Naftaväljade keemiliste lisandite kasutusjuhised

2022. aastal lõpetas Loode naftaväljade kaevude lõpetamise halduskeskus COVID-19 pandeemia mõju tõttu 24 projekti, sealhulgas naftapuuraukude kontrollimise seadmed ja raskeõli ummistustorude puhastamine, säästes hankekulusid 13,683 miljonit jüaani.

Õlitorude kasutamisel muutub toru läbimõõt vaha, polümeeride ja soolade mõjul üha kitsamaks, vähendades toornafta voolu ja mõjutades toornafta tootmist. Seetõttu puhastavad puurimisettevõtted torusid üldjuhul kord aastas. Pärast torude ühenduste keevisõmbluste töötlemist on vaja torusid puhastada.

Üldtingimustes on õlitorudena kasutatavatel terastorudel nii sise- kui välispind roostet. Kui seda ei puhastata, saastab see pärast kasutamist hüdraulikaõli, mis mõjutab hüdraulikaseadmete normaalset tööd. Seetõttu on vajalik torude sisepinnalt rooste eemaldamine läbi happepesu. Happepesuga saab eemaldada ka torude välispinnalt tekkinud rooste, mis on kasulik torude välispinnale roostevastase värvi kandmisel, pakkudes kauakestvat korrosioonikaitset. Happepesu viiakse tavaliselt läbi happelahusega, mille kontsentratsioon on 0–15%. Youzhu Company, pakkudes korrosiooniinhibiitoreid: UZ CI-180, kõrge temperatuurikindel hapestav korrosiooni inhibiitor naftaväljade kasutamiseks. Hapestamise või peitsimise käigus söövitab hape terast ning kõrgel temperatuuril suureneb korrosiooni kiirus ja ulatus oluliselt, seetõttu on naftaväljade tootmisel eriti oluline kõrge temperatuuriga torude korrosiooni vältimine, mis ei ole seotud ainult naftaväljade kasutamise eelistega, vaid ka tihedalt seotud tootmise ohutusega. Torujuhtmete ja seadmete happeerosiooni määr sõltub kokkupuuteajast, happe kontsentratsioonist ja temperatuuritingimustest jne. UZ CI-180 on suurepärase kõrge temperatuuritaluvusega ning temperatuuril kuni 180 °C (350 °F) korrosioon. happe mõju terasele kõrgel temperatuuril kaevu põhjas saab oluliselt vähendada, lisades happesegule UZ CI-180. Youzhu on saanud kõrge tunnustuse Northwest Oilfield Management Centerilt torude puhastamise, puurimisvedelike valmistamise ja seadmete hoolduse projektide eest.

Dongyingi linnas Dong San Roadil asuv Fengye 1-10HF puurkaev on esimene põlevkiviõli horisontaalne puurkaev, mis on läbinud 20-päevase puurimistsükli barjääri, valmides 24 päeva enne tähtaega. See on üks kolmest riiklikust põlevkiviõli näidistsoonist, mille on heaks kiitnud Riiklik Energiaamet, ja esimene riiklik näidisvöönd Hiinas mandri rikkebasseini põlevkiviõli jaoks. Kaevu valmimisega 24 päeva enne tähtaega hoiti kulusid kokku üle 10 miljoni jüaani.

Vaid 400 meetri kaugusel purunenud puurkaevu läheduse ja kruusakivipiiri läheduse tõttu oli Fengye 1-10HF kaev silmitsi vee sissetungimise, ülevoolu ja vedeliku kadumise ohuga. Lisaks valmistasid kõrged temperatuurid kaevu põhjas väljakutseid erinevatele instrumentidele. Projektimeeskond keskendus inseneritehnoloogia toele ja peamiste tehnoloogiliste probleemide lahendamisele. Nad lahendasid järjestikku piiranguid, nagu raskused tugeva heterogeensuse maguspunktide ennustamisel, instrumentide piirangud kõrgel temperatuuril ja rõhul ning puurimisvedeliku kadumise ja sissevoolu kooseksisteerimine.

Nad töötasid välja ja rakendasid voolavuse parandamiseks sünteetilisel põhinevat mudasüsteemi. Nende hulgas võib praegune Youzhu välja töötatud puurimisvedeliku lisand TF FL WH-1 Cement Fluid-loss Additives moodustada põlevkivi puuraugu pinnale kvaliteetse kile, mis takistab puurimisvedeliku filtraadi sattumist kihistusse, TF FL WH- 1 on mõeldud kasutamiseks kaevudes, mille põhjaava tsirkulatsioonitemperatuur (BHCT) on vahemikus 60 ℉ (15,6 ℃) kuni 400 ℉ (204 ℃).

