(wěn)定性。 由于分子中引進(jìn)了磺酸基SO3Na，X-B40的抗電解質(zhì)的能力優(yōu)于X-A40。,X-40的稀釋機理 X-40系列聚合物作為鉆井液稀釋劑，主要是由它們的線型結(jié)構(gòu)及多陰離子基團(tuán)引起的，并且分子量較低，這樣可以在水基鉆井液中拆散由高聚物與顆粒之間形成的橋接網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，達(dá)到降低粘度、切力的目的。,4、磺化苯乙烯與馬來酸酐

15、的共聚物（SSMA）,結(jié)構(gòu)特點 線性高分子，具有較高的負(fù)電荷密度，分子中具有苯環(huán)，分子的主鏈?zhǔn)怯?C-C-鍵組成，所以它具有較高的熱穩(wěn)定性。它的抗溫能力可高達(dá)260。 分子中具有磺酸基， SSMA抗鹽性能良好，是性能良好的稀釋劑。,烯烴單體低聚物類稀釋劑分子量的要求 為了使稀釋劑分子能在粘土顆粒上形成多點吸附，并能給粘土顆粒帶來高的負(fù)電荷密度，要求稀釋劑分子有一定的分子量，但也不能太高，分子量在2000-6000。,（二）降濾失劑 1、鉆井液濾失量過大的危害及使用降濾失劑的必要性 鉆井過程中鉆井液濾失量大，容易引起泥頁巖的水化膨脹、造漿和井漏、井塌，造成井壁不穩(wěn)定； 鉆井液和濾液侵入地層引起粘

16、土膨脹，堵塞地層油氣流通道損害產(chǎn)層。,（3）濾失量大的同時濾餅增厚，而濾餅增厚使井徑縮小，給旋轉(zhuǎn)的鉆具造成大的扭矩，容易造成卡鉆 所以，鉆井液濾失量大，對快速、優(yōu)質(zhì)、安全鉆井可能帶來很大的危害，嚴(yán)重時可使井報廢。 因此適當(dāng)?shù)亟档蜑V失量是鉆井液的性能要求，為此需加入降濾失劑。,2.形成低滲透率、濾失量小的濾餅的條件 （1）合理的多級分散的顆粒分布 固相顆粒尺寸分布范圍寬所形成的濾餅的孔隙度比固相顆粒尺寸分布范圍窄所形成的濾餅的孔隙度低。 固相顆粒尺寸逐漸地變化，而固相中小顆粒適當(dāng)?shù)亩?，這樣所形成的濾餅有低的孔隙度。,3.降濾失劑的作用機理 （1）護(hù)膠作用 降濾失劑一方面能吸附在粘土表面形成吸附層

17、，以阻止粘土顆粒絮凝變大； 另一方面能把在鉆井液循環(huán)攪拌下拆散的細(xì)粒穩(wěn)定下來，不再粘結(jié)成大顆粒。 這樣能大大增加細(xì)小顆粒的比例，從而使鉆井液能形成薄而致密的濾餅，降低濾失量。這種作用稱為降濾失劑的護(hù)膠作用。,（2）降濾失劑分子本身的堵孔作用 大部分有機高分子降濾失劑的分子尺寸在膠體顆粒的范圍內(nèi)，加入這些處理劑就增加了鉆井液中膠體的含量，它們對濾餅有堵孔作用，從而降低濾失量。,注意點： 降濾失劑在鉆井液中的濃度一定要足夠高。 一方面利于將拆散的粘土顆粒包圍起來，另一方面，因水化基團(tuán)的水化而形成厚的水化膜，使粘土顆粒不易合并變大。 加入降濾失劑的濃度低于護(hù)膠作用所需要的濃度時，降濾失劑會引起鉆井液

18、中的粘土顆粒更容易聚沉，這種作用稱為高分子的敏化作用。,常見的有機降濾失劑 一、羧甲基纖維素鈉（Na-CMC）,羧甲基,1、纖維素的結(jié)構(gòu) 纖維素是由許多環(huán)式葡萄糖單元或稱鏈節(jié)構(gòu)成的長鏈狀高分子化合物，其結(jié)構(gòu)式可表示為：,羥甲基,2、Na-CMC的制備 （1）堿化,將除去雜質(zhì)的脫脂纖維素用約20%的NaOH處理，變成堿纖維素，其中的羥甲基反應(yīng)活性最高，由于堿化過程中有降解作用，使聚合度降低，故聚合度改用n。,（2）醚化（羧甲基化反應(yīng)） 堿化完成后，加入醚化劑ClCH2COONa和Na2CO3在一定的溫度下反應(yīng)一段時間引入羧甲基，則生成水溶性的Na-CMC。,（3）將老化好的Na-CMC干燥，粉碎

