Apliko de Poliakrilamido en Nafta industrio

Poliakrilamido (PAM), multflanka polimero, firme establis sian signifon en la naftindustrio. Ĝia alta molekula pezo, kombinita kun la kapablo esti adaptita al anjonaj, katjonaj kaj ne-jonaj variantoj, dotas ĝin per unikaj propraĵoj. Ĉi tiuj karakterizaĵoj igas PAM nemalhavebla tra spektro de naftokampaj operacioj, signife kontribuante al plifortigita nafto-reakiro, optimumigita bora fluida agado kaj efika akvopurigado.

1. Plifortigita Petrola Reakiro (EOR).

1.1 Mekanismo en Polimera Inundado

En la serĉado de maksimumigi nafto-ekstraktadon, polimerinundado kun poliakrilamido aperis kiel vaste adoptita tekniko. La primara funkcio de PAM en tiu procezo devas pliigi la viskozecon de la injektita akvo. En tipa rezervujscenaro, kiam akvo sen PAM estas injektita, ĝia relative malalta viskozeco igas ĝin rapide flui tra la alt-permeablozonoj. Esplorado indikas ke ĝis 70% de la injektita akvo povas preteriri la malalt-permeablo-regionojn kie granda kvanto da oleo restas kaptita. Tamen, kiam PAM estas lanĉita, ĝi formas viskozan solvon. La longĉenaj polimermolekuloj implikiĝas, pliigante la reziston al fluado. Ĉi tio devigas la injektitan akvon deturniĝi en la malaltajn - permeablozonojn. Laboratoriaj studoj montris, ke ĉi tiu distraĵo povas konduki al pliigo de la reakiro de nafto ĝis 15 - 20% kompare kun akvo - inundo sen PAM.

[Enigu Figuron 1 ĉi tie: Skema diagramo montranta la fluon de akvo kun kaj sen PAM en rezervujo. La maldekstra parto montras akvon fluantan plejparte tra altaj - permeablokanaloj sen PAM, kaj la dekstra parto montras la pli unuforman distribuadon de akvo kun PAM en kaj altaj - kaj malaltaj - permeablozonoj.]​

1.2 Kontrolo de Movebleco

PAM ludas decidan rolon en moviĝeblokontrolo, kiu estas esenca por efika naftodelokiĝo. La movproporcio (M), difinita kiel la rilatumo de la moviĝeblo de la delokiĝanta likvaĵo (injektita akvo) al la moviĝeblo de la delokigita likvaĵo (oleo), estas ŝlosila parametro. Alta moviĝebloproporcio ofte rezultigas fingrumado, kie la injektita akvo formas fingro-similajn kanalojn tra la petrolo, kondukante al malbona delokiĝefikeco. Pliigante la viskozecon de la injektita akvo, PAM efike reduktas la movproporcion. Ekzemple, se la moviĝeblo de oleo estas μo/ko (kie μo estas la viskozeco de oleo kaj ko estas la permeablo al petrolo) kaj la moviĝeblo de la injektita akvo estas μw/kw (kie μw estas la viskozeco de akvo kaj kw estas la permeablo al akvo), aldonado de PAM povas pliigi μw je pluraj - faldoj. Kampaj aplikoj pruvis, ke redukto de la movproporcio povas plibonigi la balaefikecon je 25 - 30%, certigante pli stabilan kaj efikan delokiĝon de petrolo.

1.1 Polimera Inundado

Polimerinundo estas vaste adoptita EOR-tekniko, kaj akrilamidpolimeroj estas ĉe la koro de tiu procezo. En polimerinundado, hidrosolveblaj akrilamidpolimeroj estas injektitaj en la naftorezervujon kune kun akvo. Tiuj polimeroj pliigas la viskozecon de la injektita akvo, tiel plibonigante la balaefikecon. Ĉar la pli viskoza akvo inundas la rezervujon, ĝi povas pli bone delokigi la petrolon kaptitan en la poraj rokformacioj. La longĉena naturo de akrilamidpolimeroj permesas al ili implikiĝi kun akvomolekuloj, plibonigante la kapablon de la akvo puŝi la petrolon al la produktadputoj. Ĉi tio rezultas en pliigitaj naftaj reakiro-procentoj, igante akrilamidajn polimerojn valora valoraĵo en EOR-operacioj.

1.2 Kontrolo de Movebleco

Akrilamid-bazitaj polimeroj ankaŭ ludas decidan rolon en moviĝeblokontrolo dum EOR. En heterogenaj rezervujoj, ekzistas tendenco por la injektita likvaĵo enkanaligi tra la alt-permeablaj zonoj, postlasante signifan kvanton da petrolo en la malalt-permeablaj regionoj. Ĝustigante la viskozecon de la injektita likvaĵo uzante akrilamidajn polimerojn, la moviĝebloproporcio inter la injektita likvaĵo kaj la oleo povas esti optimumigita. Ĉi tio certigas pli unuforman distribuadon de la injektita likvaĵo tra la rezervujo, plibonigante la totalan oleodelokigan efikecon. Ekzemple, krucligitaj akrilamidpolimeroj povas esti dizajnitaj por havi specifan reologian konduton, kiu helpas deturni la fluon de la injektita likvaĵo al la malpli alireblaj areoj de la rezervujo.

