高分子PAM不僅是一種絮凝劑,又因?yàn)樗芤旱恼扯群芨?也是一種極其優(yōu)良的增稠劑.PAM因有增稠,絮凝和對(duì)流變性的調(diào)節(jié)等作用,在油田石油開(kāi)采中可作多種用途的添加劑,如用作鉆井液,壓裂液,及聚合物驅(qū)油以提高石油采收率(EOR).在石油開(kāi)采中,應(yīng)用關(guān)鍵在于結(jié)合使用的條件和要求,合理設(shè)計(jì)并選用其組成結(jié)構(gòu),如分子形態(tài),分子量,離子度等,以及正確的施工工藝.
  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.
聚丙烯酰胺PAM用作聚合物驅(qū)油
    在提高石油采收率的諸方法中,聚合物驅(qū)油技術(shù)占有重要地位.聚合物的作用是調(diào)節(jié)注入水的流變性,增加驅(qū)動(dòng)液的粘度,改善水驅(qū)波及效率,降低地層中水相滲透率,使水與油能勻速地向前流動(dòng).
     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.
     聚丙烯酰胺聚合物驅(qū)油提高石油采收率的概念和技術(shù)方法從提出到初步形成經(jīng)歷了約15年時(shí)間(1949一1964).1964年美國(guó)開(kāi)始了聚合物驅(qū)油的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和工業(yè)規(guī)模的使用試驗(yàn).美國(guó) 石油與能源研究中心(NIPER)認(rèn)為:終采收率ET決定于驅(qū)油效率Ed,波及效率Es和經(jīng)濟(jì)因素Ee,ET=Ed×Es×Ee.聚合物的主要貢獻(xiàn)是提高驅(qū)替工作液的粘度,降低油水流度比及調(diào)整滲透率剖面,通過(guò)提高波及效率而提高終采收率.Phillips石油公司對(duì)聚合物的作用作了進(jìn)一步說(shuō)明:①高分子使水相粘度增高,有些聚合物流經(jīng)孔隙介質(zhì)后尚可降低水相的相對(duì)滲透率;②降低水油流度比,水油流度比的降低可減少指進(jìn)現(xiàn)象;③水相粘度增高和水相的相對(duì)滲透率下降使以后注人的流體可轉(zhuǎn)入未波及的條帶,從而提高波及系數(shù).

聚丙烯酰胺廣泛用于水處理以及冶金、造紙、石油、化工、紡織、選礦等領(lǐng)域。
  聚丙烯酰胺分類：
  聚丙烯酰胺產(chǎn)品按其形態(tài)來(lái)分，有粉劑和膠體兩種。粉劑產(chǎn)品含聚丙烯酰胺92%，膠體產(chǎn)品含量8%-9%。按相對(duì)分子質(zhì)量來(lái)分，有高相對(duì)分
  子質(zhì)量、中相對(duì)分子質(zhì)量和低相對(duì)分子質(zhì)量3種。高相對(duì)分子質(zhì)量的產(chǎn)品分子量一般大于1200萬(wàn)，主要用在石油工業(yè)中的水處理；中相對(duì)
  分子質(zhì)量產(chǎn)品主要用于水處理，分子量一般為600萬(wàn)-1200萬(wàn)；低相對(duì)分子質(zhì)量產(chǎn)品分子量一般小于600萬(wàn)，主要用在紡織、造紙工業(yè)中的水處理，紡織品的漿料和紙張?jiān)鰪?qiáng)劑。
  聚丙烯酰胺絮凝機(jī)理：
  聚丙烯酰胺具有極性基團(tuán)，其酰胺基團(tuán)易于借氫鍵作用在泥沙顆粒表面吸附；另外它有很長(zhǎng)的分子鏈，很大數(shù)量級(jí)的長(zhǎng)鏈在水中有巨大的
  吸附表面積，其絮凝作用好，可利于長(zhǎng)鏈在顆粒之間架橋，形成大顆粒絮凝體，加速沉降。該產(chǎn)品在NaOH等堿類作用下，可起水解反應(yīng)，
  水解體是聚丙烯酰胺和聚丙烯酸鈉的共聚體，是陰離子型高分子絮凝劑。部分水解后的聚丙烯酰胺使主鏈原來(lái)呈卷曲狀的分子鏈得以展開(kāi)
  拉長(zhǎng)，增加吸附面積，提高架橋能力，所以部分水解體的絮凝效果要優(yōu)于非離子型的效果。處理高渾濁度水，一般使用部分水解體產(chǎn)品，
  因?yàn)? 水解度（水解度是聚丙烯酰胺分子中酰胺基轉(zhuǎn)化為羥基的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的聚丙烯酰胺提高水中懸浮物的沉降速度是非水解體的2-9
  倍。如水解度過(guò)低，則效果不明顯，與非水解體相似；如水解度過(guò)高，雖然主鏈展開(kāi)度更大，但由于分子鏈負(fù)電荷過(guò)強(qiáng)，和陰離子性質(zhì)的泥土顆粒斥力增大，則反而影響對(duì)水中陰離子型粘土類膠粒的吸附架橋作用，使絮凝效果低于非離子型的產(chǎn)品。由于每條河流中泥沙成分
  不同，泥土顆粒的負(fù)電荷強(qiáng)弱也不同， 水解度是變數(shù)，一般以25%-35%水解度的產(chǎn)品效果較好。
  聚丙烯酰胺攪拌和投加：
  聚丙烯酰胺水解體粉劑產(chǎn)品，是處理高渾濁度水有效的高分子絮凝劑之一，可單獨(dú)作用，也可與普通絮凝劑配合作用。在處理含沙量高
  的高渾濁度水時(shí)效果均顯著。粉劑產(chǎn)品，溶解攪拌時(shí)間一般為0.5-1.0H，提高水溫和攪拌速度可以加快溶解速度，但水溫過(guò)高會(huì)引起降解反應(yīng)，故水溫不得超過(guò)65℃，攪拌速度以槳葉的周邊線速度計(jì)不超過(guò)10m/s為宜，否則會(huì)造成絮凝劑斷鏈，影響絮凝效果。投加量，隨原水濁度增加而增加，其投加濃度以0.2%的投加濃度為宜。