तेल क्षेत्र रासायनिक योजकों के अनुप्रयोग के मामले

2022 में, कोविड-19 महामारी के प्रभाव के बावजूद, नॉर्थवेस्ट ऑयलफील्ड वेल कंप्लीशन मैनेजमेंट सेंटर ने तेल कुएं नियंत्रण उपकरण और भारी तेल अवरोध पाइप की सफाई सहित 24 परियोजनाओं को पूरा किया, जिससे खरीद लागत में 13.683 मिलियन युआन की बचत हुई।

तेल पाइपों के उपयोग के दौरान, मोम, पॉलिमर और लवणों के प्रभाव से पाइप का व्यास धीरे-धीरे संकरा होता जाता है, जिससे कच्चे तेल का प्रवाह कम हो जाता है और कच्चे तेल के उत्पादन पर असर पड़ता है। इसलिए, ड्रिलिंग कंपनियां आमतौर पर साल में एक बार पाइपों की सफाई करती हैं। पाइप जोड़ों के वेल्ड सीमों को साफ करने के बाद, पाइपों की सफाई करना आवश्यक होता है।

सामान्य परिस्थितियों में, तेल पाइपों के रूप में उपयोग किए जाने वाले स्टील पाइपों की भीतरी और बाहरी दोनों सतहों पर जंग लग जाती है। यदि इसे साफ न किया जाए, तो उपयोग के बाद यह हाइड्रोलिक तेल को दूषित कर देगा, जिससे हाइड्रोलिक उपकरणों के सामान्य संचालन पर असर पड़ेगा। इसलिए, पाइपों की भीतरी सतह पर लगे जंग को एसिड वाशिंग द्वारा हटाना आवश्यक है। एसिड वाशिंग से पाइपों की बाहरी सतह पर लगे जंग को भी हटाया जा सकता है, जो पाइपों की बाहरी सतह पर जंग रोधी पेंट लगाने के लिए फायदेमंद है, जिससे लंबे समय तक जंग से सुरक्षा मिलती है। एसिड वाशिंग आमतौर पर 0% से 15% सांद्रता वाले एसिड घोल का उपयोग करके की जाती है। यूझू कंपनी, तेल क्षेत्र में उपयोग के लिए उच्च तापमान प्रतिरोधी एसिडाइजिंग जंग रोधी उत्पाद UZ CI-180 प्रदान करती है। एसिडाइजिंग या पिकलिंग की प्रक्रिया में, एसिड स्टील को संक्षारित करता है, और उच्च तापमान पर, संक्षारण की दर और सीमा बहुत बढ़ जाती है, इसलिए, तेल क्षेत्र उत्पादन में, उच्च तापमान वाले पाइपों की जंग रोकथाम विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जो न केवल तेल क्षेत्र के दोहन के लाभों से संबंधित है, बल्कि उत्पादन सुरक्षा से भी निकटता से संबंधित है। पाइपलाइनों और उपकरणों पर अम्ल क्षरण की मात्रा संपर्क समय, अम्ल सांद्रता और तापमान आदि पर निर्भर करती है। यूजेड सीआई-180 में उत्कृष्ट उच्च-तापमान प्रतिरोध क्षमता है, और 350°F (180°C) तक के तापमान पर, कुएं के तल में उच्च तापमान पर स्टील पर अम्ल के संक्षारण प्रभाव को अम्ल मिश्रण में यूजेड सीआई-180 मिलाकर काफी हद तक कम किया जा सकता है। पाइप सफाई, ड्रिलिंग द्रव निर्माण और उपकरण रखरखाव में अपनी परियोजनाओं के लिए यूझू को उत्तर-पश्चिम तेल क्षेत्र प्रबंधन केंद्र से उच्च मान्यता प्राप्त हुई है।

