石油的有效利用一直被視為采用行業(yè)的難題,很多礦井未能完全有效利用,為此造成了許多資源的浪費(fèi)。為了解決這一難題,自二十世紀(jì)八十年代以來(lái),國(guó)外對(duì)適用于采油的聚丙烯酰胺PAM的基礎(chǔ)研究和制備、應(yīng)用研究以及 品種開(kāi)發(fā)各方面均取得了很大進(jìn)展。鉆井液在石油開(kāi)采中用作鉆井泥漿性能調(diào)整劑。
聚丙烯酰胺的作用是調(diào)節(jié)鉆井液的流變性,攜帶巖屑,潤(rùn)滑鉆頭,有利鉆進(jìn)。此外,還可大大減少卡鉆事故,減輕設(shè)備磨損,并能防止發(fā)生井漏和坍塌,使井徑規(guī)則。在這方面經(jīng)常使用的是部分水解聚丙烯酰胺,它由 聚丙烯酰胺或聚丙烯腈水解而得。
石油開(kāi)采業(yè)用聚丙烯酰胺圖片(如下圖)

樂(lè)邦聚丙烯酰胺在石油開(kāi)采業(yè)主要用途是什么?
1。聚丙烯酰胺PAM用作鉆井液添加劑鉆井液在石油開(kāi)采中用作鉆井泥漿性能調(diào)整劑。PAM的作用是調(diào)節(jié)鉆井液的流變性,攜帶巖屑,潤(rùn)滑鉆頭,有利鉆進(jìn)。此外,還可大大減少卡鉆事故,減輕設(shè)備磨損,并能防止發(fā)生井漏和坍塌,使井徑規(guī)則。在這方面經(jīng)常使用的是部分水解聚丙烯酰胺,它由 PAM或聚丙烯腈水解而得。
2。聚丙烯酰胺PAM用作聚合物驅(qū)油。聚丙烯酰胺聚合物驅(qū)油是通過(guò)在注入水中加入一定量的高分子聚丙烯酰胺,來(lái)增加注入水的粘度,改善油水流度比。由于油層對(duì)聚丙烯酰胺分子的吸附,捕集作用,而降低了高,中滲透層或高,中水淹層的滲透性,增加了注入水的滲流阻力,使低滲透層或低而未水淹層的吸水量增加,擴(kuò)大了注入水在油層平面上的波及范圍和油層縱向上的水淹厚度,從而擴(kuò)大水淹體積,將水驅(qū)時(shí)未動(dòng)用的原油驅(qū)替出來(lái),達(dá)到提高原油采收率的目的。
3、聚丙烯酰胺PAM用作堵水劑。在油田生產(chǎn)過(guò)程中,由于地層的非均質(zhì)性,常產(chǎn)生水浸問(wèn)題,需要進(jìn)行堵水。其實(shí)質(zhì)是改變水在地層中的滲透狀態(tài),以達(dá)到減少油田產(chǎn)水,保持地層能量,提高*終采收率的目的。PAM類化學(xué)堵水劑對(duì)油和水的滲透能力的作用具有選擇性,對(duì)油的滲透性降低少,對(duì)水的滲透性降低多。使用時(shí)可不交聯(lián)使用,也可與鋁鹽,鉻鹽,鋯鹽等交聯(lián)生成凝膠使用,還可增加某些樹(shù)脂以形成互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(IPN)使之具有更高耐溫性。如采用 W/O型PAM膠乳和改性氨基樹(shù)脂經(jīng)過(guò)化學(xué)交聯(lián)可以形成互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)堵水劑,已在油田堵水中應(yīng)用,并取得了明顯的效果。采用 PAM還可調(diào)整地層內(nèi)吸水剖面及封堵大孔道,實(shí)踐中已見(jiàn)到良好效果。
4、聚丙烯酰胺PAM用作壓裂液添加劑。壓裂工藝是油田開(kāi)發(fā)致密層的重要增產(chǎn)措施,其作用是開(kāi)通巖石的通道,讓油流過(guò)。亞甲基聚丙烯酰胺交聯(lián)而成的壓裂液,由于具有高粘度,低摩阻,良好的懸砂能力以及配制方便和成本低等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。
