Случаи на прилагане на химически добавки в нефтени находища

През 2022 г., изправен пред въздействието на пандемията от COVID-19, Северозападният център за управление на завършването на нефтени находища завърши 24 проекта, включително оборудване за контрол на нефтени кладенци и почистване на тръби за запушване на тежък нефт, спестявайки разходи за доставки от 13,683 милиона юана.

По време на използването на петролни тръби диаметърът на тръбата става все по-тесен поради ефектите на восък, полимери и соли, намалявайки потока на суров петрол и засягайки производството на суров петрол. Поради това сондажните компании обикновено почистват тръбите веднъж годишно. След обработка на заваръчните шевове на тръбните съединения е необходимо да се почистят тръбите.

В общи условия стоманените тръби, използвани като тръби за масло, имат ръжда както по вътрешната, така и по външната повърхност. Ако не се почисти, това ще замърси хидравличното масло след употреба, което ще повлияе на нормалната работа на хидравличните устройства. Поради това е необходимо да се отстрани ръждата по вътрешната повърхност на тръбите чрез измиване с киселина. Измиването с киселина може също да премахне ръждата по външната повърхност на тръбите, което е полезно за нанасяне на боя против ръжда върху външната повърхност на тръбите, осигурявайки дълготрайна антикорозионна защита. Промиването с киселина обикновено се извършва с помощта на киселинен разтвор с концентрация от 0% до 15%. Youzhu Company, като предоставя продукти за инхибитор на корозия: UZ CI-180, устойчив на висока температура инхибитор на корозия под киселинно действие за използване в нефтени находища. В процеса на подкисляване или ецване киселината ще корозира стоманата и при висока температура скоростта и обхватът на корозията ще бъдат значително увеличени, следователно при производството на нефтени находища предотвратяването на корозия на високотемпературни тръби е особено важно, което е свързано не само с ползите от експлоатацията на нефтените находища, но и тясно свързано с безопасността на производството. Степента на киселинна ерозия на тръбопроводите и оборудването зависи от времето на контакт, концентрацията на киселината и температурните условия и т.н. UZ CI-180 има отлична устойчивост на висока температура и при температури до 350°F (180°C), корозията ефектът на киселината върху стоманата при високи температури на дъното на кладенеца може да бъде значително намален чрез добавяне на UZ CI-180 към киселинната смес. Youzhu получи високо признание от Northwest Oilfield Management Center за своите проекти за почистване на тръби, формулиране на сондажна течност и поддръжка на оборудване.

Разположен на Dong San Road в Dongying City, кладенецът Fengye 1-10HF е първият хоризонтален кладенец за шистов петрол, който преодолява бариерата от 20-дневен цикъл на сондиране, завършвайки 24 дни предсрочно. Това е една от трите национални демонстрационни зони за шистов петрол, одобрени от Националната енергийна администрация и първата национална демонстрационна зона за шистов петрол от континентален разлом в Китай. Чрез завършването на сондажа 24 дни предсрочно бяха спестени над 10 милиона юана от разходи.

Поради близостта до близкия кладенец, разбит само на 400 метра, и близостта до границата на чакълестата скала, кладенецът Fengye 1-10HF е изправен пред рискове от проникване на вода, преливане и загуба на течност. Освен това високите температури на дъното на кладенеца поставиха предизвикателства пред различни инструменти. Екипът на проекта се фокусира върху поддръжката на инженерни технологии и решаването на ключови технологични проблеми. Те последователно решават ограничения като трудността при прогнозиране на силни точки на хетерогенност, ограниченията на инструментите при високи температури и налягания и едновременното съществуване на загуба и приток на сондажна течност.

Те разработиха и приложиха кална система на синтетична основа за подобряване на течливостта. Сред тях текущата добавка за сондажна течност TF FL WH-1 Cement Fluid Loss Additives, разработена от Youzhu, може да образува висококачествен филм върху повърхността на шистовия кладенец, предотвратявайки навлизането на филтрата на сондажната течност във формацията, TF FL WH- 1 е предназначен за използване в кладенци с циркулационни температури в дъното на дупката (BHCT) от 60 ℉ (15,6 ℃) до 400 ℉ (204 ℃).