डोंगयिंग शहर के डोंग सान रोड पर स्थित फेंग्ये 1-10HF कुआँ, 20 दिनों के ड्रिलिंग चक्र की बाधा को पार करने वाला पहला क्षैतिज शेल तेल कुआँ है, जिसने निर्धारित समय से 24 दिन पहले ही अपना काम पूरा कर लिया है। यह राष्ट्रीय ऊर्जा प्रशासन द्वारा अनुमोदित तीन राष्ट्रीय शेल तेल प्रदर्शन क्षेत्रों में से एक है और चीन में महाद्वीपीय फॉल्ट बेसिन शेल तेल के लिए पहला राष्ट्रीय प्रदर्शन क्षेत्र है। कुएँ को निर्धारित समय से 24 दिन पहले पूरा करने से 10 मिलियन युआन से अधिक की लागत की बचत हुई।

मात्र 400 मीटर की दूरी पर स्थित एक निकटवर्ती कुएं में दरार पड़ने और बजरी-चट्टान की सीमा के निकट होने के कारण, फेंग्ये 1-10HF कुएं में जल रिसाव, अतिप्रवाह और द्रव हानि का खतरा था। इसके अतिरिक्त, कुएं के तल पर उच्च तापमान ने विभिन्न उपकरणों के लिए चुनौतियां खड़ी कर दीं। परियोजना दल ने इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी सहायता प्रदान करने और प्रमुख तकनीकी समस्याओं को हल करने पर ध्यान केंद्रित किया। उन्होंने सफलतापूर्वक कई बाधाओं को दूर किया, जैसे कि तीव्र विषमता वाले अनुकूलतम क्षेत्रों का पूर्वानुमान लगाने में कठिनाई, उच्च तापमान और दबाव में उपकरणों की सीमाएं, और ड्रिलिंग द्रव की हानि और अंतर्प्रवाह का एक साथ होना।

उन्होंने तरलता में सुधार के लिए एक सिंथेटिक-आधारित मड सिस्टम विकसित और लागू किया। इनमें से, यूझू द्वारा विकसित वर्तमान ड्रिलिंग द्रव योजक टीएफ एफएल डब्ल्यूएच-1 सीमेंट द्रव-हानि योजक, शेल वेलबोर की सतह पर एक उच्च-गुणवत्ता वाली परत बना सकता है, जिससे ड्रिलिंग द्रव का रिसाव चट्टान में प्रवेश करने से रोकता है। टीएफ एफएल डब्ल्यूएच-1 को 60°C (15.6°C) से 400°C (204°C) के बीच बॉटम-होल सर्कुलेटिंग तापमान (बीएचसीटी) वाले कुओं में उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है।

TF FL WH-1 API द्रव हानि को 36cc/30min से नीचे रखते हुए, संरचना से गैस के रिसाव को नियंत्रित करता है। आमतौर पर अधिकांश स्लरी में 0.6% से 2.0% BWOC की आवश्यकता होती है। इसका उपयोग आमतौर पर 0.8% BWOC से कम मात्रा में किया जाता है, जिससे जलाशय की सुरक्षा होती है और वेलबोर स्थिर रहता है। यह शेल के छिद्रों और सूक्ष्म दरारों को प्रभावी ढंग से सील कर देता है, ड्रिलिंग द्रव के रिसाव को रोकता है और छिद्र दाब के संचरण को कम करता है, जिससे ड्रिलिंग द्रव का अवरोधन काफी बढ़ जाता है।

क्षेत्रीय प्रयोग के परिणामों से पता चलता है कि उच्च प्रदर्शन वाला जल-आधारित ड्रिलिंग द्रव अत्यधिक अवरोधक है, यांत्रिक ड्रिलिंग गति को बढ़ाता है, उच्च तापमान पर स्थिर रहता है, जलाशय की रक्षा करता है और पर्यावरण के अनुकूल है।

