Com o contínuo avanço da exploração de petróleo e gás não convencionais, o petróleo e o gás de xisto tornaram-se componentes cada vez mais importantes do fornecimento global de energia. Em comparação com os reservatórios convencionais, as formações de xisto são caracterizadas por baixa porosidade, permeabilidade ultrabaixa e estruturas geológicas complexas, o que exige maiores demandas nos processos de perfuração, fraturamento hidráulico e tratamento de água produzida. Nesse contexto, os produtos químicos de petróleo de alto desempenho desempenham um papel fundamental, entre os quais a poliacrilamida (PAM) é um dos polímeros funcionais mais amplamente utilizados no desenvolvimento de petróleo e gás de xisto.

Durante as operações de perfuração, as formações de xisto são frequentemente altamente sensíveis à água e propensas à hidratação, dispersão e instabilidade do poço. A PAM é comumente usada em sistemas de fluidos de perfuração à base de água para melhorar as propriedades reológicas, aumentando a viscosidade e aprimorando o comportamento de afinamento por cisalhamento. Isso ajuda a suspender e transportar os detritos de perfuração de forma mais eficaz, reduzindo a sedimentação de sólidos. Além disso, a PAM contribui para o controle da perda de fluido e a formação de torta de filtro, minimizando a invasão de filtrado na formação e melhorando a estabilidade do poço.

Nas operações de fraturamento hidráulico, a PAM é amplamente aplicada em slickwater e em certos sistemas de fluidos de fraturamento. A PAM com peso molecular apropriado pode reduzir significativamente a resistência ao atrito em tubulações e fraturas, permitindo altas taxas de injeção em pressões de bombeamento relativamente baixas. Isso facilita a propagação eficaz da fratura. Além disso, a PAM pode manter propriedades viscoelásticas aceitáveis ​​sob condições de alto cisalhamento, garantindo a suspensão e o transporte eficientes do agente de sustentação, o que é essencial para melhorar a condutividade da fratura.

À medida que o desenvolvimento de petróleo e gás de xisto se expande, o tratamento da água de retorno e da água produzida tornou-se um grande desafio operacional. Esses fluxos de águas residuais normalmente contêm altos níveis de sólidos suspensos, alta salinidade e composições químicas complexas. A PAM é comumente usada como floculante em processos de tratamento de água, onde promove a agregação e sedimentação rápidas de partículas finas por meio de mecanismos de ponteamento e neutralização de carga. Ao selecionar o peso molecular e os tipos iônicos adequados, a PAM pode melhorar significativamente a eficiência da separação sólido-líquido, permitindo a reutilização da água ou a descarga em conformidade.

No geral, a poliacrilamida desempenha um papel vital em vários estágios do desenvolvimento de petróleo e gás de xisto, incluindo perfuração, fraturamento e tratamento de águas residuais. Sua aplicação contribui para a melhoria da eficiência operacional, redução de custos e desenvolvimento de recursos mais sustentável. À medida que os reservatórios de xisto se tornam mais complexos, os requisitos de desempenho para os produtos PAM continuarão a aumentar, destacando sua importância a longo prazo no setor de produtos químicos de petróleo.