Poliamfolit poli(KAA-co-VAm) - nowy polimer do regulacji parametrów reologicznych i filtracji płuczek wiertniczych

Artykuł dotyczy zastosowania polielektrolitów amfolitycznych (zwanych również polimerami amfoterycznymi) do formowania płuczek wiertniczych używanych przy przewiercaniu dużych pokładów skał ilastych. Polimery amfoteryczne zawierają w swoim łańcuchu zarówno kationowe, jak i anionowe grupy funkcyjne, co sprawia, że zastosowane do płuczek wiertniczych mogą spełniać wiele funkcji jednocześnie. Dzięki swoim właściwościom kapsułującym polimery amfolityczne zabezpieczają ściany otworu przed destrukcją, poprawiają filtrację, zapobiegają dezintegracji zwiercin. Poliamfolity o dużej masie cząsteczkowej nadają płuczkom odpowiednie właściwości reologiczne, natomiast poliamfolity o małych masach cząsteczkowych spełniają rolę peptyzatorów i deflokulantów. Tego typu nowe płuczki wiertnicze, wykorzystujące polielektrolity amfolityczne, zastosowano w Chinach do wierceń w bardzo trudnych warunkach geologicznych. Dzięki użyciu płuczek amfoterycznych zwiększono szybkość wiercenia od kilku do kilkudziesięciu procent w porównaniu z wcześniej stosowanymi płuczkami anionowymi. W artykule opisano sposób otrzymania poliamfolitu o akronimie poli(KAA-co-VAm), gdzie KAA oznacza sól potasową kwasu akrylowego, a VAm winyloaminę, i scharakteryzowano jego właściwości fizykochemiczne. Omówiono wpływ poli(KAA-co-VAm) na parametry reologiczne, filtrację oraz wytrzymałość temperaturową płuczek wiertniczych.

---

Ampholitic polyelectrolytes (also called amphoteric polymers) used for the production of drilling mud, when drilling big clayey beds, are discussed in this paper. Amphoteric polymers are composed of both cationic and anionic function groups in their chain. This enables the muds to play many functions simultaneously. Owing to their encapsulating abilities, ampholytic polymers protect the walls of the well against destruction, enhance filtration and protect against disintegration of the cuttings. With high molecular mass polyampholytes muds have suitable rheological properties, whereas small molecular mass polyampholytes play the role of peptizing and deflocculating agents. New drilling muds of this type, based on ampholytic polyelectrolytcs, were used in China for drillings in very difficult geological conditions. Thanks to the use of amphoteric muds, drilling rate could be increased from a few to tens of per cent as compared to anionic muds. The recipe for polyampholyte (acronym poli(KAA-co-VAm)) and its physico-chemical properties are given. KAA denotes potassium salt of acrylic acid, and VAm - vinylaminc. The influence of poli(KAA-co-VAm) on rheological parameters, filtration and thermal strength of drilling muds are discussed in the paper.