TF FL WH-1 tagab API vedelikukao kontrolli alla 36cc/30min, kontrollides samal ajal gaasi migratsiooni kihist. Tavaliselt on enamikus suspensioonides nõutav 0,6–2,0% BWOC. Seda kasutatakse tavaliselt annuses alla 0,8% BWOC, kaitstes seeläbi reservuaari ja stabiliseerides puuraugu. See sulgeb tõhusalt põlevkivi poorid ja mikromurrud, takistades puurimisvedeliku filtraadi sissetungimist ja vähendades poorirõhu ülekandumist, suurendades oluliselt puurimisvedeliku pärssimist.

Välirakenduse tulemused näitavad, et suure jõudlusega veepõhine puurimisvedelik on tugevalt inhibeeriv, suurendab mehaanilist puurimiskiirust, on kõrgetel temperatuuridel stabiilne, kaitseb reservuaari ja on keskkonnasõbralik.

2022. aasta veebruaris pakkus Sinopeci Bazhong 1HF puurkaev, mis asub Jurassic jõe kanali liivakiviõli- ja gaasireservuaaris, uuenduslikult välja murdmise, imbumise ja kaevude sulgemise integreerimise kontseptsiooni. See lähenemisviis töötati välja tihedate jõekanalite liivakivireservuaaride omaduste ja kõrgete moodustumise rõhukoefitsientide käsitlemiseks. Optimeeritud purustamistehnoloogia, mis hõlmab "tihedat lõikamist + ajutist ummistumist ja ümbersuunamist + suure intensiivsusega liiva lisamist + imbibimisõli täiustamist", suurendas märkimisväärselt maa-aluse nafta ja gaasi vooluvõimet ning lõi uue purustamismudeli, mis on võrdlusaluseks suurte horisontaalsete kaevude mastaabimurdumine.

Youzhuo kõrge temperatuuriga vedelikukadu lisand, kõrgtemperatuuriline kokkuvarisemisvastane ummistusaine ja kõrge temperatuuriga voolutüüpi regulaator purustamisvedelikus saavad üle rõhu ja vedelikukadu, mis on põhjustatud moodustumise pooride rõhust, puuraugu pingest ja kivimite tugevusest. Southwest Petroleumi ülikoolist tuletatud spetsiaalne geeli ummistustehnoloogia võimaldab spetsiaalsel geelil pärast kadukihti sisenemist automaatselt voolu lõpetada, täites luumurrud ja tühimikud, moodustades "geelikorgi", mis isoleerib sisemise moodustumise vedeliku puuraugu vedelikust. See tehnoloogia on väga tõhus tõsiste lekete korral purunenud, poorsetes ja katkiste moodustiste puhul, millel on märkimisväärne vedelikukadu ja minimaalne tagasivoolu maht.

30. mail 2023 kell 11.46 alustas Hiina riikliku naftakorporatsiooni (CNPC) Tarimi naftaväli Shendi Teke 1 puuraugu puurimist, andes märku teekonna algusest, et uurida ülisügavaid geoloogia- ja inseneriteadusi kuni sügavusteni. 10 000 meetrit. See tähistab ajaloolist hetke Hiina süvamaa inseneri jaoks, mis tähendab suurt läbimurret riigi süvamaa uurimise tehnoloogias ja puurimisvõimaluste "10 000 meetri ajastu" algust.

Shendi Teke 1 kaev asub Shaya maakonnas Aksu prefektuuris Xinjiangis Taklamakani kõrbe südames. See on CNPC märkimisväärne "sügav maa projekt" Tarimi naftaväljal, mis külgneb Fumani ülisügava nafta- ja gaasipiirkonnaga, mille sügavus on 8000 meetrit ja varud miljardit tonni. Kaevu projekteeritud sügavus on 11 100 meetrit ning kavandatud puurimis- ja valmimisperiood 457 päeva. 4. märtsil 2024 ületas Shendi Teke 1 puurimissügavus 10 000 meetrit, mis teeb sellest maailma teise ja Aasia esimese vertikaalkaevu, mis seda sügavust ületab. See verstapost näitab, et Hiina on iseseisvalt ületanud sellise ulatusega ülisügavate kaevude puurimisega seotud tehnilised väljakutsed.

10 000 meetri sügavusel puurimine on nafta- ja gaasitehnika tehnoloogia üks keerulisemaid valdkondi, millel on palju tehnilisi kitsaskohti. See on ka riigi inseneritehnoloogia ja seadmete võimekuse põhinäitaja. Seistes silmitsi puuraugu äärmuslike temperatuuri- ja rõhutingimustega, tehti olulisi edusamme kõrge temperatuuriga puurimisvedelike, kõrge temperatuuriga vastupidavate mootorite ja suundpuurimistehnoloogiate vallas. Läbimurdeid saavutati ka südamiku proovivõtu- ja kaablite logimisseadmetes, ülikõrgsurvepurustusautodes 175 MPa võimsusega ja purustamisvedelike seadmetes, mida katsetati edukalt kohapeal. Need arengud viisid mitme kriitilise tehnoloogia loomiseni ülisügavate kaevude ohutuks ja tõhusaks puurimiseks ja lõpetamiseks.

