一般认为,单宁类降粘剂的作用机理是:单宁酸钠苯环上相邻的双酚羟基可通过配位键吸附在粘土颗粒断键边缘的Al3+ 处,形成五环螯合物。而剩余的-ONa和-COONa均为水化基团,它们又能给粘土颗粒带来较多的负电荷和水化层,使粘土颗粒端面处的双电层斥力和水化膜厚度增加,从而拆散和削弱了粘土颗粒间通过端-面和端-端连接而形成的网架结构,使粘度和切力下降。CMC在钻井液中电离生成长链的多价阴离子。其分子链上的羟基和醚氧基为吸附基团,而羧钠基为水化基团。羟基和醚氧基通过与粘土颗粒表面上的氧形成氢键或与粘土颗粒断键边缘上的Al3+ 之间形成配位键使CMC能吸附在粘土上;而多个羧钠基通过水化使粘土颗粒表面水化膜变厚,粘土颗粒表面ζ电位的绝对值升高,负电量增加,从而阻止粘土颗粒之间因碰撞而聚结成大颗粒(护胶作用),并且多个粘土细颗粒会同时吸附在CMC的一条分子链上,形成布满整个体系的混合网状结构,从而提高了粘土颗粒的聚结稳定性,有利于保持钻井液中细颗粒的含量,形成致密的滤饼,降低滤失量。
作者: ;来源: ;人气:2;