Dengan kemajuan berkelanjutan dari eksplorasi minyak dan gas tidak konvensional, minyak dan gas serpih telah menjadi komponen yang semakin penting dari pasokan energi global. Dibandingkan dengan reservoir konvensional, formasi serpih dicirikan oleh porositas rendah, permeabilitas sangat rendah, dan struktur geologi yang kompleks, yang menempatkan tuntutan yang lebih tinggi pada proses pengeboran, pemecahan hidrolik, dan pengolahan air hasil produksi. Dalam konteks ini, bahan kimia ladang minyak berkinerja tinggi memainkan peran penting, di antaranya poliakrilamida (PAM) adalah salah satu polimer fungsional yang paling banyak digunakan dalam pengembangan minyak dan gas serpih.

Selama operasi pengeboran, formasi serpih seringkali sangat sensitif terhadap air dan rentan terhadap hidrasi, dispersi, dan ketidakstabilan lubang bor. PAM umumnya digunakan dalam sistem fluida pengeboran berbasis air untuk meningkatkan sifat reologi dengan meningkatkan viskositas dan meningkatkan perilaku penipisan geser. Ini membantu untuk menangguhkan dan mengangkut serpihan bor secara lebih efektif sambil mengurangi pengendapan padatan. Selain itu, PAM berkontribusi pada pengendalian kehilangan fluida dan pembentukan kue filter, meminimalkan invasi filtrat ke dalam formasi dan meningkatkan stabilitas lubang bor.

Dalam operasi pemecahan hidrolik, PAM banyak digunakan dalam sistem slickwater dan sistem fluida pemecahan tertentu. PAM dengan berat molekul yang sesuai dapat secara signifikan mengurangi hambatan gesekan dalam tubing dan rekahan, memungkinkan laju injeksi yang tinggi pada tekanan pemompaan yang relatif rendah. Ini memfasilitasi perambatan rekahan yang efektif. Selain itu, PAM dapat mempertahankan sifat viskoelastik yang dapat diterima di bawah kondisi geser tinggi, memastikan suspensi dan pengangkutan proppant yang efisien, yang penting untuk meningkatkan konduktivitas rekahan.

Seiring dengan perluasan pengembangan minyak dan gas serpih, pengolahan air balik dan air hasil produksi telah menjadi tantangan operasional utama. Aliran air limbah ini biasanya mengandung tingkat padatan tersuspensi yang tinggi, salinitas tinggi, dan komposisi kimia yang kompleks. PAM umumnya digunakan sebagai flokulan dalam proses pengolahan air, di mana ia mempromosikan agregasi dan sedimentasi partikel halus yang cepat melalui mekanisme penjembatanan dan netralisasi muatan. Dengan memilih berat molekul dan jenis ionik yang sesuai, PAM dapat secara signifikan meningkatkan efisiensi pemisahan padat-cair, memungkinkan penggunaan kembali air atau pembuangan yang sesuai.

Secara keseluruhan, poliakrilamida memainkan peran penting dalam berbagai tahap pengembangan minyak dan gas serpih, termasuk pengeboran, pemecahan, dan pengolahan air limbah. Aplikasinya berkontribusi pada peningkatan efisiensi operasional, pengurangan biaya, dan pengembangan sumber daya yang lebih berkelanjutan. Seiring dengan semakin kompleksnya reservoir serpih, persyaratan kinerja untuk produk PAM akan terus meningkat, menyoroti pentingnya jangka panjang dalam sektor kimia ladang minyak.