4.1泥浆处理剂及其作用机理(第四天上午).ppt

所以，钾离子进入六角形网格后，就好象楔子一样，不仅能使其空穴形成封闭结构，阻止水分子进入；同时还有助于粘土矿物片与片之间的紧密联结，从而表现出良好的防塌作用。 C．抗污染能力。腐植酸钾的抗钙能力强，腐植酸与钙离子作用生成的腐植酸钙胶粒沉淀，在泥皮上还能起堵孔作用，因此，当泥浆中钙离子适量时，腐植酸钾可以改善泥皮质量，增强降失水的效果。 腐植酸钾的抗盐能力较差，一般情况下，腐植酸钾泥浆中侵入食盐1～2％，对性能影响不大；但是，当食盐量达到3～7％时，则会引起失水量猛增。 d．腐植酸钾能抗200℃的高温，可用于钻进超深井、地热井。 (5)野生植物胶类 1)雷公蒿叶粉 雷公蒿叶粉水溶性好，有较高的抗盐能力和一定的抗温能力，它是我国曾经广泛采用的增粘降失水剂。 雷公蒿叶粉多用于处理低固相泥浆或盐水泥浆，在高固相泥浆中易引起粘土絮凝。 2)瓜尔胶粉 瓜尔胶不仅具有高效增粘和降失水的作用，而且还能改善泥浆的流变性，因此，它特别适宜于处理低固相泥浆。国外认为，这是一种最好的降失水剂。通常加量为0.3～0.6％。 3)海藻胶粉可以作为高矿化泥浆的降失水剂，一般用量为1～2.5％，如配合0.1～0.6％纯碱处理，抗盐可达20％，抗温达100℃。 聚阴离子纤维素（PAC）些列产品：PAC141、PAC142、PAC143 聚丙烯酸盐SK系列，为丙烯酸盐的多元共聚物，产品有SK-1、SK-2、SK-3。 3.絮凝剂 凡是能使泥浆中的固体颗粒聚结的处理剂，称为絮凝剂。根据其作用的不同，絮凝剂可分为两大类：完全絮凝剂和选择性絮凝剂。 完全絮凝剂不能用来配浆，它可用于泥浆的净化。选择性絮凝剂用于不分散低固相泥浆，它是不分散低固相泥浆的主要作用成分，其作用有两个方面：首先是选择絮凝作用。 即，使劣质粘土和钻屑絮凝沉淀，不分散到泥浆中，而使优质粘土颗粒不再分散，保持一定粒度；其次对孔壁不起分散作用而起胶结护壁作用。 完全絮凝剂：PAM水解度5%以下，分子量800万以上的聚丙烯酰胺。 常用的选择性絮凝剂有：水解聚丙烯酰胺(PHP，水解度30%，分子量300-600万)和丙烯酰胺—丙烯酸钠共聚物(80A51)。 （1）聚丙烯酰胺在泥浆中的作用选择性絮凝作用，防塌和稳定孔壁的作用，有一定的抗盐、抗钙能力 影响聚丙烯酰胺絮凝的因素 a.分子量的影响 一般认为，分子量在300万～600万范围内絮凝效果最好，小于100万的絮凝效果不明显； b.水解度的影响 水解度大于60％的PHP，主要起增粘降失水作用。 分子量在300万～500万，水解度在30％左右的PHP的选择性絮凝效果最好。 c.浓度的影响 随聚丙烯酰胺的浓度的增加，聚丙烯酰胺的作用要经历一个“絮凝不佳一絮凝最佳一重新分散”的过程。当PHP加量太少、浓度太低时，因缺乏足够的分子链同粘土颗粒吸附“架桥”，所以，其絮凝效果不佳。但是，PHP浓度太高，又会使粘土颗粒表面被高分子过多地覆盖，以致空余处太少，给“架桥”带来困难。因此，浓度太高时，PHP将从絮凝作用变为重新分散。据有关资料介绍，当浓度超过1000PPm时，PHP主要表现为降失水、增粘作用。 d.酸碱度的影响 PH值在7～9之间较为合适。PH太高，不仅会使聚丙烯酰胺继续水解，吸附基团继续减少；而且粘土也易于分散，选择性絮凝难以进行。但PH值也不宜太小，太小则致使PHP的水化能力减弱、分子链卷曲，影响絮凝效果。 e.电解质的影响 解质在水中能电离生成阳离子(如Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+等)，这些高价的阳离子，它们的含量过多，会使PHP分子链卷曲、聚凝的效果降低 f.搅拌程度的影响 搅拌可以使聚丙烯酰胺在泥浆中混合均匀，避免产生局部过浓的现象，但是也不应搅拌过甚，否则，不仅会影响“架桥作用的发挥，并且还有可能拆散已絮凝的团块。为此，我们应根据目的要求来确定搅拌程度。一般开始快速搅拌，然后慢搅，对絮凝比较有利。 4.增粘剂 增粘剂的作用机理一是增加液相粘度；二是增加泥浆流动时的内摩擦阻力和聚合物一粘土间的结构粘度。 增粘剂的分子结构特点应是：聚合物的水溶液浓度高。降失水剂在一定程度上均可作为增粘剂。但良好增粘剂与降失水剂相比，其分子量高，亲水性强，水溶液粘度高，分子量100万左右，高于降失水剂； 常用的增粘剂有高粘度Na-CMC，共聚型聚丙烯酸盐(PAC141)、野生植物胶(田菁胶、魔芋胶、钻井粉等)、生物聚合物(XC)等。 常用的Na-CMC为白色纤维状粉末，市售产品分低粘，中粘、高粘三种，即，其2％的水溶液粘度为l0～30mPa·s属低粘；为300～600alPa·s属于中粘；为200～1200mPa·s属高粘产品。高粘产品用作增粘剂，而低、中粘产品一般作为降失水剂。 四、惰性材料 惰性材料是指在水中不能分散，不影响粘土水化与分散的泥浆