聚丙烯酸鉀鉆井液體系具有防塌性主要是因?yàn)榫郾┧徕浤苡行У貙︺@屑產(chǎn)生“包被”作用,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(chǎn)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(wǎng)絡(luò)形成的孔中,起著聯(lián)結(jié)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(chǎn)生的-COOH可與粘土顆粒表面的-O和-OH基團(tuán)靠氫鍵結(jié)合發(fā)生吸附，長鏈結(jié)構(gòu)能夠很好地將粘土顆粒包被起來，防止與水分子接觸顆粒的水化分散。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(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而后絮凝成團(tuán)塊下沉。