我國(guó)各油田在使用聚丙烯酰胺絮凝劑方面都做了大量試驗(yàn)。油田用平均相對(duì)分子質(zhì)量為(300 ~350)×10‘,水解度為10%~15%的聚丙烯酰胺,在油井堵水上獲得良好效果。采用水解度為30%,相對(duì)分子質(zhì)量為400×10。的聚丙烯酰胺絮凝劑在地質(zhì)鉆探上,起到了維護(hù)孔壁穩(wěn)定,防止鉆孔滲漏的作用。采用水解度為30%的聚丙烯酰胺絮凝劑作鉆井液處理劑,降低了鉆井液的滲透速度,提高了鉆孑L速度,縮短了鉆井液的攪拌時(shí)間,因而減少鉆井液攪拌和臺(tái)數(shù),提高黏土造漿率達(dá)30%~50%,。有時(shí),在堵水中需使用部分交聯(lián)的聚丙烯酰胺。為了提高堵水出油的選擇性,交聯(lián)度要盡量低些。聚丙烯酰胺絮凝劑的相對(duì)分子質(zhì)量通常在(300—500)×10。之間,相對(duì)分子質(zhì)量的選擇以孔隙結(jié)構(gòu)的滲透率為依據(jù)。滲透率大于1D的堵層,聚合物相對(duì)分子質(zhì)量以300×10。左右為宜。滲透率更高時(shí),叮用(500~800)×10。的聚丙烯酰胺。水解度也和堵層巖石的性質(zhì)有關(guān),灰?guī)r吸附能力強(qiáng),水解度應(yīng)高些,約為20%~30%,砂巖吸附能力低,水解度為5%~20%。
聚丙烯酰胺絮凝劑的增稠、絮凝和對(duì)流體的流變性調(diào)節(jié)的作用所具備的性能使得它在石油開(kāi)采中充 當(dāng)了重要的角色。它廣泛地被用于鉆井、堵水、酸化水、壓裂、洗井、完井、減阻、防垢和 驅(qū)油等方面??偟膩?lái)說(shuō),使用聚丙烯酰胺絮凝劑是為了提高石油的開(kāi)采率(EOR)。特別是許多油田已 進(jìn)入二次、三次開(kāi)采,油藏深度一般都在1000m以上,有的油藏深度達(dá)7000m,地層的非均質(zhì)性以及海上油田給采油作業(yè)提出了更加苛刻的條件,深層采油和海上采油相應(yīng)地也向聚丙烯酰胺提出了新的要求,要求它耐剪力,耐高溫(100℃以上直至200℃),耐鈣離子、鎂離子 ,耐海水降解。
選擇性堵水這一特點(diǎn)是其他堵水劑所沒(méi)有的,通常按地層類型選擇合適的聚丙烯酰胺相對(duì)分子質(zhì)量。均質(zhì)性好、平均滲透率高的油 層,可選用中相對(duì)分子質(zhì)量((500~。700)×10。)的聚丙烯酰胺絮凝劑;基巖滲透率低的裂縫性油層或滲透率變化大的油層,可選用高相對(duì)分子質(zhì)量(1000×10。以上)的聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺在使用時(shí)可不交聯(lián)使用,但可與鋁鹽、鉻鹽、鋯鹽等交聯(lián)生成凝膠使用,還可添加某些樹(shù)脂以形成互容聚合物網(wǎng)絡(luò),使之具有更高的耐溫性。該方法已在國(guó)內(nèi)碳酸鹽底水油藏高含水油田堵水中應(yīng)用,取得明顯效果。采用聚丙烯酰胺還可調(diào)整地層內(nèi)吸水剖面及封堵大孔道,實(shí)踐中已取得良好效果。
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