Mecanismo de acción de polímeros catiónicos

Las poliacrilamidas poliméricas catiónicas comúnmente utilizadas son principalmente sales orgánicas de amonio policuaternario, como poliamina metacrilamida (CPAM poliacrilamida catiónica), almidón catiónico, etc. No solo tiene El fuerte efecto de coalescencia de los cationes de alta valencia, sino que también tiene el efecto de adsorción y formación de película de los polímeros altos en la superficie de la arcilla hinchada, Por lo que es un inhibidor ideal. El mecanismo de acción del agente de tratamiento de polímero catiónico es el siguiente.

1. Los efectos de puente y recubrimiento del polímero catiónico

La adsorción de polímeros en las partículas en el fluido de perforación es la premisa de su función. Cuando una macromolécula se adsorbe en varias partículas al mismo tiempo, y una partícula puede adsorber varias macromoléculas al mismo tiempo, se formará una estructura de red, y este efecto dePolímero catiónicoSe llama Puente. Cuando una cadena de polímero se adsorbe sobre una partícula y la cubre, se llama recubrimiento. El puente y el revestimiento son dos estados de adsorción diferentes de polímeros en fluidos de perforación. En el sistema real, estos dos estados de adsorción no pueden separarse estrictamente y generalmente existen al mismo tiempo, pero solo uno de ellos es dominante. Diferentes estados de adsorción tienen diferentes efectos. Por ejemplo, el efecto de puente puede conducir fácilmente a floculación y acción de viscosificación, mientras que el Efecto de recubrimiento es beneficioso para inhibir la dispersión de los cortes de perforación.

2. El efecto de floculación del polímero catiónico

Cuando el polímero catiónico sufre principalmente adsorción de puente en el fluido de perforación, algunas partículas finas se aglomerarán juntas para formar grupos de partículas, lo que se llama floculación, y el polímero correspondiente se llama floculante. Los flóculos formados son fáciles de eliminar mediante un equipo de control sólido o de sedimentación por gravedad, lo que es beneficioso para mantener la fase sólida baja del fluido de perforación. Por lo tanto, la floculación es la clave para lograr una fase sólida baja y la no dispersión en el fluido de perforación.

De acuerdo con el efecto de floculación y la influencia en el rendimiento del fluido de perforación, los floculantes se pueden dividir en dos categorías: uno es floculante completo, que puede flocular cortes de perforación, suelo inferior y montmorillonita al mismo tiempo. Por ejemplo,Polímero no iónicoPAM pertenece a esta categoría; el segundo es un floculante selectivo, que solo floculan los esquejes de perforación y el suelo inferior, y no floculan montmorillonita, como los polímeros iónicos PHPA y VAMA. Cuando el floculante puede aumentar la viscosidad del fluido de perforación, se llama floculante selectivo sinérgico, y cuando tiene poco efecto sobre la viscosidad, se llama floculante selectivo no sinérgico.

3. El efecto viscosificante del polímero catiónico

Los tackiers se utilizan principalmente en fluidos de perforación a base de agua poco sólidos y libres de sólidos para mejorar la suspensión y la capacidad de carga. Los mecanismos del efecto viscosificante del polímero catiónico: Uno es que las moléculas de polímero libres (sin adsorbir) pueden aumentar la viscosidad de la fase de agua, Y la otra es que la estructura de red formada por el efecto de Puente del polímero puede mejorar la viscosidad estructural del fluido de perforación. Los agentes de pegajosidad comúnmente utilizados incluyen PHPA con un peso molecular relativamente alto y carboximetilcelulosa de alta viscosidad (CMC).