फरवरी 2022 में, सिनोपेक के बाझोंग 1HF कुएं ने, जो जुरासिक नदी चैनल बलुआ पत्थर तेल और गैस भंडार में स्थित है, "फ्रैक्चरिंग, इम्बिबिशन और वेल शट-इन इंटीग्रेशन" फ्रैक्चरिंग डिज़ाइन अवधारणा का अभिनव प्रस्ताव रखा। यह दृष्टिकोण घने नदी चैनल बलुआ पत्थर भंडारों और उच्च निर्माण दबाव गुणांकों की विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए विकसित किया गया था। अनुकूलित फ्रैक्चरिंग तकनीक, जिसमें "टाइट कटिंग + अस्थायी प्लगिंग और डायवर्जन + उच्च-तीव्रता वाली रेत मिलाना + इम्बिबिशन ऑयल एन्हांसमेंट" शामिल है, ने भूमिगत तेल और गैस की प्रवाह क्षमता को उल्लेखनीय रूप से बढ़ाया और एक नया फ्रैक्चरिंग मॉडल स्थापित किया, जो क्षैतिज कुओं की बड़े पैमाने पर फ्रैक्चरिंग के लिए एक संदर्भ प्रदान करता है।

यूझुओ द्वारा विकसित उच्च-तापमान द्रव हानि योजक, उच्च-तापमान अवशोषक अवरोधक और उच्च-तापमान प्रवाह प्रकार नियामक, फ्रैक्चरिंग द्रव में निर्माण छिद्र दाब, वेलबोर तनाव और चट्टान की मजबूती के कारण उत्पन्न दाब और द्रव हानि की चुनौतियों का समाधान करते हैं। दक्षिण-पश्चिम पेट्रोलियम विश्वविद्यालय से प्राप्त विशेष जेल प्लगिंग तकनीक, विशेष जेल को हानि परत में प्रवेश करने के बाद स्वतः ही प्रवाह बंद करने की अनुमति देती है, जिससे दरारें और रिक्त स्थान भर जाते हैं और एक "जेल प्लग" बनता है जो आंतरिक निर्माण द्रव को वेलबोर द्रव से अलग करता है। यह तकनीक महत्वपूर्ण द्रव हानि और न्यूनतम वापसी मात्रा वाले विखंडित, छिद्रयुक्त और टूटी हुई संरचनाओं में गंभीर रिसाव के लिए अत्यधिक प्रभावी है।

30 मई, 2023 को सुबह 11:46 बजे, चाइना नेशनल पेट्रोलियम कॉर्पोरेशन (सीएनपीसी) के तारिम ऑयलफील्ड में शेंडी टेके 1 कुएं में ड्रिलिंग शुरू हुई, जो 10,000 मीटर की गहराई तक अति-गहन भूवैज्ञानिक और इंजीनियरिंग विज्ञान की खोज की यात्रा की शुरुआत का संकेत है। यह चीन की गहरी पृथ्वी इंजीनियरिंग के लिए एक ऐतिहासिक क्षण है, जो देश की गहरी पृथ्वी अन्वेषण प्रौद्योगिकी में एक बड़ी सफलता और ड्रिलिंग क्षमताओं में "10,000 मीटर युग" की शुरुआत का प्रतीक है।

शेंडी टेके 1 कुआँ शिनजियांग प्रांत के अक्सू प्रांत के शाया काउंटी में, तकलामाकन रेगिस्तान के मध्य में स्थित है। यह सीएनपीसी द्वारा तारिम तेल क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण "गहरी पृथ्वी परियोजना" है, जो फुमान अति-गहरे तेल और गैस क्षेत्र से सटा हुआ है, जिसकी गहराई 8,000 मीटर है और इसमें एक अरब टन का भंडार है। इस कुएँ की डिज़ाइन की गई गहराई 11,100 मीटर है और ड्रिलिंग एवं पूर्णता की नियोजित अवधि 457 दिन है। 4 मार्च, 2024 को, शेंडी टेके 1 की ड्रिलिंग गहराई 10,000 मीटर से अधिक हो गई, जिससे यह इस गहराई को पार करने वाला दुनिया का दूसरा और एशिया का पहला ऊर्ध्वाधर कुआँ बन गया। यह उपलब्धि दर्शाती है कि चीन ने इस परिमाण के अति-गहरे कुओं की ड्रिलिंग से जुड़ी तकनीकी चुनौतियों को स्वतंत्र रूप से पार कर लिया है।

