Aplicación de poliacrilamida en la industria petrolera

La poliacrilamida es un compuesto polimérico lineal soluble en agua con alto peso molecular relativo y buena solubilidad en agua. Es el compuesto polimérico soluble en agua más utilizado. En petroquímica, la poliacrilamida (PAM) es un aditivo multifuncional que juega un papel importante en el fluido de perforación, el fluido de lavado de pozos, la inyección de agua y la recuperación de petróleo.

Se refleja principalmente en las siguientes cinco aplicaciones:

1. Aplicación de poliacrilamida en la recuperación terciaria de petróleo
El espesamiento, la floculación y las propiedades reológicas de los fluidos del PAM juegan un papel importante en la recuperación de petróleo. Se utiliza ampliamente en perforación, taponamiento de agua, acidificación, fracturación, lavado de pozos, terminación, reducción de resistencia, prevención de incrustaciones y recuperación de petróleo. En general, el uso de PAM es para mejorar la tasa de recuperación de petróleo.

En el método de recuperación terciaria de petróleo para mejorar la recuperación de petróleo, la función de la poliacrilamida es ajustar la reología del agua inyectada, aumentar la viscosidad del fluido impulsor, mejorar la frecuencia del barrido impulsor de agua, reducir la permeabilidad de la fase acuosa en la formación y permitir que el agua y el petróleo fluyan hacia adelante a una velocidad uniforme. La inundación de polímeros tiene como objetivo aumentar la viscosidad del agua inyectada y mejorar la relación de movilidad aceite-agua añadiendo una cierta cantidad de poliacrilamida de alto peso molecular al agua inyectada. Debido a la adsorción y complementación de moléculas de poliacrilamida por la capa de aceite, se reduce la permeabilidad de las capas de permeabilidad alta y media o de las capas inundadas con agua alta y media, aumenta la resistencia a la penetración del agua inyectada y aumenta la absorción de agua de las capas de permeabilidad baja o de las capas inundadas con agua baja pero no baja Se amplía el alcance del agua inyectada en el plano de la capa de petróleo y el espesor de la inundación de agua en la dirección vertical de la capa de petróleo, expandiendo así el volumen de inundación de agua, desplazando el petróleo crudo no utilizado durante la inundación de agua y logrando el propósito de mejorar la recuperación de petróleo crudo. En promedio, cada tonelada de PAM puede aumentar la producción de petróleo crudo en 179,7 toneladas.

En el campo de los yacimientos petrolíferos, los nuevos yacimientos aniónicos y PAM catiónico Se puede utilizar para proteger el agua subterránea inyectada de la penetración desde el pozo central y la recolección y recuperación de petróleo crudo, mejorar la eficiencia económica de la producción de pozos petroleros y controlar la infiltración de agua en la capa de petróleo.

2. Poliacrilamida como agente taponador de agua
Durante el proceso de producción de los yacimientos petrolíferos, debido a la heterogeneidad de la geología, a menudo ocurren problemas de inmersión en agua y es necesario taponar el agua. La esencia es cambiar el estado de filtración del agua en la formación para lograr el propósito de reducir la producción de agua del campo petrolífero, mantener la energía de la formación y mejorar la tasa de recuperación final del campo petrolífero. Los agentes químicos de taponamiento de agua de poliacrilamida tienen selectividad por la permeabilidad del aceite y el agua. La permeabilidad al petróleo se puede reducir hasta en un 10%, mientras que la permeabilidad al agua se puede reducir en más del 90%. La función de taponamiento selectivo de agua no está disponible en otros agentes taponadores de agua. Normalmente, el peso molecular relativo apropiado de la poliacrilamida se selecciona según el tipo de formación. Para capas de petróleo con buena homogeneidad y alta permeabilidad promedio, se puede seleccionar poliacrilamida con peso molecular relativo medio (5 millones a 7 millones); para capas de petróleo fracturadas con baja permeabilidad del lecho rocoso o capas de petróleo con grandes cambios de permeabilidad, se puede seleccionar poliacrilamida con alto peso molecular relativo (más de 10 millones).

La poliacrilamida se puede utilizar sin reticulación, pero se puede reticular con sales de aluminio, sales de cromo, sales de circonio, etc. para formar geles. También se pueden añadir algunas resinas para formar una red polimérica mutuamente soluble para hacerla más resistente a la temperatura. El PAM también se puede utilizar para ajustar el perfil de absorción de agua en la formación y bloquear poros grandes, y en la práctica se han logrado buenos resultados.

3. Poliacrilamida como ajustador de fluidos de perforación
Como ajustador de fluido de perforación, a menudo se utiliza poliacrilamida parcialmente hidrolizada (HPAM), que se obtiene por hidrólisis de poliacrilamida. Su función es ajustar la reología del fluido de perforación, transportar recortes, lubricar la broca, reducir la pérdida de fluido, etc. El fluido de perforación preparado con PAM tiene una gravedad específica baja, lo que puede reducir la presión y el bloqueo en la capa de petróleo y gas, facilitar la búsqueda de la capa de petróleo y gas y es propicio para la perforación. La velocidad de perforación es un 19% mayor que la del fluido de perforación convencional y aproximadamente un 45% mayor que la velocidad de perforación mecánica. Además, puede reducir en gran medida los accidentes por atascos de perforación, reducir el desgaste del equipo y prevenir fugas y colapsos de pozos.

4. Poliacrilamida como aditivo para fluidos de fracturación
La tecnología de fracturación es una medida importante para aumentar la producción en el desarrollo de capas densas en yacimientos petrolíferos. Los fluidos de fracturación hechos de poliacrilamida de metileno reticulada se utilizan ampliamente debido a su alta viscosidad, baja fricción, buena capacidad de suspensión de arena, baja pérdida de filtración, buena estabilidad de la viscosidad, menos residuos, amplio suministro, configuración conveniente y bajo costo.

Durante el proceso de fracturación y acidificación, la poliacrilamida se configura en una solución acuosa con una concentración de 0,01%-4%, bombeada a la formación subterránea para fracturarla. El solución de poliacrilamida tiene el efecto de espesar y transportar arena y reducir la pérdida de fluido de fracturación. Al mismo tiempo, la poliacrilamida también tiene un efecto reductor de la resistencia, reduciendo así la pérdida de presión de transmisión.

5. Poliacrilamida como agente de tratamiento de aguas de yacimientos petrolíferos
La poliacrilamida y sus derivados son una clase importante de floculantes poliméricos orgánicos sintéticos. En comparación con los floculantes inorgánicos tradicionales, la poliacrilamida tiene las ventajas de una amplia variedad, una alta eficiencia de floculación y menos residuos de lodo. Se puede utilizar como floculante, agente deshidratante de lodos y agente antiincrustante para el tratamiento de aguas residuales de yacimientos petrolíferos.