Vai trò của polyacrylamide công nghiệp trong khai thác dầu khí

Các đặc tính của polyacrylamide công nghiệp trong việc làm đặc, keo tụ và điều chỉnh độ nhớt của chất lỏng khiến nó đóng vai trò quan trọng trong sản xuất dầu khí. Nó được sử dụng rộng rãi trong khoan, bịt kín giếng bằng nước, xử lý nước bằng axit, nứt vỡ thủy lực, rửa giếng, hoàn thiện giếng, giảm lực cản, chống đóng cặn và dịch chuyển dầu.

Nhìn chung, việc sử dụng polyacrylamide nhằm mục đích cải thiện tỷ lệ thu hồi dầu. Đặc biệt, nhiều mỏ dầu đã bước vào giai đoạn sản xuất thứ cấp và cấp ba, độ sâu của tầng chứa dầu thường hơn 1000m, và một số mỏ có độ sâu lên đến 7000m. Tính không đồng nhất của địa tầng và các mỏ dầu ngoài khơi đã đặt ra những điều kiện khắt khe hơn cho các hoạt động thu hồi dầu.

Trong đó, việc khai thác dầu ở vùng nước sâu và ngoài khơi cũng đặt ra những yêu cầu mới đối với PAM, đòi hỏi vật liệu này phải có khả năng chịu được lực cắt, nhiệt độ cao (trên 100°C đến 200°C), khả năng chống lại ion canxi, ion magiê và khả năng chống phân hủy trong nước biển. Từ những năm 1980, đã có những tiến bộ vượt bậc trong nghiên cứu cơ bản, chế tạo, nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhiều loại PAM phù hợp cho việc khai thác dầu ở nước ngoài.

Polyacrylamide công nghiệp được sử dụng làm chất điều chỉnh dung dịch khoan và chất phụ gia cho dung dịch ép thủy lực:

Polyacrylamide thủy phân một phần (HPAM), được tạo ra từ quá trình thủy phân polyacrylamide, thường được sử dụng làm chất điều chỉnh dung dịch khoan. Vai trò của nó là điều chỉnh độ nhớt của dung dịch khoan, vận chuyển mùn khoan, bôi trơn mũi khoan, giảm thất thoát dung dịch, v.v. Dung dịch khoan được điều chỉnh bằng polyacrylamide có trọng lượng riêng thấp, có thể giảm áp suất và tắc nghẽn trong giếng dầu khí, giúp dễ dàng tìm thấy giếng dầu khí và có lợi cho quá trình khoan. Tốc độ khoan cao hơn 19% so với dung dịch khoan thông thường và cao hơn khoảng 45% so với tốc độ khoan cơ học.

Ngoài ra, công nghệ này còn giúp giảm đáng kể các sự cố kẹt khoan, giảm hao mòn thiết bị và ngăn ngừa tổn thất và sụp đổ. Công nghệ nứt vỡ thủy lực là một biện pháp kích thích quan trọng để phát triển các tầng đá phiến sét trong các mỏ dầu. Dung dịch nứt vỡ thủy lực liên kết ngang polyacrylamide được sử dụng rộng rãi nhờ độ nhớt cao, ma sát thấp, khả năng giữ cát lơ lửng tốt, ít bị lọc, độ ổn định nhớt tốt, ít cặn, nguồn cung dồi dào, pha chế thuận tiện và chi phí thấp.

Trong quá trình xử lý nứt vỡ và axit hóa, polyacrylamide được pha thành dung dịch nước với nồng độ từ 0,01% đến 4% và bơm vào tầng địa chất ngầm để làm nứt vỡ tầng địa chất. Dung dịch polyacrylamide công nghiệp có chức năng làm đặc và mang cát, giảm thất thoát dung dịch nứt vỡ. Ngoài ra, polyacrylamide còn có tác dụng giảm sức cản, giúp giảm tổn thất áp suất truyền tải.