با پیشرفت مداوم اکتشاف نفت و گاز غیرمتعارف، نفت و گاز شیل به اجزای فزاینده‌ای مهم از عرضه انرژی جهانی تبدیل شده‌اند. در مقایسه با مخازن متعارف، سازندهای شیل با تخلخل کم، نفوذپذیری فوق‌العاده کم و ساختارهای زمین‌شناسی پیچیده مشخص می‌شوند که تقاضاهای بالاتری را برای فرآیندهای حفاری، شکست هیدرولیکی و تصفیه آب تولید شده ایجاد می‌کنند. در این زمینه، مواد شیمیایی نفتی با عملکرد بالا نقش مهمی ایفا می‌کنند که در میان آنها پلی‌آکریل‌آمید (PAM) یکی از پرکاربردترین پلیمرهای عملکردی در توسعه نفت و گاز شیل است.

در طول عملیات حفاری، سازندهای شیل اغلب بسیار حساس به آب هستند و مستعد هیدراتاسیون، پراکندگی و بی‌ثباتی چاه هستند. PAM معمولاً در سیستم‌های سیال حفاری مبتنی بر آب برای بهبود خواص رئولوژیکی با افزایش ویسکوزیته و افزایش رفتار رقیق‌شدن برشی استفاده می‌شود. این به تعلیق و انتقال مؤثرتر برش‌های حفاری کمک می‌کند و در عین حال رسوب جامد را کاهش می‌دهد. علاوه بر این، PAM به کنترل تلفات سیال و تشکیل کیک فیلتر کمک می‌کند، نفوذ فیلترات به سازند را به حداقل می‌رساند و پایداری چاه را بهبود می‌بخشد.

در عملیات شکست هیدرولیکی، PAM به طور گسترده در آب لغزنده و برخی از سیستم‌های سیال شکستگی استفاده می‌شود. PAM با وزن مولکولی مناسب می‌تواند مقاومت اصطکاکی را در لوله‌ها و شکستگی‌ها به طور قابل توجهی کاهش دهد و امکان تزریق با سرعت بالا را با فشارهای پمپاژ نسبتاً کم فراهم کند. این امر انتشار مؤثر شکستگی را تسهیل می‌کند. علاوه بر این، PAM می‌تواند خواص ویسکوالاستیک قابل قبول را در شرایط برش بالا حفظ کند و از تعلیق و انتقال کارآمد مواد نگهدارنده اطمینان حاصل کند که برای بهبود هدایت شکستگی ضروری است.

با گسترش توسعه نفت و گاز شیل، تصفیه آب برگشتی و تولید شده به یک چالش عملیاتی بزرگ تبدیل شده است. این جریان‌های فاضلاب معمولاً حاوی سطوح بالایی از جامدات معلق، شوری بالا و ترکیبات شیمیایی پیچیده هستند. PAM معمولاً به عنوان یک لخته‌ساز در فرآیندهای تصفیه آب استفاده می‌شود، جایی که تجمع و رسوب سریع ذرات ریز را از طریق پل‌زدن و مکانیسم‌های خنثی‌سازی بار ترویج می‌کند. با انتخاب وزن مولکولی و انواع یونی مناسب، PAM می‌تواند به طور قابل توجهی راندمان جداسازی جامد-مایع را افزایش دهد و امکان استفاده مجدد از آب یا تخلیه مطابق با آن را فراهم کند.

به طور کلی، پلی‌آکریل‌آمید نقش حیاتی در مراحل مختلف توسعه نفت و گاز شیل، از جمله حفاری، شکستگی و تصفیه فاضلاب ایفا می‌کند. کاربرد آن به بهبود راندمان عملیاتی، کاهش هزینه‌ها و توسعه پایدارتر منابع کمک می‌کند. با پیچیده‌تر شدن مخازن شیل، الزامات عملکردی برای محصولات PAM همچنان افزایش می‌یابد و اهمیت بلندمدت آن را در بخش مواد شیمیایی نفتی برجسته می‌کند.