聚丙烯酰胺是一类多功能的油田化学处理剂，广泛用于石油开采的钻井、固井、完井、修井、压裂、酸化、注水、堵水调剖、三次采油作业过程中，特别是在钻井、堵水调剖和三次采油领域。
聚丙烯酰胺水溶液具有较高的粘度，有较好的增稠、絮凝和流变调节作用，在石油开采中用作驱油剂和钻井泥浆调节剂。
在石油开采的中后期，为提高原油采收率，我国目前主要推广聚合物驱油和三元复合驱油技术。通过注入聚丙烯酰胺水溶液，改善油水流速比，使采出物中原油含量提高。
在三次采油中加入聚丙烯酰胺，可增加驱油能力，避免击穿油层，提高油床开采收率。
中国石油工业是聚丙烯酰胺的较大用户，聚丙烯酰胺的科技进步促进了中国石油工业的发展，石油工业的需求又加速了聚丙烯酰胺的科技创新步伐与行业的发展。
1、石油开采
根据美国油田化学品研究报告指出，采用化学技术去油提高石油采收率。无论采用胶束—聚合物驱油还是用聚合物驱油，都需要大量使用聚丙烯酰胺系聚合物。
据统计，聚丙烯酰胺在美国有31%左右用于油田，而我国则高达60%以上，在油田化学品中，聚丙烯酰胺是具有多方面作用的添加剂，如钻井液、洗井液、注水采油及提高采收率都有重要作用。关键在于结合使用条件，要求合理设计，选用聚丙烯酰胺的品种(包括剂型、分子量、离子度等)。
如非离子型聚丙烯酰胺与交联剂惊醒氧化还原反应交联形成凝胶，可作为油田井用堵水剂；阴离子聚丙烯酰胺则因其优良的增稠、絮凝效果用作钻井泥浆添加剂。
在地质和石油钻井中用于调节泥浆性能，对抵制水敏地层，防止井壁坍塌有特殊效果。另外利用聚丙烯酰胺线型大分子结构在流动流体中的剪切取向，在湍流状态下和容易按流动方向取向成长直条状。抵制湍流展，聚丙烯酰胺作为降摩组剂是一种非常理想的材料。例如在原油的长距离管道运输中，只需加入相当于原油量0.1PPM的分子量在1000万以上的聚丙烯酰胺，就能大大降低原油输送过程中的阻力，降低能耗。
2、用作去油剂
在提高石油采收率的三次开采诸方法中，用聚丙烯酰胺做去油剂占有重要地位。聚合物的作用是调节注入水的流变性，增加驱动液的粘度，改善水驱波发效率，降低地层中水相渗透率，使水与油能匀速的向前流动。采用胶束聚合物驱油时，先将表面活性剂与助剂配成具有超低界面张力的微乳液注入注水井中，先注聚合物溶液，后注水。水呈柱塞流动向前推进。驱替分散在孔隙内的残余油，提高原油的采收率。
由于三采的聚丙烯酰胺一般含10%-50%波基，分子量从几十万到千余万。这是一个很活跃的研究领城，已经研制出很多改性聚合物。我国大型油田包括大庆油田、胜利油田、辽河油田、大港油田等已经进入开采中后期，采出油的含水率日趋提高。为了稳定我国油田产量，釆用三次采油技术，可以提高采油率，保证油田稳产。
3、用作堵水调整剂
在油田生产过程中，由于地层的非均质性，常产生水浸问题，需要进行堵水，其实质是改变水在地层中的渗流状态，已达到油田减少产水，保持地层能量，提高油田采收率的目的。
聚丙烯酰胺化学堵水剂发展速度很快，用量大，具有对油和水渗透能力的选择性，对油的渗透性降低可超过10%，而对水的渗透性减少可超过90%。选择性堵水这一特点是其他堵水剂所没有的。通常视地层类型选择合适的聚丙烯酰胺分子量。均质性好，平均渗透率高的油层，可选用中等分子量的聚丙烯酰胺；基岩渗透率低的裂缝性油层或渗透性变化大的油层，可选用高分子量的聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺在使用时不可以交联使用，也可以与铝盐、铬盐等交联生成凝胶使用，还可以添加某些树脂形成互溶聚合物网络，使之具有更高的耐温性。本方法已在国内碳酸盐底油层高含水油田堵水中应用，并取得了明显效果。采用聚丙烯酰胺还可以调节吸层内吸水刨面及封堵大口洞，实践中已见到良好效果。
4、用作压裂液添加剂
压裂工艺是油田开发致密层的重要增产措施，其作用是开通岩石的通过，让油流过，亚甲基聚丙烯酰胺交联而成的压裂液，由于具有高粘度，低摩阻，良好的悬沙能力以及配置方便和成本低的优势而被广泛釆用。
聚丙烯酰胺是典型的精细化工产品。目前我国聚丙烯酰胺的生产与国外先进水平相比，尚存在差别，尤其在专用性产品和各类稠基团共聚改性衍生物的品种中，数量和性能有差距。为使我国聚丙烯酰胺系列产品赶上和超过世界先进水平，还需改进现有生产工艺，这既是精细化的突破，又是生物化工的突破。只有这样才能提高我国聚丙烯酰胺的生产技术。今后将继续扩大在石油开采，水处理及造纸工业的应用。
