聚丙烯酰胺在石油開采和水處理行業(yè)應用
時間：2022-02-12 17:30:04
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聚丙烯酰胺的應用領域主要集中在石油開采、水處理、造紙、制糖、洗煤和冶金等領域，其消費結(jié)構(gòu)為：油田開采占81%，水處理占9%，造紙占5%，礦山占2%，其它占3%。
聚丙烯酰胺用于石油開采：
（a）聚丙烯酰胺用作驅(qū)油劑：
在提高石油采收率的三次采油方法中，用聚丙烯酰胺作驅(qū)油劑占有重要地位。聚合物作用是調(diào)節(jié)注入水的流變性，增加驅(qū)動液粘度，改善水驅(qū)波發(fā)效率，降低地層中水相滲透率，使水與油勻速地向前流動。
采用膠束/聚合物驅(qū)油時，先將表面活性劑成具有超低界面張力的微乳液注入注水井中，再注聚合物溶液，最后注水。水呈柱塞流動向前推進，驅(qū)替分散在孔隙內(nèi)的殘余油，提高原油的釆收率。用于三次采油的聚丙烯酰胺一般質(zhì)量分數(shù)為10%-50%、相對分子質(zhì)量從幾十萬到千余萬。我國大型油田包括大慶、勝利、遼河、大港等已進入開采中后期，采出油綜合含水率日趨提高。為穩(wěn)定我國東部油田產(chǎn)量，采用三次采油技術，提高釆油率，保證油田穩(wěn)產(chǎn)勢在必行。大慶油田已工業(yè)化推廣應用聚丙烯酰胺驅(qū)油實驗，并取得較好增油效果。
（b）聚丙烯酰胺用作堵水調(diào)整劑：
在油田生產(chǎn)過程中，由于地層的非均質(zhì)性，常產(chǎn)生水浸問題，需要進行堵水，其實質(zhì)是改變水在地層中的滲流狀態(tài)，以達到減少油田產(chǎn)水、保持地層能量、提高油田最終采收率的目的。聚丙烯酰胺類化學堵水劑具有對油和水的滲透能力的選擇性，對油的滲透性降低最高可超過10%，而對水的滲透性減少可超過90%。選擇性堵水這一特點是其他堵水劑所沒有的，通常視地層類型選擇合適的聚丙烯酰胺分子量。均質(zhì)性好、平均滲透率高的油層，可選用中相對分子質(zhì)量5x106-7x106的聚丙烯酰胺；基巖滲透率低的裂縫性油層或滲透率變化大的油層，可選用高相對分子質(zhì)量10x107聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺在使用時可不交聯(lián)使用，也可與鋁鹽、鉻鹽、鋯鹽等交聯(lián)生成凝膠使用，還可添加某些樹脂以形成互容聚合物網(wǎng)絡，使之具有更高的耐溫性。該方法已在國內(nèi)碳酸鹽底水油藏高含水油田堵水中應用，取得明顯效果。采用聚丙烯酰胺還可調(diào)整地層內(nèi)吸水剖面及封堵大孔道。實踐中已取得良好效果。
（c）聚丙烯酰胺用作鉆井液調(diào)整劑：
聚丙烯酰胺作為鉆井液調(diào)整劑，經(jīng)常使用部分水解聚丙烯酰胺Hp，它由聚丙烯酰胺水解而得。其作用是調(diào)節(jié)鉆井液的流變性，攜帶巖屑，潤滑鉆頭，減少流體損失等。用聚丙烯酰胺調(diào)制的鉆井泥漿比重低，可減輕對油氣層的壓力和堵塞，容易發(fā)現(xiàn)油氣層，并有利于鉆進，鉆進速度比常規(guī)泥漿高19%，比機械鉆速高45%左右，此外，還可大大減少卡鉆事故，減輕設備磨損，并能防止發(fā)生井漏和坍塌
（d）用作壓裂液添加劑。壓裂工藝是油田開發(fā)致密層的重要增產(chǎn)措施。亞甲基聚丙烯酰胺交聯(lián)而成的壓裂液，因具有高粘度、低摩阻、良好的懸砂能力、濾失性小、粘度穩(wěn)定性好、殘渣少、貨源廣以及配制方便和成本低而被廣泛應用網(wǎng)。
聚丙烯酰胺用于水處理：
聚丙烯酰胺的酰胺基可與許多物質(zhì)親和、吸附而形成氫鍵。高分子量聚丙烯酰胺在被吸附的粒子間形成"橋聯(lián)"，生成絮團，有利于微粒下沉。聚丙烯酰胺類絮凝劑能適應多種絮凝現(xiàn)象，其用量小，效率高，生成的泥渣少，后處理容易，對某些情況具有特殊的價值。我國的原水處理、城市污水處理和工業(yè)廢水處理行業(yè)都在不同程度地使用聚丙烯酰胺作為絮凝劑。聚丙烯酰胺是目前應用最廣、效能最高的高分子有機合成絮凝劑。
（3）聚丙烯酰胺用于造紙。
聚丙烯酰胺在造紙工業(yè)中主要應用于兩方面：一是提高填料、顏料等的存留率，以降低原材料的流失和對環(huán)境的污染；二是提高紙張的強度包括干強度和濕強度。另外，使用聚丙烯酰胺還可以提高紙的抗撕性和多孔性，以改進視覺和印刷性能。
（4）聚丙烯酰胺醫(yī)藥工業(yè)：
PAM水凝膠的特點之一是，在某一臨界溫度下，它在水中的溶脹性隨溫度的微小變化發(fā)生激劇的突變、體積的變化可達幾十至幾百倍。這一性質(zhì)可用于水溶液的提濃過程，避免高溫，這對一些有機物或生物物質(zhì)提取很有價值。PAM水溶膠還可用于藥物的控制釋放和酶的包埋、蛋白質(zhì)電泳、人工器官材料、接觸眼鏡片等。
（5）聚丙烯酰胺用于礦冶行業(yè)：
采礦過程中，通常使用大量水，最后常需回收水中的有用固體，并將廢水凈化回收使用。應用聚丙烯酰胺絮凝，可促進團粒的下沉、液體的澄清和泥餅的脫水，從而可提高生產(chǎn)效率，減少尾礦流失和水消耗，降低設備投資和加工成本，并避免環(huán)境污染。鈾礦提取是聚丙烯酰胺最早的重要應用領域之一，用酸或磺酸鹽溶液瀝取鈾礦石時，在瀝取物的濃縮和過濾中，添加聚丙烯酰胺處理非常有效。
（6）聚丙烯酰胺用于紡織、印染工業(yè)：
聚丙烯酰胺作為織物處理的上漿劑、整理劑，以及可生成柔順、防皺、防霉菌的保護層。利用它的吸濕性強的特點，能減少紡細紗時的斷張率。聚丙烯酰胺作后處理劑可以防止織物的靜電和阻燃。用作印染助劑時，聚丙烯酰胺可使產(chǎn)品附著牢度大、鮮艷度高，還可作為漂白的非硅高分子穩(wěn)定劑
（7）聚丙烯酰胺其它應用：
