Die Rolle von industriellem Polyacrylamid bei der Ölgewinnung

Aufgrund seiner Eigenschaften zur Verdickung, Flockung und rheologischen Regulierung von Flüssigkeiten spielt industrielles Polyacrylamid eine wichtige Rolle in der Erdölförderung. Es findet breite Anwendung beim Bohren, Abdichten von Wasser, Ansäuern von Wasser, Fracking, Bohrlochreinigung, Bohrlochfertigstellung, Strömungswiderstandsreduzierung, Ablagerungsbekämpfung und Ölverdrängung.

Im Allgemeinen dient Polyacrylamid der Verbesserung der Ölgewinnungsrate. Insbesondere in vielen Ölfeldern, die sich in der Sekundär- und Tertiärförderung befinden, liegt die Tiefe der Lagerstätte üblicherweise über 1000 m, teilweise sogar bis zu 7000 m. Die Heterogenität der Formationen und die Beschaffenheit von Offshore-Ölfeldern stellen höhere Anforderungen an die Ölgewinnung.

Unter ihnen stellten die Tiefsee- und Offshore-Ölförderung entsprechend neue Anforderungen an PAM, die Scherfestigkeit, hohe Temperaturen (über 100 °C bis 200 °C), Beständigkeit gegenüber Calciumionen, Magnesiumionen und Meerwasserdegradation erforderten. Seit den 1980er Jahren wurden große Fortschritte in der Grundlagenforschung, der Herstellung, der Anwendungsforschung und der Sortenentwicklung von PAM erzielt, das für die Erdölgewinnung im Ausland geeignet ist.

Industrielles Polyacrylamid wird als Bohrflüssigkeitsverbesserer und Fracking-Flüssigkeitszusatz verwendet:

Teilweise hydrolysiertes Polyacrylamid (HPAM), das durch Hydrolyse von Polyacrylamid gewonnen wird, dient häufig als Zusatzstoff in Bohrflüssigkeiten. Es reguliert die Rheologie der Bohrflüssigkeit, transportiert Bohrklein, schmiert den Bohrmeißel und reduziert Flüssigkeitsverluste. Die mit Polyacrylamid modifizierte Bohrflüssigkeit weist eine niedrige Dichte auf, wodurch Druck und Verstopfungen im Öl- und Gasvorkommen reduziert werden. Dies erleichtert das Auffinden der Lagerstätte und fördert den Bohrprozess. Die Bohrgeschwindigkeit ist 19 % höher als bei herkömmlichen Bohrflüssigkeiten und etwa 45 % höher als bei mechanischen Bohrverfahren.

Darüber hinaus kann es Bohrunfälle durch Festklemmen deutlich reduzieren, den Verschleiß der Ausrüstung verringern und Verluste sowie Einstürze verhindern. Die Fracking-Technologie ist eine wichtige Stimulationsmaßnahme zur Erschließung dichter Erdölschichten. Polyacrylamid-vernetzte Fracking-Flüssigkeit findet aufgrund ihrer hohen Viskosität, geringen Reibung, guten Fähigkeit zur Sandsuspension, geringen Filtration, guten Viskositätsstabilität, geringen Rückständen, breiten Verfügbarkeit, einfachen Zubereitung und niedrigen Kosten breite Anwendung.

Bei der Fracking- und Säurebehandlung wird Polyacrylamid in einer wässrigen Lösung mit einer Konzentration von 0,01 % bis 4 % hergestellt und in die unterirdische Formation gepumpt, um diese aufzubrechen. Die industrielle Polyacrylamidlösung dient der Verdickung und dem Transport von Sand und reduziert den Verlust an Fracking-Flüssigkeit. Darüber hinaus verringert Polyacrylamid den Strömungswiderstand, wodurch der Druckübertragungsverlust minimiert wird.