دور البولي أكريلاميد الصناعي في استخلاص النفط

تُسهم خصائص البولي أكريلاميد الصناعي في زيادة كثافة السوائل وتلبيدها وتنظيم خواصها الريولوجية، مما يجعله ذا أهمية بالغة في إنتاج النفط. ويُستخدم على نطاق واسع في عمليات الحفر، وسد الآبار بالماء، وتحميض المياه، والتكسير الهيدروليكي، وغسل الآبار، وإكمالها، وتقليل الاحتكاك، ومكافحة الترسبات، وإزاحة النفط.

يُستخدم البولي أكريلاميد عمومًا لتحسين معدل استخلاص النفط. وبالتحديد، دخلت العديد من حقول النفط مرحلتي الإنتاج الثانوي والثالثي، حيث يتجاوز عمق المكمن عادةً 1000 متر، ويصل في بعضها إلى 7000 متر. وقد فرض عدم تجانس التكوينات وحقول النفط البحرية شروطًا أكثر صرامة على عمليات استخلاص النفط.

ومن بينها، فرض إنتاج النفط العميق وإنتاج النفط البحري متطلبات جديدة على مادة البولي أكريلاميد، مما يتطلب منها مقاومة القص، ودرجات الحرارة العالية (أكثر من 100 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية)، ومقاومة أيونات الكالسيوم، ومقاومة أيونات المغنيسيوم، ومقاومة التحلل في مياه البحر. ومنذ ثمانينيات القرن الماضي، تم إحراز تقدم كبير في البحث الأساسي، والتحضير، وبحوث التطبيق، وتطوير أنواع مختلفة من مادة البولي أكريلاميد المناسبة لاستخراج النفط في الخارج.

يُستخدم البولي أكريلاميد الصناعي كمنظم لسائل الحفر ومضاف لسائل التكسير الهيدروليكي:

يُستخدم البولي أكريلاميد المُحلل جزئيًا (HPAM)، المُشتق من تحلل البولي أكريلاميد، غالبًا كمُعدِّل لسائل الحفر. ويتمثل دوره في تنظيم خواص انسياب سائل الحفر، ونقل نواتج الحفر، وتزييت لقمة الحفر، وتقليل فقدان السائل، وغيرها. يتميز سائل الحفر المُعدَّل بالبولي أكريلاميد بانخفاض كثافته، مما يُقلل الضغط والانسداد في مكامن النفط والغاز، ويُسهل الوصول إليها، ويُحسّن عملية الحفر، حيث تزيد سرعة الحفر بنسبة 19% مقارنةً بسوائل الحفر التقليدية، وبنسبة 45% تقريبًا مقارنةً بمعدل الحفر الميكانيكي.

بالإضافة إلى ذلك، يُمكن لهذه التقنية أن تُقلل بشكلٍ كبير من حوادث توقف الحفر، وتُخفف من تآكل المعدات، وتمنع الخسائر والانهيارات. تُعد تقنية التكسير الهيدروليكي إجراءً هامًا لتحفيز إنتاج الطبقات الصخرية الصلبة في حقول النفط. ويُستخدم سائل التكسير الهيدروليكي المُتشابك مع البولي أكريلاميد على نطاق واسع نظرًا للزوجة العالية، والاحتكاك المنخفض، والقدرة الجيدة على تعليق الرمال، وقلة الترشيح، وثبات اللزوجة، وقلة الرواسب، وتوفره بكثرة، وسهولة تحضيره، وانخفاض تكلفته.

في عمليات التكسير والمعالجة الحمضية، يُحضّر البولي أكريلاميد في محلول مائي بتركيز يتراوح بين 0.01% و4%، ويُضخّ إلى التكوين الجيولوجي تحت الأرض لتكسيره. يعمل محلول البولي أكريلاميد الصناعي على زيادة كثافة الرمل وحمله، مما يقلل من فقدان سائل التكسير. إضافةً إلى ذلك، يُسهم البولي أكريلاميد في تقليل المقاومة، وبالتالي خفض فقدان الضغط الناتج عن نقل السوائل.