Rola poliakrylamidu przemysłowego w ekstrakcji ropy naftowej

Właściwości przemysłowego poliakrylamidu, takie jak zagęszczanie, flokulacja i regulacja reologiczna płynów, sprawiają, że odgrywa on ważną rolę w wydobyciu ropy naftowej. Jest szeroko stosowany w wierceniu, uszczelnianiu, zakwaszaniu wody, szczelinowaniu, płukaniu i wykańczaniu odwiertów, redukcji oporu, zapobieganiu osadzaniu się kamienia i wypieraniu ropy.

Zasadniczo poliakrylamid ma na celu poprawę wskaźnika wydobycia ropy naftowej. W szczególności wiele złóż ropy naftowej zostało objętych wydobyciem wtórnym i trzeciorzędnym, a głębokość złoża przekracza zazwyczaj 1000 m, a niektóre sięgają nawet 7000 m. Niejednorodność formacji skalnej i złóż ropy naftowej na morzu wymusza bardziej rygorystyczne warunki wydobycia ropy.

Głębinowa i morska eksploatacja ropy naftowej również stawia nowe wymagania PAM, wymagające odporności na ścinanie, wysoką temperaturę (powyżej 100°C do 200°C), odporność na jony wapnia i magnezu, odporność na degradację w wodzie morskiej. Od lat 80. XX wieku poczyniono duże postępy w badaniach podstawowych, przygotowaniu, badaniach zastosowań i rozwoju różnorodnych PAM odpowiednich do wydobycia ropy za granicą.

Przemysłowy poliakrylamid stosowany jest jako regulator płynu wiertniczego i dodatek do płynu szczelinującego:

Częściowo zhydrolizowany poliakrylamid (HPAM), otrzymywany w wyniku hydrolizy poliakrylamidu, jest często stosowany jako modyfikator płuczki wiertniczej. Jego rolą jest regulacja reologii płuczki wiertniczej, transport zwiercin, smarowanie wiertła, redukcja strat płuczki itp. Płuczka wiertnicza z dodatkiem poliakrylamidu ma niski ciężar właściwy, co może redukować ciśnienie i blokowanie złoża ropy naftowej i gazu, ułatwia odnalezienie złoża ropy naftowej i gazu oraz sprzyja wierceniu. Prędkość wiercenia jest o 19% wyższa niż w przypadku konwencjonalnej płuczki wiertniczej i o około 45% wyższa niż w przypadku wiercenia mechanicznego.

Ponadto może znacząco zmniejszyć liczbę wypadków przy zakleszczonych wiertniach, zmniejszyć zużycie sprzętu oraz zapobiec stratom i zawaleniom. Technologia szczelinowania jest ważnym środkiem stymulującym w procesie tworzenia złóż o małej gęstości na polach naftowych. Płyn szczelinujący usieciowany poliakrylamidem jest szeroko stosowany ze względu na wysoką lepkość, niskie tarcie, dobrą zdolność do magazynowania zawieszonego piasku, niskie wymagania filtracyjne, dobrą stabilność lepkości, niewielkie pozostałości, szerokie możliwości zaopatrzenia, łatwość przygotowania i niski koszt.

Podczas szczelinowania i zakwaszania, poliakrylamid jest przygotowywany w postaci roztworu wodnego o stężeniu od 0,01% do 4% i pompowany do złoża podziemnego w celu jego spękania. Przemysłowy roztwór poliakrylamidu ma za zadanie zagęszczać i transportować piasek oraz zmniejszać straty płynu szczelinującego. Ponadto poliakrylamid zmniejsza opory, co pozwala ograniczyć straty ciśnienia.