10,000 मीटर की गहराई पर ड्रिलिंग करना तेल और गैस इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी के सबसे चुनौतीपूर्ण क्षेत्रों में से एक है, जिसमें कई तकनीकी बाधाएं हैं। यह किसी देश की इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी और उपकरण क्षमताओं का एक प्रमुख संकेतक भी है। अत्यधिक तापमान और दबाव की स्थितियों का सामना करते हुए, उच्च तापमान वाले ड्रिलिंग द्रवों, उच्च तापमान प्रतिरोधी मोटरों और दिशात्मक ड्रिलिंग प्रौद्योगिकियों में महत्वपूर्ण प्रगति हुई है। कोर सैंपलिंग और केबल लॉगिंग उपकरण, 175 एमपीए क्षमता वाले अति-उच्च दबाव वाले फ्रैक्चरिंग ट्रकों और फ्रैक्चरिंग द्रव उपकरणों में भी महत्वपूर्ण उपलब्धियां हासिल की गईं, जिनका साइट पर सफलतापूर्वक परीक्षण किया गया। इन विकासों से अति-गहरे कुओं की सुरक्षित और कुशल ड्रिलिंग और पूर्णता के लिए कई महत्वपूर्ण प्रौद्योगिकियों का निर्माण हुआ।

इस परियोजना में प्रयुक्त ड्रिलिंग द्रव प्रणाली में, उच्च तापमान और उच्च दबाव की विशिष्ट परिस्थितियों से निपटने के लिए, बेहतर द्रव हानि अवरोधक और संक्षारण अवरोधक विकसित किए गए हैं जो उच्च तापमान पर भी उत्कृष्ट रियोलॉजिकल गुण बनाए रखते हैं और जिन्हें समायोजित करना और रखरखाव करना आसान है। क्ले नियंत्रण योजकों ने अति उच्च तापमान की स्थितियों में क्ले कणों की जल निकासी क्षमता को भी बढ़ाया, जिससे ड्रिलिंग द्रव की अनुकूलता और स्थिरता में सुधार हुआ।

जिमूसर शेल ऑयल, जुंग्गर बेसिन के पूर्वी भाग में स्थित चीन का पहला राष्ट्रीय स्थलीय शेल ऑयल प्रदर्शन क्षेत्र है। यह 1,278 वर्ग किलोमीटर क्षेत्र में फैला हुआ है और इसमें अनुमानित 1.112 अरब टन का संसाधन भंडार है। 2018 में, जिमूसर शेल ऑयल का बड़े पैमाने पर विकास शुरू हुआ। पहली तिमाही में, शिनजियांग जिमूसर राष्ट्रीय स्थलीय शेल ऑयल प्रदर्शन क्षेत्र ने 315,000 टन शेल ऑयल का उत्पादन किया, जो एक नया ऐतिहासिक रिकॉर्ड है। प्रदर्शन क्षेत्र शेल ऑयल भंडार और उत्पादन बढ़ाने के प्रयासों में तेजी ला रहा है, और 2024 तक 100 ड्रिलिंग कुओं और 110 फ्रैक्चरिंग कुओं को पूरा करने की योजना है।

शेल तेल, जो शेल चट्टान से चिपका हुआ या उसकी दरारों के भीतर पाया जाने वाला तेल है, निकालने के लिए सबसे कठिन प्रकारों में से एक है। शिनजियांग में प्रचुर मात्रा में शेल तेल संसाधन हैं जिनमें अन्वेषण और विकास की व्यापक संभावनाएं हैं। चीन ने शेल तेल संसाधनों को भविष्य में तेल के प्रतिस्थापन के लिए एक प्रमुख क्षेत्र के रूप में पहचाना है। शिनजियांग तेल क्षेत्र के जिकिंग तेल क्षेत्र संचालन क्षेत्र के भूवैज्ञानिक अनुसंधान केंद्र में एक द्वितीयक अभियंता, वू चेंगमेई बताते हैं कि जिमूसार शेल तेल आमतौर पर 3,800 मीटर से अधिक गहराई में दबा हुआ है। इतनी गहराई में दबा होना और विशेष रूप से कम पारगम्यता इसे निकालना उतना ही चुनौतीपूर्ण बना देती है जितना कि किसी पत्थर से तेल निकालना।

