聚丙烯酰胺在泥浆处理中的润滑作用

　　聚丙烯酰胺具有增稠、润滑的作用，不但可以增强泥浆的润滑性，减少流动摩擦阻力，还有利于稳定孔壁。聚丙烯酰胺PAM与皂化油类润滑剂共同处理泥浆，就可以取得非常好的效果。
　　现场将皂化油加量由0.3%提高到0.5%时，钻具转速可由4提高到6速。有人曾担心，在泥浆中加入皂化油会引起孔壁不稳定。我们试验和分析了这种情况。泥浆中添加皂化油后，实测泥浆失水量有所下降。如HPAM加量为200PPM的PAM泥浆，粘土4~5%，纯碱0.3%时，泥浆主要性能指标：粘度为26秒，比重为1.04克/厘米2，失水量为8.5毫升/30分钟;当添加0.3%皂化油后，失水量则降至5~6毫升/30分钟。试验中，不论皂化油加量多少(从0.3%~3%)，孔内均未出现坍塌掉块和垮渣现象。皂化油在泥浆中，不仅参加了孔壁泥皮的组成，泥并中的粘土、岩粉与皂化油中油类及表面活性物质的憎水基和矿物油类分子，一旦吸附在孔壁上便相当于一层隔水套管，阻止水份向孔壁渗透。因而能提高护壁效果。随皂化油类润滑剂加量增多，这种效果也愈明显。

　　使用聚丙烯酰胺低固相泥浆，当其HPAM加量在200PPm以上时，即使不加皂化油类润滑剂，孔深600米左右仍可开高转数(870~1090转/分)。这除了与粘土的性质与加量、PAM的使用浓度等有关外，主要还取决于PAM本身的润滑性。实测PAM的相对摩擦系数，当皂化油为5~6时，PAM为7~8，这主要与其水解后生成的羧基有关。有的资料介绍PAM碳链间有一个108°29’的夹角，每个链可以自由转动，具有柔顺性。而且加入聚物PAM后的流体，由于PAM 大分子在流动过程中的取向作用，使其长链顺流动方向伸展，可以降低流动阻力，因而也使PAM具有一定的润滑性。

　　研究泥浆的润滑性，减小钻具与孔壁的摩擦系数，不仅是一个润滑问题，实际上关系到孔壁的稳定性。当着钻具和孔壁之间存在着一层具有缓冲性的润滑膜时，钻具与孔壁之间摩擦阻力降低的同时，钻具的振动和对孔壁的冲击减小;加上PAM大分子的取向作用和流动特性，改善了冲洗液流型，减小了液流对孔壁的冲刷破话作用。这些都有利于孔壁的稳定。