Polyakrylamid (PAM) stosowany jako dodatek do płynów do frakturowania

Szczelinowanie jest jednym z głównych sposobów zwiększania wydobycia ze złóż ropy i gazu. Szczelinowanie polega na wtłaczaniu płynu szczelinującego pod wysokim ciśnieniem do formacji skalnej, co powoduje powstawanie i rozszerzanie się pęknięć oraz wypełnianie ich proppantem, tym samym zwiększając przepuszczalność formacji. Po ustaleniu sprzętu do szczelinowania, skuteczność szczelinowania zależy głównie od płynu szczelinującego.

Wczesne płyny szczelinujące wykorzystywały benzynę jako ośrodek dyspersyjny, dodając płyn o określonej lepkości, co stanowiło najwcześniejszy płyn szczelinujący na bazie oleju. Został on po raz pierwszy zastosowany na polach naftowych około 1948 roku. Następnie opracowano tradycyjny płyn szczelinujący na bazie wody z gumy guar, aby sprostać bardziej skomplikowanym warunkom, takim jak głębsze odwierty, szeroki zakres temperatur i wyższe wymagania dotyczące lepkości. Chociaż płyn szczelinujący z gumy guar ma pewne wady, takie jak wysoka zawartość nierozpuszczalnych substancji i pozostałości, a także niepełne rozpadanie się. Wszystko to może łatwo spowodować uszkodzenie formacji i doprowadzić do opracowania nowego płynu szczelinującego.

W ostatnich latach, ze względów ekonomicznych i środowiskowych, opracowano nowy typ płynu szczelinującego, który zastępuje system gumy guar i jest szeroko stosowany. Stosowano syntetyczne polimerowe płyny szczelinujące, takie jak poliakrylamid (PAM), częściowo hydrolizowany poliakrylamid (HPAM), kopolimery akrylamidu-akrylamidu, poliakrylamid metylidenowy. Właściwości polimeru można regulować poprzez kontrolowanie warunków syntezy, aby spełnić wskaźniki wydajności płynu szczelinującego. Syntetyczne polimerowe płyny szczelinujące mogą sprostać surowym wymaganiom dotyczącym temperatury i lepkości płynu szczelinującego i mają bardzo ograniczony wpływ na formację.

Poliakrylamid (PAM) nie zawiera substancji nierozpuszczalnych w wodzie, jak gumy roślinne, i może być całkowicie rozpuszczony w wodzie. Dystrybucja płynu szczelinującego jest krystalicznie przezroczysta i nie zawiera składników stałych. Ten rodzaj płynu szczelinującego może blokować pęknięcia i zwiększać wytrzymałość żelu. Jego główne zalety to lepsza cena niż guma guar i bardziej przyjazny dla środowiska charakter.