चीन में स्थलीय शेल तेल के विकास में आम तौर पर चार प्रमुख चुनौतियाँ हैं: पहली, तेल अपेक्षाकृत भारी होता है, जिससे इसका प्रवाह कठिन होता है; दूसरी, अनुकूलतम तेल क्षेत्र छोटे होते हैं और उनका अनुमान लगाना मुश्किल होता है; तीसरी, उच्च चिकनी मिट्टी की मात्रा के कारण फ्रैक्चरिंग मुश्किल होती है; चौथी, वितरण अनियमित होता है, जिससे परिचालन जटिल हो जाता है। इन कारकों ने चीन में स्थलीय शेल तेल के बड़े पैमाने पर और कुशल विकास को लंबे समय से बाधित किया है। इस परियोजना में, फ्रैक्चरिंग फ्लोबैक द्रव के उपचार के लिए, प्रदूषण को कम करने और द्रव को पुनर्चक्रित करने के लिए एक नए योजक का उपयोग किया जाता है, जिससे इसे पुन: उपयोग के लिए फ्रैक्चरिंग द्रव में परिवर्तित किया जा सके। इस विधि का परीक्षण 2023 में नौ कुओं पर किया गया और इसके उत्कृष्ट परिणाम प्राप्त हुए। जून 2024 तक, परियोजना ने पुनर्गठित फ्रैक्चरिंग द्रव का उपयोग बड़े पैमाने पर फ्रैक्चरिंग ऑपरेशन में करने की योजना बनाई है।

परियोजना की मुख्य संरचना में कोयले की परतें, धूसर और भूरे रंग के मडस्टोन खंड शामिल हैं, जो जल-संवेदनशील संरचनाएं हैं। जिमूसर शेल ऑयल ब्लॉक में, दूसरे कुएं का ओपन-होल खंड लंबा है, और संरचना में तेल सोखने का समय बढ़ जाता है। यदि जल-आधारित मड का उपयोग किया जाता है, तो ढहने और अस्थिरता की संभावना रहती है, जबकि तेल-आधारित ड्रिलिंग द्रव जलयोजन प्रभाव उत्पन्न नहीं करते हैं। तेल-इन-वॉटर इमल्शन ड्रिलिंग द्रव, स्थिर होने पर, जलयोजन प्रभाव उत्पन्न नहीं करते हैं, इस प्रकार तेल-आधारित ड्रिलिंग द्रव जलयोजन सूजन दबाव उत्पन्न नहीं करते हैं। शोध के परिणामस्वरूप तेल-आधारित मड प्रणाली को अपनाया गया है, जिसमें ढहने से बचाव के लिए निम्नलिखित सिद्धांत और उपाय शामिल हैं: 1. रासायनिक अवरोधन: संरचना में जल के प्रवेश को कम करने के लिए तेल-जल अनुपात को 80:20 से ऊपर नियंत्रित करना, जिससे कोयले की परतों और अत्यधिक जल-संवेदनशील संरचनाओं में सूजन और ढहने को प्रभावी ढंग से रोका जा सके। 2. भौतिक अवरोधन: कमजोर संरचनाओं में कैल्शियम जैसे भारक पदार्थों को पहले से ही मिलाकर संरचना की दबाव वहन क्षमता को बढ़ाना और कुएं से रिसाव को रोकना। 3. यांत्रिक सहायता: घनत्व को 1.52 ग्राम/सेमी³ से ऊपर नियंत्रित करना, निर्माण अनुभाग में घनत्व को धीरे-धीरे बढ़ाकर 1.58 ग्राम/सेमी³ की डिज़ाइन सीमा तक पहुंचाना। यूझू कंपनी द्वारा उत्पादित भारण एजेंट वांछित प्रभाव प्राप्त कर सकते हैं, जिससे ड्रिलिंग और कुआं पूर्णीकरण परियोजनाओं का सुचारू और सफल समापन सुनिश्चित होता है।