Notkun pólýakrýlamíðs í olíusviðsiðnaði

Pólýakrýlamíð (PAM), fjölliða fjölliða, hefur staðfest mikilvægi sitt í olíuiðnaðinum. Há mólþungi þess, ásamt hæfni til að aðlagast í anjónísk, katjónísk og ójónísk afbrigði, gefur honum einstaka eiginleika. Þessir eiginleikar gera PAM ómissandi á öllum sviðum olíuvallastarfsemi, sem stuðlar verulega að aukinni olíuvinnslu, hámarksárangri borvökva og árangursríkri vatnsmeðferð.

1. Enhanced Oil Recovery (EOR)​

1.1 Vélbúnaður í fjölliðuflóðum

Í leitinni að hámarka olíuvinnslu hefur fjölliðaflóð með pólýakrýlamíði komið fram sem almennt viðtekin tækni. Aðalhlutverk PAM í þessu ferli er að auka seigju vatnsins sem sprautað er inn. Í dæmigerðri atburðarás í lóninu, þegar vatni sem er án PAM er sprautað, veldur tiltölulega lág seigja þess að það flæðir hratt í gegnum há gegndræpi svæðin. Rannsóknir benda til þess að allt að 70% af inndældu vatni geti farið framhjá þeim svæðum sem eru með litla gegndræpi þar sem umtalsvert magn af olíu er enn föst. Hins vegar, þegar PAM er kynnt, myndar það seigfljótandi lausn. Langkeðju fjölliða sameindirnar flækjast, auka viðnám gegn flæði. Þetta neyðir vatnið sem sprautað er til að beygja sig inn á lág gegndræpi svæðin. Rannsóknarstofurannsóknir hafa sýnt að þessi afleiðsla getur leitt til aukningar á endurheimt olíu um allt að 15 - 20% miðað við vatnsflóð án PAM.​

[Settu inn mynd 1 hér: Skýringarmynd sem sýnir vatnsrennsli með og án PAM í lóni. Vinstri hlutinn sýnir vatn sem rennur aðallega í gegnum rásir með mikla gegndræpi án PAM, og hægri hlutinn sýnir jafnari dreifingu vatns með PAM á bæði hátt - og lágt - gegndræpi svæði.]

1.2 Hreyfanleikastýring

PAM gegnir mikilvægu hlutverki í hreyfanleikastýringu, sem er nauðsynlegt fyrir skilvirka tilfærslu olíu. Hreyfanleikahlutfallið (M), skilgreint sem hlutfall hreyfanleika flutningsvökvans (innsprautað vatn) og hreyfanleika tilfærðs vökva (olíu), er lykilbreyta. Hátt hreyfanleikahlutfall leiðir oft til fingrasetningar, þar sem sprautað vatn myndar fingurlíkar rásir í gegnum olíuna, sem leiðir til lélegrar tilfærsluskilvirkni. Með því að auka seigju vatnsins sem sprautað er inn dregur PAM úr hreyfanleikahlutfallinu í raun. Til dæmis, ef hreyfanleiki olíu er μo/ko (þar sem μo er seigja olíu og ko er gegndræpi fyrir olíu) og hreyfanleiki vatnsins sem dælt er inn er μw/kw (þar sem μw er seigja vatns og kw er gegndræpi fyrir vatni), getur það að bæta við PAM aukið μw um nokkrum - sinnum. Notkun á vettvangi hefur sýnt fram á að með því að draga úr hreyfanleikahlutfallinu er hægt að auka sópa skilvirkni um 25 - 30%, sem tryggir stöðugri og skilvirkari tilfærslu olíu.

1.1 Fjölliðaflóð

Fjölliðaflóð er almennt viðtekin EOR tækni og akrýlamíð fjölliður eru kjarninn í þessu ferli. Í fjölliðaflóði er vatnsleysanlegum akrýlamíðfjölliðum sprautað í olíugeyminn ásamt vatni. Þessar fjölliður auka seigju vatnsins sem sprautað er inn og bæta þannig sópa skilvirkni. Eftir því sem seigfljótandi vatn flæðir yfir lónið getur það betur flutt olíuna sem er föst í gljúpum bergmyndunum. Langkeðjueðli akrýlamíðfjölliða gerir þeim kleift að flækjast við vatnssameindir, sem eykur getu vatnsins til að ýta olíunni í átt að framleiðsluholunum. Þetta hefur í för með sér aukið endurheimtarhlutfall olíu, sem gerir akrýlamíðfjölliður að verðmætri eign í EOR-rekstri.