19、后包裝。這就是現(xiàn)場使用的Na-CMC。,3、Na-CMC的性能 Na-CMC的堿金屬Na +、K +的鹽都可溶于水，CaCl2濃度過高會引起 Na-CMC絮凝。 因為Na-CMC的分子鏈中有醚鍵，故抗溫性不好，在一般鉆井液中只能抗130-140。,分子鏈中-OH是吸附基，-COONa是水化基,3、NaCMC的降濾失機理 降濾失劑能吸附在粘土表面形成吸附層，以阻止粘土顆粒絮凝變大，發(fā)揮護(hù)膠作用。 大部分有機高分子降濾失劑的分子尺寸在膠體顆粒的范圍內(nèi)，它們對濾餅有堵孔作用，從而降低濾失量。 在Na-CMC分子鏈中，羥基和醚氧主要是與粘土顆粒表面的官能團(tuán)氫鍵吸附,羧基鈉主要是引起水化的官能團(tuán)。,二、

20、褐煤類,（一）煤堿劑（NaC）腐植酸鈉 煤堿劑是由褐煤粉加適量燒堿和水配制而成的，其中的主要有效成份為腐植酸鈉，是一種低成本的處理劑。 褐煤含有大量的腐植酸（20-80%），腐植酸難溶于水，易溶于堿，生成腐植酸鈉。 現(xiàn)場常用配方為:褐煤:燒堿:水=15:(1-3):(50-200)。,1、腐植酸的主要組成結(jié)構(gòu),可以看出，腐植酸含有多種官能團(tuán)，如羧基、酚羥基、醇羥基、甲氧基、羰基等。,羧酸鈉,醇羥基,2、性能特點 （1）分子內(nèi)是-C-C-健相連，還有苯環(huán)，所以熱穩(wěn)定性相當(dāng)好，最高可抗200溫度。 （2）抗鹽性不好，這是因為分子中含有羧基。,3、煤堿劑降濾失量的機理 主要是護(hù)膠作用和堵孔作用。 腐

21、植酸鈉是含有多種官能團(tuán)的陰離子型大分子，通過氫鍵能吸附在粘土顆粒表面，羧酸鈉形成吸附水化層，提高了粘土顆粒的穩(wěn)定性，使鉆井液中粘土顆粒保持多級分散狀態(tài)，并有相對多的細(xì)顆粒，所以能形成致密的濾餅； 另外高分子的堵孔作用，使濾餅更致密，從而降低濾失量。,（二）鉻褐煤（鉻腐植酸） 鉻腐植酸是Na2Cr2O7和褐煤的反應(yīng)物。 其中腐植酸與Na2Cr2O7的重量比為3:1或4:1。兩者混合后在80以上反應(yīng)生成腐植酸的鉻螯合物，鉻腐植酸是其有效成份。反應(yīng)包括氧化（生成Cr3+）及螯合兩步。 鉻腐植酸在水中有較大的溶解度，其抗鹽、抗鈣能力以及熱穩(wěn)定性也高于腐植酸鈉。,由FCSL 、鉻腐植酸和表面活性劑如司盤

22、-80組成的“鉻腐植酸活性劑鉆井液”具有很好的熱穩(wěn)定性和防塌效果，現(xiàn)場曾在6280m的高溫深井（235）和易塌地層中作用,防塌效果明顯說明鉆井液濾失量低,（三）磺甲基褐煤（有效組份是磺甲基腐植酸鈉） 它是由甲醛和Na2SO3或NaHSO3在PH9-11的條件下對褐煤進(jìn)行磺甲基化反應(yīng)制得。,磺甲基,磺甲基,所得產(chǎn)品進(jìn)一步用Na2Cr2O7進(jìn)行氧化和螯合，生成的磺甲基腐植酸鉻處理鉆井液的效果更好。 其主要特點是熱穩(wěn)定性高，在200-220下它能有效地控制鉆井液的濾失量和粘度。其突出特點是抗鹽能力增強。,三、酚醛樹脂類 （一）磺甲基酚醛樹脂（SMP和SP） 1、 SMP的合成路線是：先在酸性條件下（

23、PH=3-4）下使甲醛和苯酚（苯酚過量）反應(yīng)，生成適當(dāng)分子量的線型酚醛樹脂，再在堿性條件下加入磺甲基化試劑進(jìn)行磺化。適當(dāng)控制反應(yīng)條件，可得到磺化度較高和分子量較大的產(chǎn)品。特點是線型結(jié)構(gòu)，沒有交聯(lián)。,2、SP是另一條合成路線：將苯酚、甲醛、Na2SO3/NaHSO3一次投料，在堿催化下，邊縮合邊磺化，生成磺甲基酚醛樹脂：,磺甲基酚醛樹脂具有如下特點： 1、 分子主鏈由亞甲基橋和苯環(huán)組成，故熱穩(wěn)定性高，可抗180-200高溫。 2、 因引入的磺酸基，其抗電解質(zhì)能力是很好。 3、 SMP、SP除具有降濾失能力外，還能改善濾餅的潤滑性。,四、烯烴單體聚合物類 （一）部分水解聚丙烯腈HPAN 1、合成及

