Polyacrylamid (PAM) als Zusatzstoff für Fracking-Flüssigkeiten

Fracking ist eine der wichtigsten Einrichtungen zur Steigerung der Öl- und Gasförderung. Beim Fracking wird eine unter hohem Druck stehende Fracking-Flüssigkeit in die Formation gepumpt, wodurch Risse entstehen und sich neue Risse erweitern und Proppant eingefüllt wird, wodurch die Durchlässigkeit der Formation verbessert wird. Nachdem die Ausrüstung für den Fracking-Prozess festgelegt ist, wird der Effekt des Frackings hauptsächlich durch die Fracking-Flüssigkeit bestimmt.

Frühe Fracking-Flüssigkeiten basierten auf Benzin als Dispersionsmedium, dem eine Flüssigkeit mit bestimmter Viskosität zugesetzt wurde, was die früheste ölbasierte Fracking-Flüssigkeit darstellt. Diese wurde erstmals um 1948 in Ölfeldern eingesetzt. Danach wurde die traditionelle wasserbasierte Guarkernmehl-Fracking-Flüssigkeit entwickelt, um komplexeren Bedingungen wie tieferen Bohrlöchern, einem breiten Temperaturbereich und höheren Viskositätsanforderungen gerecht zu werden. Während Guarkernmehl-Fracking-Flüssigkeiten einige Nachteile aufweisen, wie z. B. einen hohen Gehalt an unlöslichen Substanzen und Rückständen sowie ein unvollständiges Brechen. All dies kann leicht zu Formationsschäden führen und die Entwicklung einer neuen Fracking-Flüssigkeit vorantreiben.

In den letzten Jahren wurde aus wirtschaftlichen und ökologischen Gründen ein neuer Typ von Fracking-Flüssigkeit entwickelt, um das Guarkernmehl-System zu ersetzen und wird weit verbreitet eingesetzt. Es wurden synthetische Polymer-Fracking-Flüssigkeiten wie Polyacrylamid (PAM), teilhydrolysiertes Polyacrylamid (HPAM), Acrylamid-Acrylamid-Copolymere und Methylidenpolyacrylamid verwendet. Die Leistung des Polymers kann durch Steuerung der Synthesebedingungen angepasst werden, um den Leistungsindex der Fracking-Flüssigkeit zu erfüllen. Die synthetische Polymer-Fracking-Flüssigkeit kann die strengen Anforderungen an Temperatur und Viskosität von Fracking-Flüssigkeiten erfüllen und hat nur sehr geringe Auswirkungen auf die Formation.

Polyacrylamid (PAM) enthält keine wasserunlöslichen Bestandteile wie pflanzliche Gummiarten und kann vollständig in Wasser gelöst werden. Die Verteilung der Fracking-Flüssigkeit ist kristallklar und enthält keine festen Bestandteile. Diese Art von Fracking-Flüssigkeit kann die Risse blockieren und die Gelstärke erhöhen. Ihre Hauptvorteile sind der bessere Preis als Guarkernmehl und die umweltfreundlichere Charakteristik.