การปลดล็อคการกู้คืนน้ำมันที่มีศักยภาพ: วิธีการที่ polyacrylamide oilfield จัดการกับความท้าทายของอ่างเก็บน้ำ

1. การปรับขนาดพอลิเมอร์และการเปลี่ยนแปลงของรูขุมขนคอ
ลองนึกภาพอ่างเก็บน้ำน้ำมันเป็นเขาวงกตที่ซับซ้อนที่มีขนาดอุโมงค์แตกต่างกัน สำหรับการก่อตัวของการแพร่กระจายต่ำลำคอรูขุมขนแคบก่อให้เกิดภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออก: ฉีดโพลีอะคริลาไมด์โพลีเมอร์ที่มีขนาดใหญ่เกินไปและพวกมันจะอุดตันทางเดิน เล็กเกินไปและพวกเขาจะข้ามน้ำมัน ขั้นตอนวิศวกรรมโมเลกุลขั้นสูงที่นี่ ด้วยการปรับน้ำหนักโมเลกุลของพอลิเมอร์และรัศมีอุทกพลศาสตร์ทำให้วิศวกรสามารถออกแบบ "Smart" โพลีอะคริลาไมด์น้ำมัน การแก้ปัญหาที่นำทางพื้นที่แน่นโดยไม่ต้องเสียสละความหนืด ตัวอย่างเช่น polyacrylamide (HPAM) ที่มีความยาวโซ่ควบคุมได้แสดงให้เห็นถึงสัญญาในการลดความเสี่ยงในการเสียบปลั๊กในขณะที่ยังคงควบคุมการเคลื่อนไหว

แต่สิ่งที่เกี่ยวกับโซนการซึมผ่านสูงที่โพลีเมอร์อาจส่งผ่านโดยไม่ต้องย้ายน้ำมัน? เข้าสู่เทคโนโลยีการเชื่อมขวาง ด้วยการแนะนำ microgels หรืออนุภาคนาโนลงในเมทริกซ์ polyacrylamide ของเหลวที่ปรับเปลี่ยนเหล่านี้จะปิดกั้นริ้วรอยที่มีความสามารถในการแพร่กระจายสูงโดยเปลี่ยนเส้นทางน้ำท่วมไปยังกระเป๋าน้ำมันที่ไม่มีใครแตะต้อง การปรับตัวแบบไดนามิกนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าพอลิเมอร์ทุกหยดทำงานหนักขึ้นอย่างชาญฉลาด

‌2. การต่อสู้การเสื่อมสภาพ: จากจุลินทรีย์ไปจนถึงโมโนเมอร์ ‌
แม้แต่โซลูชั่น polyacrylamide ที่ออกแบบมาอย่างดีที่สุดก็ต้องเผชิญกับศัตรูที่มองไม่เห็น: การย่อยสลาย ใต้ดินแบคทีเรียที่ลดซัลเฟต (SRB) ฉลองบนโซ่พอลิเมอร์ทำลายมันลงเป็นชิ้นส่วนที่ไม่มีประสิทธิภาพ การเคี้ยวจุลินทรีย์นี้ไม่ได้ทำให้ความหนืดอ่อนแอลง แต่ยังปล่อยโมโนเมอร์อะคริลาไมด์ที่เหลืออยู่ซึ่งเป็นอาการปวดหัวสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้น เพื่อต่อสู้กับสิ่งนี้นักวิจัยกำลังพัฒนาตัวแปร polyacrylamide "Armored" โดยการรวมไบโอไซด์หรือการปลูกถ่ายอวัยวะกลุ่มต้านเชื้อแบคทีเรียเข้ากับกระดูกสันหลังของพอลิเมอร์สูตรรุ่นต่อไปเหล่านี้ต้านทานการโจมตีของจุลินทรีย์ในขณะที่ยังคงประสิทธิภาพที่มั่นคงภายใต้สภาวะอ่างเก็บน้ำที่รุนแรง

จากนั้นมีคำถามเกี่ยวกับความมั่นคงในระยะยาว เมื่อเวลาผ่านไปความร้อนความเค็มและแรงเฉือนเชิงกลสามารถลดโพลีอะคริลาไมด์ได้เปลี่ยนน้ำท่วมครั้งหนึ่งที่มีประสิทธิภาพเป็นความผิดหวังที่เป็นน้ำ สารละลายเช่นซัลโฟเนชั่น (การเพิ่มกลุ่มซัลโฟนิก) หรือการผสมพันธุ์กับอนุภาคนาโนซิลิกาช่วยเพิ่มความต้านทานความร้อนและสารเคมี ตัวอย่างเช่น polyacrylamide sulfonated ยังคงมีความหนืดมากกว่า 80% แม้ใน 90 ° C, น้ำเกลือที่มีความสามารถสูง-ทำให้เป็นพันธมิตรที่เชื่อถือได้ในบ่อน้ำมันอายุ

‌3. พอลิเมอร์น้ำท่วมในอนาคต ‌
การแสวงหาการกู้คืนน้ำมันอย่างยั่งยืนไม่ได้หยุดที่การปรับแต่งทางเทคนิค กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมกำลังเข้มงวดผลักดันให้อุตสาหกรรมไปสู่โซลูชั่น polyacrylamide สีเขียว นวัตกรรมเช่นโพลีเมอร์ที่มีพื้นฐานทางชีวภาพที่ได้มาจากเซลลูโลสหรือแป้งกำลังได้รับแรงฉุดทำให้ประสิทธิภาพเทียบเคียงได้กับการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ต่ำกว่า ในขณะเดียวกันการประเมินวงจรชีวิต (LCAS) กำลังช่วยให้ผู้ประกอบการวัดปริมาณผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการผลิตโพลีอะคริลาไมด์แบบดั้งเดิมตั้งแต่การจัดหาอะคริโลนิทริลไปจนถึงการจัดการน้ำเสีย

ในท้ายที่สุดความมหัศจรรย์ของ ‌oilfield polyacrylamide‌ อยู่ในความสามารถในการปรับตัว ไม่ว่าจะเป็นการปรับแต่งสถาปัตยกรรมโมเลกุลหรือจุลินทรีย์ใต้ดินที่อยู่เหนือกว่าพอลิเมอร์นี้ยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่องเพื่อให้แน่ใจว่าการกู้คืนน้ำมันยังคงมีประสิทธิภาพประหยัดและมีสติปัญญา สำหรับอ่างเก็บน้ำทั่วโลกนั่นคือการชนะที่คุ้มค่า