1.2Hreyfanleikastýring

Akrýlamíð-undirstaða fjölliður gegna einnig mikilvægu hlutverki í hreyfanleikastýringu meðan á EOR stendur. Í ólíkum geymum er tilhneiging til þess að inndælt vökvi fari í gegnum hágegndræpi svæðin og skilur eftir sig umtalsvert magn af olíu á lággegndræpi svæðum. Með því að stilla seigju sprautaða vökvans með því að nota akrýlamíð fjölliður er hægt að fínstilla hreyfanleikahlutfallið milli sprautaðs vökvans og olíunnar. Þetta tryggir jafnari dreifingu sprautaðs vökva um lónið og bætir heildarskilvirkni olíuflutnings. Til dæmis er hægt að hanna krossbundnar akrýlamíð fjölliður til að hafa ákveðna rheological hegðun, sem hjálpar til við að beina flæði innsprautaðs vökva til óaðgengilegra svæða lónsins.

2.Drilling Fluid Aukefni

​

2.1 Seigju- og vefjastýring

Á meðan á borun stendur er það afar mikilvægt að viðhalda viðeigandi seigju og rheology borvökvans. Pólýakrýlamíð þjónar sem áhrifaríkt seigfljótandi efni. Í borvökvakerfi hafa PAM sameindir samskipti við fastar agnir, svo sem leir. Langkeðjubygging PAM aðsogast á yfirborð leiragna og brúar á milli þeirra. Þessi samsöfnun agna með PAM keðjum eykur seigju borvökvans verulega. Rétt seigja, venjulega á bilinu 30 - 60 sentipoise fyrir flestar borunaraðgerðir, er nauðsynleg til að bera afskurð á áhrifaríkan hátt upp á yfirborðið. Það hjálpar einnig til við að koma í veg fyrir hrun borhola með því að veita nægjanlegan vatnsstöðuþrýsting og stjórnar vökvatapi

[Settu inn mynd 2 hér: Smásjá mynd af PAM í samskiptum við leiragnir í borvökva. PAM keðjurnar eru sýndar sem tengja saman margar leiragnir og auka heildarseigju vökvans.]

2.2 Vökvatapsstýring

Þegar borað er í gegnum gegndræpar myndanir getur borvökvinn seytlað inn í myndunina, sem veldur lækkun á vökvaþrýstingi í holunni og hugsanlegum skemmdum á myndun. PAM myndar síuköku á vegg holunnar. Sérstaklega anjónísk PAM hefur samskipti við jákvætt hlaðin yfirborð í mynduninni. Þessi síukaka virkar sem hindrun og dregur úr vökvatapi. Rannsóknir hafa sýnt að notkun PAM getur dregið úr vökvatapi um allt að 50 - 60%, sem tryggir heilleika holunnar og myndunarinnar.

3.Vatnsmeðferð á olíusvæðum

​

3.1 Söfnun svifefna

Vatn sem framleitt er á olíusvæðum inniheldur oft sviflausn, þar á meðal sand, silt og olíudropa. Pólýakrýlamíð virkar sem flokkunarefni. Hleðsluhóparnir á PAM sameindunum hafa samskipti við yfirborðshleðslur svifaagnanna. Katjónísk PAM, til dæmis, dregur að sér neikvætt hlaðin sviflausn. Eins og sýnt er á mynd 3, brúa fjölliðakeðjurnar á milli margra agna, sem veldur því að þær safnast saman í stærri flokka. Þessa flokka er síðan auðveldara að skilja frá vatninu með botnfalli eða síunarferlum. Notkun PAM í flokkun getur aukið skilvirkni svifefna um 70 - 80%.​

[Settu inn mynd 3 hér: Skýringarmynd sem sýnir flokkunarferli svifefna í olíuframleiddu vatni með PAM. Sýndar eru litlar sviflausnir agnir sem safnast saman í stærri flokka undir verkun PAM.]

3.2 Afvötnun á olíu - Vatnsfleyti

Olíuvatnsfleyti eru algeng í rekstri olíusvæða. PAM getur brotið þessar fleyti og auðveldað afvötnun. Fjölliðan aðsogast við olíu-vatn tengi, truflar stöðugleika fleytisins. Með því að breyta milliflataspennu og stuðla að samruna vatnsdropa hjálpar PAM við að aðskilja vatnsfasann frá olíufasanum. Þessi aðskilnaður er mikilvægur fyrir rétta meðhöndlun og förgun á framleiddu vatni og endurheimt verðmætra olíuhluta.

Niðurstaða

Notkun pólýakrýlamíðs í olíuiðnaðinum er fjölbreytt og víðtæk. Allt frá því að efla endurheimt olíu til að tryggja hnökralausan rekstur borunar og árangursríka vatnsmeðferð, það er orðið nauðsynlegt efni. Þar sem olíuiðnaðurinn heldur áfram að kanna skilvirkari og sjálfbærari útdráttaraðferðir mun þróun og hagræðing á pólýakrýlamíðumsóknum án efa vera í fararbroddi rannsókna og nýsköpunar.