Anvendelsessager for kemiske tilsætningsstoffer til oliefelter

I 2022, i lyset af virkningerne af COVID-19-pandemien, færdiggjorde Northwest Oilfield Well Completion Management Center 24 projekter, herunder udstyr til kontrol af oliebrønde og rengøring af rør efter blokeringer i tung olie, hvilket sparede indkøbsomkostninger på 13,683 millioner yuan.

Under brug af olierør bliver rørdiameteren stadig smallere på grund af virkningen af ​​voks, polymerer og salte, hvilket reducerer råoliestrømmen og påvirker råolieproduktionen. Derfor rengør borefirmaer generelt rørene en gang om året. Efter behandling af svejsesømmene på rørsamlingerne er det nødvendigt at rengøre rørene.

Generelt set har stålrør, der anvendes som olierør, rust på både den indre og ydre overflade. Hvis det ikke rengøres, vil det forurene hydraulikolien efter brug, hvilket påvirker den normale drift af de hydrauliske enheder. Derfor er det nødvendigt at fjerne rusten på rørenes indre overflade ved hjælp af syrevask. Syrevask kan også fjerne rusten på rørenes ydre overflade, hvilket er gavnligt for at påføre rustbeskyttende maling på rørenes ydre overflade og give langvarig korrosionsbeskyttelse. Syrevask udføres generelt med en syreopløsning med en koncentration på 0% til 15%. Youzhu Company leverer korrosionsinhibitorprodukter: UZ CI-180, en højtemperaturbestandig syrebehandlende korrosionsinhibitor til brug i oliefelter. Under syrebehandling eller bejdsning vil syren korrodere stålet, og ved høj temperatur vil korrosionshastigheden og -området øges betydeligt. Derfor er korrosionsforebyggelse af højtemperaturrør særligt vigtigt i oliefeltsproduktion, hvilket ikke kun er relateret til fordelene ved oliefeltsudnyttelse, men også tæt forbundet med produktionssikkerheden. Graden af ​​syreerosion på rørledninger og udstyr afhænger af kontakttiden, syrekoncentrationen og temperaturforholdene osv. UZ CI-180 har fremragende højtemperaturresistens, og ved temperaturer op til 180 °C kan syrens korrosionseffekt på stål ved høje temperaturer i bunden af ​​brønden reduceres betydeligt ved at tilsætte UZ CI-180 til syreblandingen. Youzhu har modtaget stor anerkendelse fra Northwest Oilfield Management Center for sine projekter inden for rørrensning, formulering af borevæske og vedligeholdelse af udstyr.

Fengye 1-10HF-brønden, der ligger på Dong San Road i Dongying City, er den første horisontale skiferoliebrønd, der har brudt gennem 20-dages borecyklusbarrieren og er færdiggjort 24 dage før tidsplanen. Det er en af ​​de tre nationale demonstrationszoner for skiferolie, der er godkendt af den nationale energiadministration, og den første nationale demonstrationszone for skiferolie fra kontinentale forkastningsbassiner i Kina. Ved at færdiggøre brønden 24 dage før tidsplanen blev der sparet over 10 millioner yuan i omkostninger.

På grund af nærheden til en nærliggende brønd, der var opsprækket blot 400 meter væk, og nærheden til grusgrænsen, stod Fengye 1-10HF-brønden over for risiko for vandindtrængning, overløb og væsketab. Derudover udgjorde høje temperaturer i bunden af ​​brønden udfordringer for forskellige instrumenter. Projektteamet fokuserede på teknisk teknologisk support og håndtering af centrale teknologiske problemer. De løste successivt begrænsninger såsom vanskeligheden ved at forudsige sweet spots med stærk heterogenitet, instrumenters begrænsninger under høje temperaturer og tryk samt sameksistensen af ​​tab og tilstrømning af borevæske.

De udviklede og anvendte et syntetisk baseret muddersystem for at forbedre fluiditeten. Blandt disse kan det nuværende borevæskeadditiv TF FL WH-1 Cement Fluid-loss Additives, udviklet af Youzhu, danne en film af høj kvalitet på overfladen af ​​skiferboringen, hvilket forhindrer borevæskefiltrat i at trænge ind i formationen. TF FL WH-1 er designet til brug i brønde med bundboringstemperaturer (BHCT'er) i området 60℉ (15,6℃) til 400℉ (204℃).

