El papel de la poliacrilamida industrial en la extracción de petróleo.
Las propiedades de la poliacrilamida industrial para el espesamiento, la floculación y la regulación reológica de fluidos le otorgan un papel importante en la producción de petróleo. Se utiliza ampliamente en perforación, taponamiento de agua, acidificación de agua, fracturación hidráulica, lavado de pozos, terminación de pozos, reducción de la fricción, prevención de incrustaciones y desplazamiento de petróleo.
En general, el uso de poliacrilamida tiene como objetivo mejorar la tasa de recuperación de petróleo. En particular, muchos yacimientos petrolíferos han entrado en las fases de producción secundaria y terciaria, y la profundidad del yacimiento suele superar los 1000 m, llegando incluso a los 7000 m en algunos casos. La heterogeneidad de la formación y la ubicación de los yacimientos marinos han impuesto condiciones más exigentes para las operaciones de recuperación de petróleo.
Entre ellas, la producción de petróleo en aguas profundas y la producción de petróleo en alta mar plantearon, respectivamente, nuevos requisitos para el PAM, exigiéndole resistencia al cizallamiento, a altas temperaturas (superiores a 100 °C a 200 °C), a los iones de calcio y magnesio, y a la degradación por agua de mar. Desde la década de 1980, se han logrado grandes avances en la investigación básica, la preparación, la investigación aplicada y el desarrollo de variedades de PAM adecuadas para la recuperación de petróleo en el extranjero.
La poliacrilamida industrial se utiliza como ajustador de fluidos de perforación y como aditivo para fluidos de fracturación:
La poliacrilamida parcialmente hidrolizada (HPAM), derivada de la hidrólisis de la poliacrilamida, se utiliza frecuentemente como modificador de fluidos de perforación. Su función es regular la reología del fluido, transportar los recortes, lubricar la broca y reducir la pérdida de fluido, entre otras. El fluido de perforación modificado con poliacrilamida tiene una baja densidad, lo que reduce la presión y la obstrucción en el yacimiento de petróleo y gas, facilita su localización y favorece la perforación. La velocidad de perforación es un 19 % superior a la del fluido de perforación convencional y aproximadamente un 45 % superior a la de la perforación mecánica.
Además, puede reducir significativamente los accidentes por perforación atascada, disminuir el desgaste de los equipos y prevenir pérdidas y colapsos. La tecnología de fracturación es una importante medida de estimulación para el desarrollo de capas compactas en campos petrolíferos. El fluido de fracturación reticulado con poliacrilamida se utiliza ampliamente debido a su alta viscosidad, baja fricción, buena capacidad de retención de arena en suspensión, escasa filtración, buena estabilidad de viscosidad, bajo residuo, amplia disponibilidad, fácil preparación y bajo costo.
En el tratamiento de fracturación y acidificación, la poliacrilamida se prepara en una solución acuosa con una concentración del 0,01 % al 4 % y se bombea a la formación subterránea para fracturarla. La solución industrial de poliacrilamida espesa y transporta la arena, reduciendo la pérdida de fluido de fracturación. Además, la poliacrilamida reduce la resistencia, lo que disminuye la pérdida por transferencia de presión.