聚丙烯酰胺（PAM）在石油工业中的广泛应用

聚丙烯酰胺是一种线型水溶性高分子化合物，相对分子质量高，水溶性好，是水溶性高分子化合物中应用最为广泛的一种。

在石油化学中，聚丙烯酰胺（PAM）作为一种多功能的添加剂，在对钻井液、洗井液、注水采油及提高采收率都起着重要作用。

主要体现在以下五个方面的应用：

一、 聚丙烯酰胺在三次采油中的应用

PAM的增稠、絮凝和对流体的流变性调节的作用所具备的性能使得它在石油开采中充当了重要的角色。它广泛地被用在钻井、堵水、酸化水、压裂、洗井、完井、减阻、防垢和驱油等方面。总的来说，使用PAM是为了提高石油的开采率。

在提高石油采收率的三次采油方法中，用聚丙烯酰胺的作用是调节注入水的流变性，增加驱动液的黏度，改善水驱波及频率，降低地层中水相渗透率，使得水与油能够匀速地向前流动。聚合物驱油是通过在注入水中加入一定量的高分子聚丙烯酰胺，来增加注入水的黏度，改善油水流度比。由于油层对聚丙烯酰胺分子的吸附、补集作用，而降低了高、中渗透层或高、中水淹层的渗透性，增加了注入水的渗透阻力，使得低渗透层或低而未水淹层的吸水量增加，扩大了注入水在油层平面上的波及范围和油层纵向上的水淹厚度，从而扩大水淹体积，将水驱时未动用的原油驱替出来，达到提高原油收采率的目的。平均每吨PAM可增产179.7吨原油。

在油田领域内，更新的阴离子、阳离子PAM可用于保护注入的地下水从岩心孔渗透并聚集回收原油，提高油井生产的经济性，控制水分向油层渗入。

二、 聚丙烯酰胺用作堵水调整剂

在油田的生产过程中，由于地质的非均质性，常常产生水浸问题，需要进行堵水，其实质是改变水在地层中的渗流状态，以达到减少油田产水、保持地层能量、提高油田最终收采率的目的。聚丙烯酰胺类化学堵水剂具有对油和水的渗透能力的选择性，对油的渗透性降低最高可超过10%，而对水的渗透性减少可超过90%。选择性堵水这一特点是其他堵水剂所没有的特性，通常按照地层类型选择合适的聚丙烯酰胺相对分子质量。均质性好、平均渗透率高的油层，可选择中相对分子质量（500万-700万）的聚丙烯酰胺；基岩渗透率低的裂缝性油层或渗透率变化大的油层，可选择高相对分子质量（1000万以上）的聚丙烯酰胺。

聚丙烯酰胺在使用时可不交联使用，但可与铝盐、铬盐、锆盐等交联生成凝胶使用，还可添加某些树脂以形成互溶聚合物网络，使之具有更高的耐温性。采用PAM还可调整地层内吸水剖面及封堵大孔道，实践中已取得良好效果。

三、 聚丙烯酰胺用作钻井液调整剂

作为钻井液的调整剂，经常使用部分水解聚丙烯酰胺（HPAM），它由聚丙烯酰胺水解而得。其作用是调节钻井液的流变性，携带岩屑，润滑钻头，减少流体损失等。用PAM调制的钻井液比重低，可减轻对油气层的压力和堵塞，容易发现油气层，有利于钻井，钻井速度比常规钻井液高19%，比机械钻速高45%左右。此外，还可大大减少卡钻事故，减轻设备磨损，并能防止井漏和塌陷。

四、 聚丙烯酰胺用作压裂液添加剂

压裂工艺是油田开发致密层的重要增产措施。亚甲基聚丙烯酰胺交联而成的压裂液因高粘度、低摩阻、良好的悬砂能力、滤失性小、黏度稳定性好、残渣少、货源广、配置方便、成本低而被广泛应用。

在压裂和酸化的过程中，将聚丙烯酰胺配置成浓度0.01%-4%的水溶液，泵入井下地层，使地层断裂。聚丙烯酰胺溶液具有增稠携沙、降低压裂液流失的作用。同时，聚丙烯酰胺还有降阻作用，因而能使压力的传递损失降低。

五、 聚丙烯酰胺用作油田水处理剂

聚丙烯酰胺及其衍生物是一类重要的合成有机高分子絮凝剂。与传统无机絮凝剂相比，聚丙烯酰胺有着品种多、絮凝效率高、生成泥渣少等优点。可用作油田污水处理的絮凝剂、污泥脱水剂和防垢阻垢剂。

调查研究，我国在聚丙烯酰胺驱油技术的应用上走在世界前列。我国已成为世界上应用聚丙烯酰胺驱油技术规模最大、应用面积增产效果最好的国家。

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