Selles projektis kasutatud puurimisvedeliku süsteemis käsitleti spetsiifilisi kõrge temperatuuri ja rõhuga keskkondi, töötades välja suurepärased vedelikukadu vähendajad ja korrosiooniinhibiitorid, mis säilitavad kõrgetel temperatuuridel suurepärased reoloogilised omadused ning mida on lihtne reguleerida ja hooldada. Savi kontrollivad lisandid suurendasid ka saviosakeste veetustamisvõimet ülikõrgete temperatuuride tingimustes, parandades puurimisvedeliku kohanemisvõimet ja stabiilsust.

Jimusari põlevkiviõli on Hiina esimene riiklik maapealse põlevkiviõli näidisala, mis asub Junggari basseini idaosas. Selle pindala on 1278 ruutkilomeetrit ja selle ressursivaru on hinnanguliselt 1,112 miljardit tonni. 2018. aastal algas Jimusari põlevkiviõli suuremahuline arendus. Esimeses kvartalis tootis Xinjiang Jimusari riiklik maapealse põlevkiviõli demonstratsioonitsoon 315 000 tonni põlevkiviõli, millega püstitati uus ajalooline rekord. Näidistsoon kiirendab jõupingutusi põlevkiviõlivarude ja -tootmise suurendamiseks ning 2024. aastaks on kavas valmis ehitada 100 puurkaevu ja 110 purustamiskaevu.

Põlevkiviõli, mis on põlevkivikivi külge või selle lõhedesse kinnituv õli, on üks raskemini kaevandatavaid õliliike. Xinjiangil on rikkalikud põlevkiviõlivarud, millel on suured väljavaated uurimiseks ja arendamiseks. Hiina on määratlenud põlevkiviõli varud tulevase nafta asendamise võtmevaldkonnana. Wu Chengmei, Xinjiangi naftaväljal asuva Jiqingi naftavälja operatsioonide piirkonna geoloogiauuringute keskuse teisese insener, selgitab, et Jimusari põlevkiviõli on üldiselt maetud rohkem kui 3800 meetri sügavusele maa alla. Sügav mattus ja eriti madal läbilaskvus muudavad ekstraheerimise sama keeruliseks kui õli eraldamise raisakivist.

Hiina maapealse põlevkiviõli areng seisab üldiselt silmitsi nelja suure väljakutsega: esiteks on nafta suhteliselt raske, mistõttu on selle voolamine raskendatud; teiseks on magusad laigud väikesed ja raskesti ennustatavad; kolmandaks muudab suur savisisaldus purustamise keeruliseks; neljandaks, jaotus on ebaühtlane, mis raskendab toiminguid. Need tegurid on pikka aega piiranud maapealse põlevkiviõli ulatuslikku ja tõhusat arendamist Hiinas. Purustamise tagasivoolu vedeliku töötlemiseks kasutatakse projektis uut lisandit reostuse vähendamiseks ja vedeliku ringlussevõtuks, muutes selle uuesti taaskasutamiseks mõeldud purunemisvedelikuks. Seda meetodit testiti 2023. aastal üheksa kaevu peal suurepäraste tulemustega. Alates 2024. aasta juunist on projektis plaanis kasutada taastatud purustamisvedelikku suuremahulises purustamisoperatsioonis.

Projekti põhimoodustis koosneb söekihtidest, hallidest ja pruunidest mudakivilõikudest, mis on veetundlikud moodustised. Jimusari põlevkiviõliplokis on teise kaevu avatud auguga lõik pikk, pikeneb kihistu leotusaeg. Kui kasutatakse veepõhist muda, on kokkuvarisemine ja ebastabiilsus tõenäoline, kuid õlipõhised puurimisvedelikud ei põhjusta hüdratatsiooniefekti. Õli-vees emulsioonpuurimisvedelikud, kui need on stabiilsed, ei põhjusta ka hüdratatsiooniefekti, seega ei tekita õlipõhised puurimisvedelikud hüdratatsiooni paisumist. Uuringud on viinud õlipõhise mudasüsteemi kasutuselevõtuni, mille kokkuvarisemisvastased põhimõtted ja meetmed on järgmised: 1. Keemiline inhibeerimine: õli-vee suhte kontrollimine üle 80:20, et vähendada veefaasi sissetungi kihistusse, ennetades tõhusalt söekihtide ja väga veetundlike moodustiste paisumine ja kokkuvarisemine. 2. Füüsiline ummistus: kaaluvate ainete (nt kaltsiumimaterjalid) lisamine nõrkadesse koosseisudesse, et suurendada formatsiooni survetaluvust ja vältida kaevu lekkimist. 3. Mehaaniline tugi: Tiheduse kontrollimine üle 1,52 g/cm³, tiheduse järkjärguline suurendamine kuni projekteeritud piirini 1,58 g/cm³ kogumisosas. Youzhu Company toodetud kaalumisvahendid võivad saavutada soovitud efekti, tagades puurimis- ja kaevude lõpetamise projektide sujuva ja eduka lõpuleviimise.