在鉆井的過程當(dāng)中，我們?yōu)榱吮ＷC低固相下鉆井液能夠具備優(yōu)秀的粘性和流變性，一般通過添加“增粘劑”來對(duì)鉆井液的黏度進(jìn)行提升，而這個(gè)“增粘劑”需要是一種水溶性的高分子物質(zhì)，且添加到鉆井液當(dāng)中，能夠形成一種空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這樣能夠顯著的對(duì)鉆井液的黏度起到提升作用。增粘劑應(yīng)用于油田開采當(dāng)中，還具備抑制頁巖水化和降慮失的作用，因此，增粘劑的使用不僅能夠改善鉆井液的流變性，還具備油井井壁防塌效果。在這里，我們將介紹一種性價(jià)比較高的“增粘劑”——聚丙烯酰胺
鉆井液的流變性是指物質(zhì)在外力效果下活動(dòng)變形的特性，從表觀粘度與剪切速度的聯(lián)系看，在中等剪切速度條件下，聚丙烯酰胺水溶液常常表現(xiàn)出假塑性，即其表觀粘度跟著剪切速度的增大而削減，也有跟著剪切速度增大而增大的脹流型流體，通常出現(xiàn)在高固體含量。有報(bào)導(dǎo)標(biāo)明，水溶液疏水締合聚合物在高剪切區(qū)域也表現(xiàn)出必定的脹流特性，從表觀粘度與時(shí)刻的聯(lián)系看，聚丙烯酰胺(尤其是疏水締合聚丙烯酰胺)水溶液的另一個(gè)流變學(xué)特性是觸變性，即，在剪切力的繼續(xù)效果下，表觀粘度下降，剪切效果力消失，隨著時(shí)間的延長表觀粘度又逐漸恢復(fù)。
聚丙烯酰胺作為增粘劑，主要是通過他的分子骨架的水化，水動(dòng)力學(xué)體積增大而對(duì)水溶液起到一個(gè)增粘的作用;水解聚丙烯酰胺也就是我們平時(shí)所說的陰離子聚丙烯酰胺，它的分子為柔性鏈，在水溶液中以無規(guī)線團(tuán)構(gòu)象存在。
聚丙烯酰胺能以任何比例溶解于水中，它的水溶液是清澈透明的高粘度液體。聚丙烯酰胺水溶液的穩(wěn)定性能，就目前來看已經(jīng)能夠滿足許多方面的要求。但是需要注意的是，它的溶液黏度會(huì)隨著時(shí)間的流逝、溫度的變化、剪切速率以及環(huán)境因素等發(fā)生變化，會(huì)影響到它的使用效果。這個(gè)特定其實(shí)和許多水溶性的高分子一樣，聚丙烯酰胺水溶液長期放置的時(shí)候，它的黏度會(huì)逐漸下降，從而影響到它的性能，并且也會(huì)給溶液性能測(cè)定增加黏度。
聚丙烯酰胺類相對(duì)分子量高，從600萬到1800萬不等，且具備優(yōu)秀的水溶特性，能夠通過調(diào)節(jié)分子量，或者引進(jìn)各種基團(tuán)來得到具有特定性能的多種分子，它的衍生物聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸鈉在油田之中都有著大量的應(yīng)用。多年來，聚丙烯酰胺作為增粘增稠劑、降失水劑、絮凝劑、分散劑、降阻劑等廣泛的應(yīng)用于石油工業(yè)當(dāng)中，在提高原油采收率領(lǐng)域做出了巨大的貢獻(xiàn)。