聚丙烯酰胺是一类多功能的油田化学处理剂,广泛用于石油开采的钻井、固井、完井、修井、压裂、酸化、注水、堵水调剖、三次采油作业过程中,特别是在钻井、堵水调剖和三次采油领域。
聚丙烯酰胺水溶液具有较高的粘度,有较好的增稠、絮凝和流变调节作用,在石油开采中用作驱油剂和钻井泥浆调节剂。
在石油开采的中后期,为提高原油采收率,我国目前主要推广聚合物驱油和三元复合驱油技术。通过注入聚丙烯酰胺水溶液,改善油水流速比,使采出物中原油含量提高。
在三次采油中加入聚丙烯酰胺,可增加驱油能力,避免击穿油层,提高油床开采收率。
中国石油工业是聚丙烯酰胺的较大用户,聚丙烯酰胺的科技进步促进了中国石油工业的发展,石油工业的需求又加速了聚丙烯酰胺的科技创新步伐与行业的发展。
1、石油开采
根据美国油田化学品研究报告指出,采用化学技术去油提高石油采收率。无论采用胶束—聚合物驱油还是用聚合物驱油,都需要大量使用聚丙烯酰胺系聚合物。
据统计,聚丙烯酰胺在美国有31%左右用于油田,而我国则高达60%以上,在油田化学品中,聚丙烯酰胺是具有多方面作用的添加剂,如钻井液、洗井液、注水采油及提高采收率都有重要作用。关键在于结合使用条件,要求合理设计,选用聚丙烯酰胺的品种(包括剂型、分子量、离子度等)。
如非离子型聚丙烯酰胺与交联剂惊醒氧化还原反应交联形成凝胶,可作为油田井用堵水剂;阴离子聚丙烯酰胺则因其优良的增稠、絮凝效果用作钻井泥浆添加剂。
在地质和石油钻井中用于调节泥浆性能,对抵制水敏地层,防止井壁坍塌有特殊效果。另外利用聚丙烯酰胺线型大分子结构在流动流体中的剪切取向,在湍流状态下和容易按流动方向取向成长直条状。抵制湍流展,聚丙烯酰胺作为降摩组剂是一种非常理想的材料。例如在原油的长距离管道运输中,只需加入相当于原油量0.1PPM的分子量在1000万以上的聚丙烯酰胺,就能大大降低原油输送过程中的阻力,降低能耗。
2、用作去油剂
在提高石油采收率的三次开采诸方法中,用聚丙烯酰胺做去油剂占有重要地位。聚合物的作用是调节注入水的流变性,增加驱动液的粘度,改善水驱波发效率,降低地层中水相渗透率,使水与油能匀速的向前流动。采用胶束聚合物驱油时,先将表面活性剂与助剂配成具有超低界面张力的微乳液注入注水井中,先注聚合物溶液,后注水。水呈柱塞流动向前推进。驱替分散在孔隙内的残余油,提高原油的采收率。
由于三采的聚丙烯酰胺一般含10%-50%波基,分子量从几十万到千余万。这是一个很活跃的研究领城,已经研制出很多改性聚合物。我国大型油田包括大庆油田、胜利油田、辽河油田、大港油田等已经进入开采中后期,采出油的含水率日趋提高。为了稳定我国油田产量,釆用三次采油技术,可以提高采油率,保证油田稳产。


