聚丙烯酰胺聚合物的發(fā)展很快，對(duì)聚合物鉆井液的發(fā)展起了很大促進(jìn)作用。聚合物鉆井液處理劑*早使用的是聚丙烯腈和聚丙烯酰胺的水解產(chǎn)物，逐步發(fā)展到共聚物及性能更優(yōu)良的多元共聚物。

      (1)水解聚丙烯腈鹽類如其鈉鹽(Na-HPAN)、銨鹽(NH4-HPAN)和鈣鹽(Ca-HPAN)等。它們用廉價(jià)的腈綸廢絲經(jīng)堿水解后的產(chǎn)物作為鉆井液的處理劑。

      Na-HPAN由平均分子量為12.5萬-20萬的聚丙烯腈在95~100℃下經(jīng)堿水解[聚丙烯腈與燒堿之比為(2.5：1)~(1：1)]生成Na-AA、AM和AN的三元共聚物。NH4-HPAN由腈綸廢絲在約196kPa、200℃下水解反應(yīng)6h得到，產(chǎn)物的水解度約50%。Ca-HPAN由腈綸廢絲用燒堿水解后加CaCl2交聯(lián)沉淀得到，產(chǎn)物不溶于水，使用時(shí)加入約20%的純堿經(jīng)離子交換使部分羧酸鈣交換為羧酸鈉即可用作鉆井液處理劑。

      水解聚丙烯腈產(chǎn)物的分子鏈中的腈基和酰氨基是吸附基團(tuán)，有利于聚合物在黏土顆粒上的吸附，起護(hù)膠作用。羧基是水化基團(tuán)，有利于提高聚合物的溶解性和溶液黏度，并使黏土顆粒表面水化膜變厚。

      Na-HPAN鉆井液的性能主要取決于聚合度和分子中的羧鈉基與酰氨基之比[通常(4：1)~(2：1)]。聚合度較高的Na-HPAN的降濾失量及增加鉆井液黏度的能力較強(qiáng)。羧鈉基含量在70%~80%時(shí)降濾失效果*。一般選用1%Na-HPAN水溶液的黏度作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)表明，1%水溶液的黏度為7~16mPa·s之間的Na-HPAN適用于控制低含鹽量和中等含鹽量鉆井液的濾失量。1%水溶液黏度高于此范圍的Na-HPAN則適用于高含鹽量鉆井液的濾失量控制。Na-HPAN可耐240~250℃的高溫，抗氯化鈉能力較強(qiáng)，但抗鈣能力較弱，能用于中等鈣離子濃度的鈣處理鉆井液中，但遇到高濃度的氯化鈣溶液就生成絮狀沉淀。

      NH4-HPAN存在NH4,除了降濾失作用外，還具有抑制黏土水化膨脹的作用。使用濃度一般為0.3%~0.4%。Ca-HPAN在淡水和海水中都有較明顯的降濾失效果，而黏度增加不大。例如，在淡水鉆井液中加入0.8%，可把API濾失量由15mL降低到6.5mL,在海水鉆井液中加入2%可把API濾失量由41mL降低到8mL。Ca-HPAN能耐180℃的高溫。

      (2)水解聚丙烯酰胺分子量在10×104~20×104的HPAM作降濾失劑較為合適。經(jīng)堿中和的丙烯酸與丙烯酰胺的共聚產(chǎn)物PAC14在降濾失量的同時(shí)具有增黏作用，能提高鉆井液的剪切稀釋能力，有調(diào)節(jié)流型的作用，在油田鉆井液中得到較廣泛的應(yīng)用。將粉狀水解聚丙烯酰胺與適量的碳酸鉀混合，再分散到加有懸浮穩(wěn)定劑的白油中制得的分散懸浮型產(chǎn)品DPHP。

      (3)磺化聚丙烯酰胺磺化聚丙烯酰胺的分子鏈上含有酰氨基、羧鈉基、羥甲基和亞甲磺酸鈉基。這些基團(tuán)的比例隨磺化反應(yīng)會(huì)發(fā)生變化，作為鉆井液處理劑的效果也不一樣?；腔郾０纺蜏乜蛇_(dá)180~200℃，且在降濾失量的同時(shí)還具有一定的防塌能力。

      (4)耐溫抗鹽共聚物系列為了適應(yīng)深井、超深井鉆井的需要，開發(fā)了耐溫抗鹽共聚物，如AM與AMPS二元共聚物，AM、AA與AMPS,AM、AN與AMPS,AM、AMPS與DMAM,AM、AMPS與醋酸乙烯酯等多元共聚物用作鉆井液降濾失劑，其耐溫能力強(qiáng)（達(dá)220℃），在淡水鉆井液、飽和鹽水鉆井液和人工海水鉆井液中均具有較強(qiáng)的降濾失作用。根據(jù)使用溫度的不同，共聚物中的非丙烯酰胺和丙烯酸單體含量控制在20%~60%之間。

      (5)陽離子型共聚物系列近年來陽離子型共聚物發(fā)展迅速，對(duì)鉆井液的發(fā)展和改善起了*的推進(jìn)作用。用于鉆井液降濾失劑的陽離子型共聚物實(shí)際上均為兩性離子型聚合物，具有較好的降濾失、耐溫抗鹽能力和較好的絮凝、抑制效果，能有效地控制地層造漿、抑制黏土和鉆屑分散，同時(shí)還具有絮凝和包被作用，與陰離子處理劑和陽離子處理劑均有良好的配伍性，可用于各種類型的水基鉆井液體系。典型的共聚物降濾失劑有：AM、AA與DMdAAc ,AM、AA、SAS與AMPTAC ,AM、AA與DMA,AM、AMPS與AMPTAC ,AM、AMPS與DMDAAc 以及AM、AA、AMPS與DMDAAc 等共聚物。共聚物中的陽離子單體含量一般在5%~30%之間。如DMC、AM與AA共聚物，在加入量為0.2%時(shí)，使淡水鉆井液濾失量降至10mL;在加入量為0.5%時(shí)，使鹽水鉆井液濾失量降至10mL,抗鹽、抗鈣能力強(qiáng)，耐溫至180℃，具有較強(qiáng)的抑制能力。