Hoe de ruggengraat ontstaat: R1 is chloor, R2 afwisselend H of CH3.

Met vertakt in plaats van lineair polyacrylamide als verdikkingsmiddel kun je méér aardolie uit een bestaand olieveld persen. Dat betoogt de Groningse onderzoeker Diego Wever in een proefschrift waarop hij op 22 november hoopt te promoveren.

Zo’n verdikkingsmiddel, opgelost in water, wordt gebruikt wanneer injecties met gas of zuiver water niet meer helpen. Vaak zit dan nog bijna de helft van de olie in de bodem. Met het verdikte water is de druk op de poriën in de bodem nog wat verder op te voeren.

Uit Wevers onderzoek, waarvan onlangs een samenvatting verscheen in Industrial & Engineering Chemistry Research, volgt in de eerste plaats dat vertakte, borstelvormige polyacrylamidemoleculen de viscositeit van het water verder verhogen dan een gelijke massa van de lineaire slierten die nu nog worden gebruikt. Dat lijkt te komen doordat de borstels als het ware in elkaar blijven haken.

De kunst is om die borstels te synthetiseren. Wever gaat daarbij uit van een ‘ruggengraat’ van polyketon. Die kunststof is in de jaren 90 door Shell ontwikkeld en op de markt gezet onder de naam Carilon, maar commercieel geflopt. Wevers promotor Ton Broekhuis was indertijd bij die ontwikkeling betrokken en heeft de opgedane kennis nu dankbaar hergebruikt.

Dat polyketon voorzie je om te beginnen van een aantal gechloreerde zijketens door het te laten reageren met chloorpropylamine (zie het plaatje). Aan die zijketens kun je vervolgens acryamidemoleculen rijgen via ‘atomic transfer radical polymerization’ (ATRP), een vorm van ‘levende’ polymerisatie waarbij je het aantal toegevoegde monomeren precies in de hand hebt. Dat laatste is essentieel: als je acrylamide ongecontroleerd laat polymeriseren gaat het proces veel te snel en krijg je geen ‘nette’ borstels.

Wever heeft inmiddels borstels gesynthetiseerd met wisselende aantallen zijtakken (maximaal 17) en geconcludeerd dat grotere aantallen inderdaad een oplossing met een hogere viscositeit opleveren. Het doet vermoeden dat het de moeite waard is om het principe uit te testen in de oliewinning. Al zal de borstelproductie daarvoor eerst aanzienlik moeten worden opgeschaald.

bron: RU Groningen

Onderwerpen