2.Drilling Fluid Aldonaĵo

​

2.1 Viskozeco kaj Reologia Kontrolo

Dum boradoperacioj, konservado de la taŭga viskozeco kaj reologio de la boradlikvaĵo estas de plej granda graveco. Poliakrilamido funkcias kiel efika viskozilo. En boradlikvaĵosistemo, PAM-molekuloj interagas kun solidaj partikloj, kiel ekzemple argiloj. La longĉena strukturo de PAM adsorbiĝas sur la surfaco de argilaj partikloj, pontante inter ili. Ĉi tiu agregado de partikloj per PAM-ĉenoj signife pliigas la viskozecon de la boradlikvaĵo. Bonorda viskozeco, tipe en la intervalo de 30 - 60 centipoisoj por la plej multaj boradoperacioj, estas postulata por efike porti tranĉojn al la surfaco. Ĝi ankaŭ helpas malhelpi putan kolapson disponigante sufiĉan hidrostatikan premon kaj kontrolas fluidan perdon

[Enigu Figuron 2 ĉi tie: Mikroskopa vido de PAM interaganta kun argilaj partikloj en boradlikvaĵo. La PAM-ĉenoj estas montritaj ligante multoblajn argilpartiklojn, pliigante la totalan viskozecon de la likvaĵo.]​

2.2 Kontrolo de Fluida Perdo

Dum borado tra penetreblaj formacioj, la borlikvaĵo povas tralikiĝi en la formacion, kaŭzante redukton de hidrostatika premo en la puttruo kaj eblan formaciodamaĝon. PAM formas filtrilkukon sur la putkava muro. Anjona PAM, precipe, interagas kun la pozitive ŝargitaj surfacoj en la formacio. Ĉi tiu filtrila kuko funkcias kiel baro, reduktante fluidan perdon. Studoj montris, ke la uzo de PAM povas malpliigi fluidan perdon ĝis 50 - 60%, protektante la integrecon de la puttruo kaj la formado.

3.Akvotraktado en Naftejoj

​

3.1 Flokulado de suspenditaj solidoj

Naftoproduktita akvo ofte enhavas suspenditajn solidojn, inkluzive de sablo, silto, kaj naftogutetoj. Poliakrilamido funkcias kiel flosigilo. La ŝarĝitaj grupoj sur la PAM-molekuloj interagas kun la surfacaj ŝargoj de la suspenditaj partikloj. Katjona PAM, ekzemple, altiras negative ŝargitajn suspenditajn solidojn. Kiel montrite en Figuro 3, la polimeraj ĉenoj pontas inter multoblaj partikloj, igante ilin kuniĝi en pli grandajn flokojn. Tiuj flokoj tiam povas esti pli facile apartigitaj de la akvo tra sedimentado aŭ filtradprocezoj. La uzo de PAM en flokulado povas pliigi la apartigefikecon de suspenditaj solidoj je 70 - 80%.

[Enigu Figuron 3 ĉi tie: Diagramo montranta la flokuladprocezon de suspenditaj solidoj en naftokampo produktita akvo per PAM. Malgrandaj suspenditaj partikloj estas montritaj agregantaj en pli grandajn flokojn sub la ago de PAM.]​

3.2 Senakvigo de Oleo - Akvaj Emulsioj

Nafto-akvaj emulsioj estas ĝeneralaj en naftokampaj operacioj. PAM povas rompi ĉi tiujn emulsiojn kaj faciligi senakvigon. La polimero adsorbiĝas ĉe la oleo-akva interfaco, interrompante la stabilecon de la emulsio. Ŝanĝante la intervizaĝan streĉiĝon kaj antaŭenigante la kunfluon de akvogutetoj, PAM helpas apartigi la akvofazon de la oleofazo. Ĉi tiu apartigo estas decida por la taŭga traktado kaj forigo de produktita akvo kaj la reakiro de valoraj oleaj komponantoj.

Konkludo

La aplikoj de poliakrilamido en la naftindustrio estas diversaj kaj ampleksaj. De plibonigo de oleo-reakiro ĝis certigi la glatan funkciadon de borado kaj efika akvopurigado, ĝi fariĝis esenca kemiaĵo. Ĉar la naftoindustrio daŭre esploras pli efikajn kaj daŭrigeblajn eltirajn metodojn, la disvolviĝo kaj optimumigo de poliakrilamidaj aplikoj sendube restos ĉe la avangardo de esplorado kaj novigado.