TF FL WH-1 осигурява API контрол на загубата на течност под 36cc/30min, като същевременно контролира миграцията на газ от формацията. Обикновено 0,6% до 2,0% BWOC се изисква в повечето суспензии. Обикновено се използва в доза по-малка от 0,8% BWOC, като по този начин защитава резервоара и стабилизира сондажа. Това ефективно запечатва порите и микрофрактурите на шистите, като предотвратява нахлуването на филтрата от сондажната течност и намалява предаването на налягането в порите, като значително подобрява инхибирането на сондажната течност.

Резултатите от полевото приложение показват, че високоефективната сондажна течност на водна основа е силно инхибираща, увеличава механичната скорост на пробиване, стабилна е при високи температури, защитава резервоара и е екологична.

През февруари 2022 г. кладенецът Bazhong 1HF на Sinopec, разположен в резервоара за нефт и газ от пясъчник в канала на река Джурасик, иновативно предложи концепцията за проектиране на разбиване на „разбиване, поглъщане и затваряне на кладенеца“. Този подход е разработен, за да се обърне внимание на характеристиките на резервоари от пясъчник с гъсти речни канали и високи коефициенти на пластово налягане. Оптимизираната технология за разбиване, която включва „плътно рязане + временно запушване и отклоняване + високоинтензивно добавяне на пясък + поглъщане на петрола“, значително подобри капацитета на потока на подземния нефт и газ и създаде нов модел на разбиване, предоставяйки референция за големи мащабно разбиване на хоризонтални кладенци.

Добавката за високотемпературна загуба на флуид на Youzhuo, високотемпературният запушващ агент против срутване и високотемпературният регулатор на потока във флуида за разбиване преодоляват предизвикателствата при налягане и загуба на флуид, причинени от налягането на порите на пласта, напрежението в сондажа и здравината на скалата. Специалната технология за запушване с гел, получена от Югозападния петролен университет, позволява на специалния гел да спре автоматично да тече след навлизане в слоя за загуби, запълвайки пукнатини и празни пространства, образувайки „гелна запушалка“, която изолира вътрешната формационна течност от течността в сондажа. Тази технология е много ефективна при тежки течове в напукани, порести и счупени образувания със значителна загуба на течност и минимални връщащи се обеми.

На 30 май 2023 г., в 11:46 ч., петролното находище Tarim на Китайската национална петролна корпорация (CNPC) започна сондажи в кладенец Shendi Teke 1, сигнализирайки началото на пътуване за изследване на свръхдълбоки геоложки и инженерни науки на дълбочини, достигащи 10 000 метра. Това бележи исторически момент за дълбокото земно инженерство в Китай, което означава голям пробив в технологията за дълбоко земно проучване на страната и началото на „10 000-метровата ера“ в възможностите за сондиране.

Сондажът Shendi Teke 1 се намира в окръг Шая, префектура Аксу, Синдзян, в сърцето на пустинята Такламакан. Това е значителен „дълбокоземен проект“ на CNPC в петролното находище Тарим, в непосредствена близост до ултра-дълбоката петролна и газова зона Fuman, която има дълбочина от 8000 метра и запаси от един милиард тона. Сондажът е с проектирана дълбочина 11 100 метра и планиран срок за пробиване и завършване от 457 дни. На 4 март 2024 г. дълбочината на сондажа на Shendi Teke 1 надхвърли 10 000 метра, което го прави вторият в света и първият вертикален сондаж в Азия, който надминава тази дълбочина. Този крайъгълен камък показва, че Китай самостоятелно е преодолял техническите предизвикателства, свързани с пробиването на свръхдълбоки кладенци от такъв мащаб.

Сондирането на дълбочина от 10 000 метра е едно от най-предизвикателните полета в технологиите за нефтено и газово инженерство, с множество технически затруднения. Той също така е ключов показател за инженерните технологии и възможностите на страната за оборудване. Изправени пред екстремни условия на температура и налягане в сондажа, беше постигнат значителен напредък във високотемпературните сондажни течности, устойчивите на висока температура двигатели и технологиите за насочено сондиране. Пробив бяха постигнати и в оборудването за вземане на проби от керна и кабелен каротаж, камиони за разбиване под свръхвисоко налягане с капацитет от 175 MPa и оборудване за флуиди за разбиване, които бяха успешно тествани на място. Тези разработки доведоха до създаването на няколко критични технологии за безопасно и ефективно пробиване и завършване на свръхдълбоки кладенци.

