聚丙烯酰胺在油田钻井中有哪些应用

聚丙烯酰胺在油田钻井中有哪些应用
聚丙烯酰胺是一种多功能油田化学处理剂，广泛应用于钻井、固井、完井、修井、压裂、酸化、注水、堵水调剖、三次采油，特别是在钻井、堵水调剖、三次采油领域。
　　聚丙烯酰胺水溶液粘度高，具有良好的增稠、絮凝和流变调节作用，在石油开采中用作驱油剂和钻井液调节剂。
　　在石油开采的中后期，为了提高采收率，目前国内主要推广聚合物驱和三元复合驱技术。通过注入聚丙烯酰胺水溶液，提高了油水流量比，提高了采出产品中的原油含量。
　　三次采油中加入聚丙烯酰胺可以提高驱油能力，避免油层破裂，提高油层采收率。中国石油工业是聚丙烯酰胺的大用户。聚丙烯酰胺的科技进步促进了中国石油工业的发展，石油工业的需求加快了聚丙烯酰胺科技创新和工业发展的步伐。

　　1.石油开采
　　根据美国油田化学品研究报告，化学技术用于除油以提高石油采收率。无论是胶束聚驱还是聚合物驱，都需要大量的聚丙烯酰胺聚合物。
　　据统计，美国油田使用的聚丙烯酰胺约占31%，而中国使用的占60%以上。在油田化学品中，聚丙烯酰胺是一种具有多种功能的添加剂，如钻井液、洗井液、水驱油和提高采收率。关键在于结合使用条件，合理设计和选择聚丙烯酰胺品种(包括剂型、分子量、离子度等)。
　　如非离子聚丙烯酰胺和交联剂引发氧化还原反应，交联形成凝胶，可作为油田井堵水剂；阴离子聚丙烯酰胺因其优异的增稠和絮凝效果而被用作钻井液添加剂。
　　用于地质和石油钻井中调整泥浆性能，对抑制水敏性地层和防止井壁坍塌有特殊作用。此外，利用聚丙烯酰胺线性大分子结构在流动流体中的剪切取向，在湍流状态和流动方向上很容易生长成直条。聚丙烯酰胺作为一种减摩剂，是一种非常理想的抑制湍流的材料。比如原油的长输管道输送，只需要加入分子量超过1000万的聚丙烯酰胺，相当于原油的0.1PPM，可以大大降低原油输送过程中的阻力和能耗。
　　2.用作脱脂剂
　　在提高原油采收率的三次采油方法中，聚丙烯酰胺被用作脱油剂。聚合物的作用是调节注入水的流变性，增加驱动液的粘度，提高水驱的造波效率，降低地层中水相的渗透率，使水和油能够匀速向前流动。用胶束聚合物驱油时，用表面活性剂和助剂配制超低界面张力的微乳液，注入注水井，先注入聚合物溶液，再注水。水像活塞一样向前运动。驱替分散在孔隙中的剩余油可以提高采收率。由于三产的聚丙烯酰胺一般含有10%-50%的波群，分子量在几十万到一千万以上。这是一个非常活跃的研究领导者，已经开发了许多改性聚合物。我国的大油田，包括大庆油田、胜利油田、辽河油田、大港油田，已经进入的中后期，产出油的含水率日益增加。为了稳定我国的石油产量，三次采油技术可以提高石油采收率，保证稳定的石油产量。
　　3.用作堵水调节器
　　在油田过程中，由于地层的非均质性，经常发生水驱，需要堵水。其本质是改变地层中水的渗流状态，达到了降低产水、维持地层能量、提高采收率的目的。
　　聚丙烯酰胺厂聚丙烯酰胺化学堵水剂发展迅速，使用量大，对油水渗透率有选择性。对油的渗透率可降低10%以上，而对水的渗透率可降低90%以上。选择性堵水在其他堵水剂中不可用。一般根据地层类型选择合适的聚丙烯酰胺分子量。均质性好、平均渗透率高的油层可选用中分子量聚丙烯酰胺；基岩渗透率低的裂缝性储层或渗透率变化大的储层可选用高分子量聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺使用时不能交联，也可以与铝盐、铬盐等交联。以形成凝胶供使用，也可以加入一些树脂以形成互溶的聚合物网络，从而使其具有更高的耐温性。该方法已应用于我国碳酸盐岩底油藏高含水油田的堵水，取得了明显的效果。聚丙烯酰胺还可以调节吸收层中的吸水平面，堵塞大孔，在实践中取得了良好的效果。
　　4.用作压裂液添加剂
　　压裂技术是油田致密层开发增产的重要措施。它的作用是打开岩石的通道，让石油流过。由亚甲基聚丙烯酰胺交联形成的压裂液因其粘度高、摩阻小、悬浮砂能力好、配制方便、成本低而得到广泛应用。