TF FL WH-1 giver kontrol af API-væsketab under 36cc/30min, samtidig med at gasmigrationen fra formationen kontrolleres. Generelt kræves 0,6% til 2,0% BWOC i de fleste opslæmninger. Det anvendes normalt i en dosering på mindre end 0,8% BWOC, hvorved reservoiret beskyttes og borehullet stabiliseres. Dette forsegler effektivt skiferporer og mikrofrakturer, hvilket forhindrer borevæskefiltrat i at trænge ind og reducerer transmissionen af ​​poretryk, hvilket forbedrer hæmningen af ​​borevæsken betydeligt.

Resultater fra feltanvendelse viser, at den højtydende vandbaserede borevæske er yderst hæmmende, øger den mekaniske borehastighed, er stabil ved høje temperaturer, beskytter reservoiret og er miljøvenlig.

I februar 2022 foreslog Sinopecs Bazhong 1HF-brønd, der er placeret i Jurassic River Channels sandstensolie- og gasreservoir, innovativt fraktureringsdesignkonceptet "frakturering, imbibition og brøndlukningintegration". Denne tilgang blev udviklet for at imødekomme karakteristikaene ved tætte sandstensreservoirer i flodkanaler og høje formationstrykkoefficienter. Den optimerede fraktureringsteknologi, som inkluderer "tæt skæring + midlertidig propning og afledning + højintensiv sandtilsætning + imbibitionsolieforbedring", forbedrede flowkapaciteten af ​​underjordisk olie og gas betydeligt og etablerede en ny fraktureringsmodel, der giver en reference for storskala frakturering af horisontale brønde.

Youzhuos højtemperaturvæsketabsadditiv, højtemperatur anti-kollaps proppningsmiddel og højtemperatur flowregulator i fraktureringsvæsken overvinder tryk- og væsketabsudfordringerne forårsaget af formationens poretryk, borehullets stress og klippestyrke. Den specielle gelpropningsteknologi, der er afledt af Southwest Petroleum University, gør det muligt for den specielle gel automatisk at stoppe med at strømme efter at være kommet ind i tabslaget, hvorved den fylder sprækker og hulrum og danner en "gelprop", der isolerer den interne formationsvæske fra borehullets væske. Denne teknologi er yderst effektiv til alvorlig lækage i frakturerede, porøse og brudte formationer med betydeligt væsketab og minimale returvolumener.

Den 30. maj 2023 kl. 11:46 begyndte Tarim-oliefeltet, der tilhører China National Petroleum Corporation (CNPC), at bore ved Shendi Teke 1-brønden, hvilket markerede starten på en rejse mod at udforske ultradybe geologiske og ingeniørvidenskabelige videnskaber på dybder ned til 10.000 meter. Dette markerer et historisk øjeblik for Kinas dybjordsteknik, der betyder et stort gennembrud i landets dybjordsefterforskningsteknologi og begyndelsen på "10.000-meter-æraen" inden for borekapaciteter.

Shendi Teke 1-brønden er placeret i Shaya County, Aksu-præfekturet, Xinjiang, i hjertet af Taklamakan-ørkenen. Det er et betydeligt "dybt jordprojekt" fra CNPC i Tarim-oliefeltet, der støder op til Fuman ultradybe olie- og gasområde, som har en dybde på 8.000 meter og reserver på en milliard tons. Brønden har en designdybde på 11.100 meter og en planlagt bore- og færdiggørelsesperiode på 457 dage. Den 4. marts 2024 oversteg boredybden på Shendi Teke 1 10.000 meter, hvilket gør den til verdens anden og Asiens første vertikale brønd, der overgår denne dybde. Denne milepæl indikerer, at Kina uafhængigt har overvundet de tekniske udfordringer forbundet med boring af ultradybe brønde af denne størrelsesorden.

Boring i dybder på 10.000 meter er et af de mest udfordrende områder inden for olie- og gasteknologi med adskillige tekniske flaskehalse. Det er også en nøgleindikator for et lands ingeniørteknologi og udstyrskapacitet. Stillet over for ekstreme temperatur- og trykforhold i borehullet er der gjort betydelige fremskridt inden for højtemperaturborevæsker, højtemperaturbestandige motorer og retningsbestemte boreteknologier. Der blev også opnået gennembrud inden for udstyr til prøveudtagning af kerne og kabellogging, ultrahøjtryksfraktureringsvogne med en kapacitet på 175 MPa og fraktureringsvæskeudstyr, som blev testet med succes på stedet. Disse udviklinger førte til skabelsen af ​​adskillige kritiske teknologier til sikker og effektiv boring og færdiggørelse af ultradybe brønde.