В системата за сондажна течност, използвана в този проект, бяха разгледани специфични среди с висока температура и високо налягане с разработването на превъзходни средства за намаляване на загубата на течност и инхибитори на корозията, които поддържат отлични реологични свойства при високи температури и са лесни за настройка и поддръжка. Добавките за контрол на глината също подобряват капацитета за обезводняване на глинестите частици при ултрависоки температурни условия, подобрявайки адаптивността и стабилността на сондажната течност.

Шистовият петрол Jimusar е първата национална демонстрационна зона за сухоземен шистов петрол в Китай, разположена в източната част на басейна Junggar. Той обхваща площ от 1278 квадратни километра и има приблизителен запас от ресурси от 1,112 милиарда тона. През 2018 г. започна мащабно разработване на шистов петрол Jimusar. През първото тримесечие Националната сухоземна демонстрационна зона за шистов нефт в Xinjiang Jimusar е произвела 315 000 тона шистов нефт, поставяйки нов исторически рекорд. Демонстрационната зона ускорява усилията за увеличаване на запасите и производството на шистов петрол, с планове за завършване на 100 сондажни кладенци и 110 кладенци за разбиване до 2024 г.

Шистовото масло, което е масло, прикрепено към шистова скала или в нейните пукнатини, е един от най-трудните видове нефт за извличане. Синдзян има богати ресурси от шистов петрол с широки перспективи за проучване и развитие. Китай определи ресурсите на шистов петрол като ключова област за бъдеща замяна на петрола. Wu Chengmei, второстепенен инженер в Геоложкия изследователски център на зоната за операции на петролните полета Jiqing в петролното поле Xinjiang, обяснява, че шистовият нефт Jimusar обикновено е заровен на повече от 3800 метра под земята. Дълбокото заравяне и особено ниската пропускливост правят извличането също толкова предизвикателно, колкото извличането на масло от точило.

Разработването на сухоземния шистов нефт в Китай обикновено е изправено пред четири основни предизвикателства: първо, нефтът е относително тежък, което затруднява потока му; второ, сладките петна са малки и трудно предвидими; трето, високото съдържание на глина затруднява разрушаването; четвърто, разпределението е непоследователно, което усложнява операциите. Тези фактори отдавна ограничават широкомащабното и ефективно развитие на сухоземния шистов нефт в Китай. В проекта, за третиране на флуид за обратен поток от фрактуриране, се използва нова добавка за намаляване на замърсяването и рециклиране на флуида, превръщайки го обратно в флуид за фрактуриране за повторна употреба. Този метод е тестван на девет кладенеца през 2023 г. с отлични резултати. От юни 2024 г. проектът планира да използва възстановената фрактурираща течност в широкомащабна операция за фрактуриране.

Основната формация на проекта се състои от въглищни пластове, сиви и кафяви кални каменни участъци, които са чувствителни към водата формации. В шистовия петролен блок Jimusar участъкът с отворен отвор на втория кладенец е дълъг и времето за накисване на пласта е удължено. Ако се използва кал на водна основа, има вероятност от срутване и нестабилност, но сондажните течности на основата на масло не причиняват ефекти на хидратация. Сондажните течности за емулсия масло във вода, когато са стабилни, също не причиняват ефекти на хидратация, по този начин базираните на масло сондажни течности не създават налягане на хидратиране на набъбване. Изследванията доведоха до приемането на кална система на основата на петрол, с принципи и мерки против колапс, както следва: 1. Химично инхибиране: Контролиране на съотношението масло-вода над 80:20, за да се намали нахлуването на водна фаза във формацията, ефективно предотвратявайки подуване и срутване на въглищни пластове и силно чувствителни към вода образувания. 2. Физическо запушване: Добавяне на утежняващи агенти, като калциеви материали, предварително в слаби пластове, за да се подобри способността за носене на налягане в пласта и да се предотврати изтичане от кладенец. 3. Механична опора: Контролиране на плътността над 1,52 g/cm³, постепенно увеличаване на плътността до проектната граница от 1,58 g/cm³ в секцията за натрупване. Утежняващите агенти, произведени от Youzhu Company, могат да постигнат желания ефект, осигурявайки гладкото и успешно завършване на проектите за сондиране и завършване на кладенци.