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高分子PAM不仅是一种高效絮凝剂,又因为水溶液的粘度很高,也是一种极其优良的增稠剂.PAM因有增稠,絮凝和对流变性的调节等作用,在油田石油开采中可作多种用途的添加剂,如用作钻井液,压裂液,及聚合物驱油以提高石油采收率(EOR).在石油开采中,应用关键在于结合使用的条件和要求,合理设计并选用其组成结构,如分子形态,分子量,离子度等,以及正确的施工工艺.
聚丙烯酰胺PAM用作钻井液添加剂
钻井液在石油开采中用作钻井泥浆性能调整剂.PAM的作用是调节钻井液的流变性,携带岩屑,润滑钻头,有利钻进.此外,还可大大减少卡钻事故,减轻设备磨损,并能防止发生井漏和坍塌,使井径规则.在这方面经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用作聚合物驱油
在提高石油采收率的诸方法中,聚合物驱油技术占有重要地位.聚合物的作用是调节注入水的流变性,增加驱动液的粘度,改善水驱波及效率,降低地层中水相渗透率,使水与油能匀速地向前流动.
聚丙烯酰胺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,来增加注入水的粘度,改善油水流度比.由于油层对聚丙烯酰胺分子的吸附,捕集作用,而降低了高,中渗透层或高,中水淹层的渗透性,增加了注入水的渗流阻力,使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,达到提高原油采收率的目的.
聚丙烯酰胺聚合物驱油提高石油采收率的概念和技术方法从提出到初步形成经历了约15年时间(1949一1964).1964年美国开始了聚合物驱油的现场试验和工业规模的使用试验.美国 石油与能源研究中心(NIPER)认为:最终采收率ET决定于驱油效率Ed,波及效率Es和经济因素Ee,ET=Ed×Es×Ee.聚合物的主要贡献是提高驱替工作液的粘度,降低油水流度比及调整渗透率剖面,通过提高波及效率而提高最终采收率.Phillips石油公司对聚合物的作用作了进一步说明:①高分子使水相粘度增高,有些聚合物流经孔隙介质后尚可降低水相的相对渗透率;②降低水油流度比,水油流度比的降低可减少指进现象;③水相粘度增高和水相的相对渗透率下降使以后注人的流体可转入未波及的条带,从而提高波及系数.
聚丙烯酰胺简称PAM,又分阴离子（HPAM)阳离子(CPAM),非离子(NPAM)是一种线型高分子聚合物，是水溶性高分子化合物中应用最为广泛的品种之一，聚丙烯酰胺和它的衍生物可以用作有效的絮凝剂、增稠剂、纸张增强剂以及液体的减阻剂等，广泛应用于水处理、造纸、石油、煤炭、矿冶、地质、轻纺、建筑等工业部门。
PAM物理性质及使用特性
1、物理性质：分子式(CH2CHCONH2)r
PAM是一种线型高分子聚合物，它易溶于水，几乎不溶于苯、乙苯、酯类、丙酮等一般有机溶剂，其水溶液几近透明的粘稠液体，属非危险品，无毒、无腐蚀性，固体PAM有吸湿性，吸湿性随离子度的增加而增加，PAM热稳定性好；加热到100°C 稳定性良好，但在150°C 以上时易分解产生氮气，在分子间发生亚胺化作用而不溶于水，密度（克）毫升23°C 1.302。玻璃化温度153°C ，PAM在应力作用下表现出非牛顿流动性。
2、使用特性
絮凝性：PAM能使悬浮物质通过电中和，架桥吸附作用，起絮凝作用。
粘合性：能通过机械的、物理的、化学的作用，起粘合作用。
降阻性：PAM能有效地降低流体的摩擦阻力，水中加入量PAM就能降阻50-80%。
增稠性：PAM在中性和酸性条件下均有增稠作用，当PH值在10°C 以上PAM易水解，呈半网状结构时，增稠将更明显。
3、PAM的作用原理简介：
絮凝作用原理：PAM用于絮凝时，与被絮凝物种类表面性质，特别是动电位，粘度，浊度及悬浮液的PH值有关，颗粒表面的动电位，是颗粒阻聚的原因加入表面电荷相反的PAM，能速动电位降低而凝聚。
吸附架桥：PAM分子链固定在不同的颗粒表面上，各颗粒之间形成聚合物的桥，使颗粒形成聚集体而沉降。
表面吸附：PAM分子上的极性基团颗粒的各种吸附。
增强作用:PAM分子链与分散相通过各种机械、物理、化学等作用，将分散相牵连在一起，形成网状，从而起增强作用。