I det borevæskesystem, der anvendes i dette projekt, blev specifikke miljøer med høj temperatur og højt tryk adresseret ved udvikling af overlegne væsketabsreducerende midler og korrosionsinhibitorer, der opretholder fremragende reologiske egenskaber under høje temperaturer og er nemme at justere og vedligeholde. Lerkontroladditiver forbedrede også lerpartiklernes afvandingskapacitet under ultrahøje temperaturforhold, hvilket forbedrede borevæskens tilpasningsevne og stabilitet.

Jimusar-skiferolie er Kinas første nationale demonstrationszone for terrestrisk skiferolie, beliggende i den østlige del af Junggar-bassinet. Den dækker et område på 1.278 kvadratkilometer og har en anslået ressourcereserve på 1,112 milliarder tons. I 2018 begyndte storstilet udvikling af Jimusar-skiferolie. I første kvartal producerede Xinjiang Jimusar National Terrestrial Shale Oil Demonstration Zone 315.000 tons skiferolie, hvilket satte en ny historisk rekord. Demonstrationszonen accelererer indsatsen for at øge skiferoliereserverne og -produktionen med planer om at færdiggøre 100 borebrønde og 110 fraktureringsbrønde inden 2024.

Skiferolie, som er olie bundet til skifersten eller i dens sprækker, er en af ​​de sværeste typer olie at udvinde. Xinjiang har rige skiferolieressourcer med brede perspektiver for efterforskning og udvikling. Kina har identificeret skiferolieressourcer som et nøgleområde for fremtidig olieerstatning. Wu Chengmei, en sekundær ingeniør ved Geological Research Center of Jiqing Oilfield Operations Area i Xinjiang Oilfield, forklarer, at Jimusar-skiferolie generelt er begravet mere end 3.800 meter under jorden. Den dybe nedgravning og særligt lave permeabilitet gør udvinding lige så udfordrende som at udvinde olie fra en hvæssesten.

Kinas udvikling af skiferolie på land står generelt over for fire store udfordringer: for det første er olien relativt tung, hvilket gør den vanskelig at flyde; for det andet er de såkaldte "sweet spots" små og svære at forudsige; for det tredje gør det høje lerindhold frakturering vanskelig; for det fjerde er fordelingen inkonsekvent, hvilket komplicerer operationerne. Disse faktorer har længe begrænset den storstilede og effektive udvikling af skiferolie på land i Kina. I projektet anvendes et nyt tilsætningsstof til behandling af fraktureringsflowback-væske for at reducere forurening og genbruge væsken, så den omdannes til fraktureringsvæske til genbrug. Denne metode blev testet på ni brønde i 2023 med fremragende resultater. Fra juni 2024 planlægger projektet at bruge den rekonstituerede fraktureringsvæske i en storstilet fraktureringsoperation.

Projektets hovedformation består af kulsømme og sektioner af grå og brun mudsten, som er vandfølsomme formationer. I Jimusar-skiferolieblokken er den åbne sektion af den anden brønd lang, og formationens udblødningstid forlænges. Hvis der anvendes vandbaseret mudder, er kollaps og ustabilitet sandsynlig, men oliebaserede borevæsker forårsager ikke hydreringseffekter. Olie-i-vand-emulsionsborevæsker forårsager, når de er stabile, heller ikke hydreringseffekter, og derfor skaber oliebaserede borevæsker ikke hydreringskvældningstryk. Forskning har ført til indførelsen af ​​et oliebaseret muddersystem med anti-kollapsprincipper og -foranstaltninger som følger: 1. Kemisk hæmning: Kontrol af olie-vand-forholdet over 80:20 for at reducere vandfaseinvasion i formationen, hvilket effektivt forhindrer hævelse og kollaps af kulsømme og meget vandfølsomme formationer. 2. Fysisk tilstopning: Tilsætning af vægtningsmidler såsom calciummaterialer på forhånd i svage formationer for at forbedre formationens trykbærende kapacitet og forhindre brøndlækage. 3. Mekanisk støtte: Kontrol af densitet over 1,52 g/cm³, gradvis øgning af densiteten til designgrænsen på 1,58 g/cm³ i opbygningssektionen. Vægtningsmidler produceret af Youzhu Company kan opnå den ønskede effekt og sikre en problemfri og vellykket gennemførelse af bore- og brøndkompletteringsprojekter.