24、制備 聚丙烯腈是由丙烯腈聚合而成的高分子聚合物，平均分子量從12.5-20萬，即平常所說腈綸（人造毛）。,將腈綸廢絲用堿水解后的產(chǎn)物作為鉆井液的處理劑：,分子鏈中-CN、-CONH2是吸附基，-COONa是水化基,2、性能特點 部分水解聚丙烯腈處理鉆井液的性能，主要取決于聚合度和水解度。聚合度較高的Na-HPAN，降濾失能力比較強，增加鉆井液粘度能力也較強。 水解度影響其水溶性，一般控制水解度在10-30%。 Na-HPAN主鏈?zhǔn)?C-C-鍵，可抗240-250高溫。 由于分子中有羧基，抗鹽能力抗鈣能力較弱，能碰到高濃度的CaCl2鉆井液易生成絮狀沉淀。,1、合成與制備 在堿性條件下，聚丙烯酰

25、胺與甲醛和亞硫酸鈉反應(yīng)得磺化聚丙烯酰胺，反應(yīng)是在加熱和堿性條件下進(jìn)行的，所以伴有CONH2的部分水解。,（二）磺化聚丙烯酰胺,2、結(jié)構(gòu)特點 分子鏈上有吸附基-CONH2、-CH2OH和水化基 -COONa、 -CH2SO3Na，磺化聚丙烯酰胺的抗溫可達(dá)180-200 -CH2SO3Na使其具有良好的抗鹽能力。,有機高分子絮凝劑 鉆井液中的固相含量是影響鉆井速度和成本的關(guān)鍵之一。60年代末國外將有機高分子絮凝劑引入了鉆井液不分散低固相聚合物鉆井液體系，從而使鉆井速度大幅度提高。,高分子絮凝劑可以使鉆井液中的鉆屑和劣土處于不分散的絮凝狀態(tài)； 以便使用機械固控設(shè)備將其清除，較好地解決了分散型鉆井液體

26、系中鉆屑、劣土的分散和在鉆井液中的積累問題。 其結(jié)果是不僅提高了鉆速，還減少了鉆井過程中的許多復(fù)雜問題，較好地保護(hù)了油氣層。,一、有機高分子絮凝劑的類型 1、全絮凝劑 其特點是既絮凝鉆井液中的鉆屑和劣質(zhì)土，又絮凝其中的粘土。如70年代廣泛使用的聚丙烯酰胺(PAM)既屬于此種類型。,2、選擇性絮凝劑 只絮凝鉆屑和劣質(zhì)土，不絮凝粘土。 醋酸乙烯酯-順酐共聚物VAMA 部分水解聚丙烯酰胺PHP也是選擇性絮凝劑。,二、幾種典型的有機高分子絮凝劑的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 1、聚丙烯酰胺（PAM）,PAM是水溶性的。分子量不同，其水溶性、水溶液粘度、絮凝、降濾失效果發(fā)生很大變化。 分子量在200-400萬之間，適合作

27、為做全絮凝劑。,2、部分水解的聚丙烯酰胺PHP PAM的水解,如果需要配制濃度0.8%左右、水解度為30%左右的PHP溶液時，按PAM：NaOH(1:0.35)，加熱至沸點溫度下水解3-5小時便可?？墒筆HP具有良好的選擇性絮凝效果，只除去鉆屑。,3、醋酸乙烯酯-順丁烯二酸酐共聚物VAMA 分子結(jié)構(gòu),VAMA在堿性鉆井液中發(fā)生水解作用,水化和帶負(fù)電基團(tuán)為-COONa， -OH為吸附基。,三、絮凝作用機理 有機高分子絮凝劑對固體顆粒的絮凝作用分三個步驟： 吸附：通過PAM、 PHP 、VAMA 分子鏈上的-OH或-CONH2、與固體顆粒表面上的氧原子或氫氧原子團(tuán)形成氫鍵而發(fā)生吸附。,Very important,架橋：由于絮凝劑的分子鏈較長，分子鏈上有多個吸附基團(tuán)，所以一個長鏈上可以同時吸附多個固體顆粒，起到架橋作用。 形成絮團(tuán)，團(tuán)塊下沉：當(dāng)架橋完成以后，由于高分子鏈本身的旋轉(zhuǎn)和運動