Mecanismo de Ação de Polímeros Catiônicos

As poliacrilamidas de polímero catiônico comumente usadas são principalmente sais de amônio poliquaternário orgânico, como poliamina metacrilamida (poliacrilamida catiônica CPAM), amido catiônico, etc. Não só tem o forte efeito de coalescência de cátions de alta valência, mas também tem o efeito de adsorção e formação de filme de polímeros elevados na superfície do inchaço da argila, Por isso é um inibidor ideal. O mecanismo de ação do agente de tratamento de polímero catiônico é o seguinte.

1. os efeitos de ponte e revestimento do polímero catiônico

A adsorção de polímeros nas partículas no fluido de perfuração é a premissa de sua função. Quando uma macromolécula é adsorvida em várias partículas ao mesmo tempo, e uma partícula pode adsorver várias macromoléculas ao mesmo tempo, uma estrutura de rede será formada, e este efeito dePolímero catiônicoÉ chamado de ponte. Quando uma cadeia de polímero é adsorvida em uma partícula e a cobre, ela é chamada de revestimento. A ponte e o revestimento são dois estados de adsorção diferentes de polímeros em fluidos de perfuração. No sistema real, esses dois estados de adsorção não podem ser estritamente separados e geralmente existem ao mesmo tempo, mas apenas um deles é dominante. Diferentes estados de adsorção têm efeitos diferentes. Por exemplo, o efeito de ponte pode facilmente levar à floculação e ação de viscosificação, enquanto o efeito de revestimento é benéfico para inibir a dispersão de estacas de perfuração.

2. o efeito de floculação do polímero catiônico

Quando o polímero catiônico sofre principalmente adsorção em ponte no fluido de perfuração, algumas partículas finas se aglomeram para formar aglomerados de partículas, o que é chamado de floculação, e o polímero correspondente é chamado de floculante. Os flocos formados são fáceis de serem removidos por sedimentação por gravidade ou equipamento de controle sólido, o que é benéfico para manter a baixa fase sólida do fluido de perfuração. Portanto, a floculação é a chave para alcançar baixa fase sólida e não dispersão no fluido de perfuração.

De acordo com o efeito de floculação e a influência no desempenho do fluido de perfuração, os floculantes podem ser divididos em duas categorias: um é floculante completo, que pode flocular as estacas de perfuração, solo inferior e montmorilonita ao mesmo tempo. Por exemplo,Polímero não iônicoPAM pertence a esta categoria; o segundo é um floculante seletivo, que apenas flocula estacas de perfuração e solo inferior, e não flocula montmorilonita, como os polímeros iônicos PHPA e VAMA. Quando o floculante pode aumentar a viscosidade do fluido de perfuração, é chamado de floculante seletivo sinérgico e, quando tem pouco efeito sobre a viscosidade, é chamado de floculante seletivo não sinérgico.

3. o efeito viscosificante do polímero catiônico

Os tackifiers são usados principalmente em fluidos de perfuração à base de água com baixo teor de sólidos e sem sólidos para melhorar a suspensão e a capacidade de carga. Os mecanismos de efeito viscosificante do polímero catiônico: um é que as moléculas de polímero livres (não adsorvidas) podem aumentar a viscosidade da fase de água, e a outra é que a estrutura de rede formada pelo efeito de ponte do polímero pode aumentar a viscosidade estrutural do fluido de perfuração. Os aderentes comumente usados incluem PHPA com peso molecular relativamente alto e carboximetilcelulose de alta viscosidade (CMC).