鉆井用聚丙烯酰胺是一種線型高分子聚合物，化學(xué)式為(C3H5NO)n。在常溫下為堅硬的玻璃態(tài)固體，產(chǎn)品有膠液、膠乳和白色粉粒、半透明珠粒和薄片等。熱穩(wěn)定性良好。能以任意比例溶于水，水溶液為均勻透明的液體。長期存放后會因聚合物緩慢的降解而使溶液粘度下降，特別是在貯運條件較差時更為明顯。聚丙烯酰胺作為潤滑劑、懸浮劑、粘土穩(wěn)定劑、驅(qū)油劑、降失水劑和增稠劑，在鉆井、酸化、壓裂、堵水、固井及二次采油、三次采油中得到了廣泛應(yīng)用，是一種極為重要的油田化學(xué)品。

使用特性：

1、絮凝性：PAM能使懸浮物質(zhì)通過電中和，架橋吸附作用，起絮凝作用。

2、粘合性：能通過機械的、物理的、化學(xué)的作用，起粘合作用。

3、降阻性：PAM能有效地降低流體的摩擦阻力，水中加入微量PAM就能降阻50-80%。

4、增稠性：PAM在中性和酸條件下均有增稠作用，當(dāng)PH值在10以上PAM易水解。呈半網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時，增稠將更明顯。

使用原則：

1、顆粒狀聚丙烯酰胺絮凝劑不能直接投加到污水中。使用前需要先將它溶解于水，用其水溶液去處理污水。

2、溶解顆粒狀聚合物的水應(yīng)該是干凈（如自來水），不能是污水。常溫的水即可，一般不需要加溫。水溫低于5℃時溶解很慢。水溫提高溶解速度加快，但40℃以上會使聚合物加快降解，影響使用效果。一般自來水都適合于配制聚合物溶液。強酸、強堿、高含鹽的水不適于用來配制。

3、聚合物溶液濃度的選擇，建議為0.1%-0.3%，即1升水中加1g-3g聚合物粉劑。

注意事項：

1、絮團的大小：絮團太小會影響排水的速度，絮團太大會使絮團約束較多水而降低泥餅干度。經(jīng)過選擇聚丙烯酰胺的分子量能夠調(diào)整絮團的大小。

2、污泥特性：理解污泥的來源，特性以及成分，所占比重。依據(jù)性質(zhì)的不同，污泥可分為有機和無機污泥兩種。陽離子聚丙烯酰胺用于處置有機污泥，相對的陰離子聚丙烯酰胺絮凝劑用于無機污泥，堿性很強時用陰離子聚丙烯酰胺，而酸性很強時不宜用陰離子聚丙烯酰胺，固體含量高時污泥通常聚丙烯酰胺的用量也大。

3、絮團強度：絮團在剪切作用下應(yīng)堅持穩(wěn)定而不破碎。進步聚丙烯酰胺分子量或者選擇適宜的分子構(gòu)造有助于進步絮團穩(wěn)定性。

4、聚丙烯酰胺的離子度：針對脫水的污泥，可用不同離子度的絮凝劑經(jīng)過先做小試進行挑選，選出適合的聚丙烯酰胺，這樣即能夠獲得更好的絮凝劑效果，又可使加藥量少，節(jié)約本錢。

5、聚丙烯酰胺的溶解：溶解良好才能充分發(fā)揮絮凝作用。有時需求加快溶解速度，這時可思索進步聚丙烯酰胺溶液的濃度。

影響因素：

聚丙烯酰胺溶液的粘度主要反映了液體分子之間因流動或相對運動所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦阻力。內(nèi)摩擦阻力與聚合物的結(jié)構(gòu)、溶劑的性質(zhì)、溶液的濃度及溫度和壓力等因素有關(guān)，它的數(shù)值越大，表明溶液的粘度越大。

1、溫度對聚丙烯酰胺粘度的影響

溫度是分子無規(guī)則熱運動激烈程度的反映，分子的運動需要克服分子間的相互作用力，而分子間的相互作用，如分子間氫鍵、內(nèi)摩擦、擴散、分子鏈取向、纏結(jié)等，直接影響粘度的大小，故高聚物溶液的粘度會隨溫度發(fā)生變化。溫度改變對高聚物溶液粘度的影響是顯著的。聚丙烯酰胺溶液的粘度隨溫度的升高而降低，其原因是高分子溶液的分散相粒子彼此糾纏形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合體，溫度越高時，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)越容易破壞，故其粘度下降。

2、水解時間對聚丙烯酰胺粘度的影響

聚丙烯酰胺溶液粘度隨水解時間的延長而改變，水解時間短，粘度較小，這可能是由于高聚物還來不及形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)所致；水解時間過長，粘度下降，這是聚丙烯酰胺在溶液中結(jié)構(gòu)發(fā)生松解所致。部分水解聚丙烯酰胺溶于水后離解成帶負電荷的大分子，分子間靜電排斥作用以及同一分子上不同鏈節(jié)之間的陰離子排斥力導(dǎo)致分子在溶液中伸展并能使分子之間相互纏繞，這就是部分水解聚丙烯酰胺能使其溶液粘度明顯增加的原因。

3、礦化度對聚丙烯酰胺粘度的影響

聚丙烯酰胺分子鏈中陽離子基團相對于陰離子基團數(shù)目較多，凈電荷較多，極性較大，而H2O是極性分子，根據(jù)相似相溶原理，聚合物水溶性較好，特性黏度較大；隨著礦物質(zhì)含量的增加，正的靜電荷部分被陰離子包圍形成離子氛，從而與周圍正的靜電荷結(jié)合，聚合物溶液極性減小，黏度減小；礦物質(zhì)濃度繼續(xù)增加，正、負離子基團形成分子內(nèi)或分子間氫鍵的締合作用（導(dǎo)致聚合物在水中的溶解性下降），同時加入的鹽離子通過屏蔽正、負電荷，拆散正、負離子間締合而使已形成的鹽鍵受到破壞（導(dǎo)致聚合物在水中的溶解性增大），這兩種作用相互競爭，使得聚合物溶液在較高的鹽濃度（>0.06 mol/L）下粘度保持較小。

4、分子量對聚丙烯酰胺粘度的影響

聚丙烯酰胺溶液的粘度隨高聚物分子量的增大而增大，這是由于高分子溶液的粘度由分子運動時分子間的相互作用產(chǎn)生。當(dāng)聚合物相對分子質(zhì)量約為106時，高分子線團開始相互滲透，足以影響對光的散射。含量稍高時機械纏結(jié)足以影響粘度。含量相當(dāng)?shù)蜁r，聚合物溶液可視為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，鏈間機械纏結(jié)和氫鍵共同形成網(wǎng)的節(jié)點。含量較高時，溶液含有許多鏈-鏈接觸點，使高聚物溶液呈凝膠狀。因此，高聚物相對分子質(zhì)量越大，分子間越易形成鏈纏結(jié)，溶液的粘度越大。