聚丙烯酸鉀鉆井液體系具有防塌性主要是因為聚丙烯酸鉀能有效地對鉆屑產生“包被"作用,抑制地層造漿;同時鉀離子能防止軟泥頁巖和硬脆性泥頁巖的水化與剝落,起到穩(wěn)定孔壁的作用。聚丙烯酸鉀是一種長鏈高分子,水解產生K+、OH-和-COOH。K+能通過離子交換作用,交換出粘土顆粒中的鋁氧四面體中心的鋁原子。同時,K+的大小剛好嵌入相鄰晶層間的氧原子網絡形成的孔中,起著聯(lián)結作用。粘土顆粒的外面能發(fā)生交換，其水化作用于外表面。聚丙烯酸鉀分子水解產生的-COOH可與粘土顆粒表面的-O和-OH基團靠氫鍵結合發(fā)生吸附，長鏈結構能夠很好地將粘土顆粒包被起來，防止與水分子接觸抑制顆粒的水化分散。由于分子鏈較長，則有多個鍵在粘土顆粒間起架橋作用，并形成網狀結構，而后絮凝成團塊下沉。
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