Con el continuo avance de la exploración de petróleo y gas no convencionales, el petróleo y gas de esquisto se han convertido en componentes cada vez más importantes del suministro energético global. En comparación con los yacimientos convencionales, las formaciones de esquisto se caracterizan por una baja porosidad, una permeabilidad ultra baja y estructuras geológicas complejas, lo que exige mayores requerimientos en los procesos de perforación, fracturación hidráulica y tratamiento de agua producida. En este contexto, los productos químicos de alto rendimiento para campos petrolíferos juegan un papel fundamental, entre los cuales la poliacrilamida (PAM) es uno de los polímeros funcionales más utilizados en el desarrollo de petróleo y gas de esquisto.

Durante las operaciones de perforación, las formaciones de esquisto suelen ser muy sensibles al agua y propensas a la hidratación, la dispersión y la inestabilidad del pozo. La PAM se utiliza comúnmente en sistemas de fluidos de perforación a base de agua para mejorar las propiedades reológicas al aumentar la viscosidad y mejorar el comportamiento de adelgazamiento por cizallamiento. Esto ayuda a suspender y transportar los recortes de perforación de manera más efectiva, al tiempo que reduce la sedimentación de sólidos. Además, la PAM contribuye al control de la pérdida de fluido y a la formación de torta de filtración, minimizando la invasión de filtrado en la formación y mejorando la estabilidad del pozo.

En las operaciones de fracturación hidráulica, la PAM se aplica ampliamente en sistemas de agua resbaladiza y ciertos sistemas de fluidos de fracturación. La PAM con un peso molecular adecuado puede reducir significativamente la resistencia a la fricción en tuberías y fracturas, lo que permite altas tasas de inyección a presiones de bombeo relativamente bajas. Esto facilita la propagación efectiva de la fractura. Además, la PAM puede mantener propiedades viscoelásticas aceptables en condiciones de alta cizallamiento, asegurando una suspensión y transporte eficientes de los agentes de apuntalamiento, lo cual es esencial para mejorar la conductividad de la fractura.

A medida que se expande el desarrollo de petróleo y gas de esquisto, el tratamiento del agua de retorno y del agua producida se ha convertido en un importante desafío operativo. Estas corrientes de aguas residuales suelen contener altos niveles de sólidos en suspensión, alta salinidad y composiciones químicas complejas. La PAM se utiliza comúnmente como floculante en los procesos de tratamiento de agua, donde promueve la agregación y sedimentación rápidas de partículas finas a través de mecanismos de puenteo y neutralización de carga. Al seleccionar el peso molecular y los tipos iónicos adecuados, la PAM puede mejorar significativamente la eficiencia de la separación sólido-líquido, lo que permite la reutilización del agua o la descarga conforme a la normativa.

En general, la poliacrilamida juega un papel vital en múltiples etapas del desarrollo de petróleo y gas de esquisto, incluyendo la perforación, la fracturación y el tratamiento de aguas residuales. Su aplicación contribuye a mejorar la eficiencia operativa, reducir los costos y un desarrollo de recursos más sostenible. A medida que los yacimientos de esquisto se vuelven más complejos, los requisitos de rendimiento para los productos de PAM continuarán aumentando, lo que destaca su importancia a largo plazo en el sector de los productos químicos para campos petrolíferos.