Olajmező vegyi adalékanyagok alkalmazási esetei

2022-ben, a COVID-19 világjárvány hatásaival szemben az Északnyugati Olajmező Kútkiegészítési Kezelőközpont 24 projektet fejezett be, beleértve az olajkút-vezérlő berendezéseket és a nehézolaj-elzáródási cső tisztítását, amivel 13,683 millió jüannyi beszerzési költséget takarított meg.

Az olajcsövek használata során a csőátmérő egyre szűkül a viasz, polimerek és sók hatása miatt, ami csökkenti a nyersolaj áramlását és befolyásolja a nyersolajtermelést. Ezért a fúrócégek általában évente egyszer tisztítják a csöveket. A csőkötések hegesztési varratainak kezelése után a csöveket is meg kell tisztítani.

Általánosságban elmondható, hogy az olajvezetékként használt acélcsövek belső és külső felületén is rozsda található. Tisztítás hiányában ez használat után szennyezi a hidraulikaolajat, ami befolyásolja a hidraulikus berendezések normál működését. Ezért a csövek belső felületéről savas mosással el kell távolítani a rozsdát. A savas mosás a csövek külső felületéről is eltávolíthatja a rozsdát, ami előnyös a rozsdagátló festék felviteléhez a csövek külső felületére, és tartós korrózióvédelmet biztosít. A savas mosást általában 0% és 15% közötti koncentrációjú savas oldattal végzik. A Youzhu Company korróziógátló termékeket kínál: UZ CI-180, egy magas hőmérsékletnek ellenálló savas korróziógátló olajmezői használatra. A savazás vagy pácolás során a sav korrodálja az acélt, és magas hőmérsékleten a korrózió sebessége és mértéke jelentősen megnő, ezért az olajmezői termelésben különösen fontos a magas hőmérsékletű csövek korrózióvédelme, ami nemcsak az olajmező-kitermelés előnyeivel függ össze, hanem szorosan összefügg a termelés biztonságával is. A csővezetékeken és berendezéseken fellépő savas erózió mértéke függ az érintkezési időtől, a savkoncentrációtól és a hőmérsékleti viszonyoktól stb. Az UZ CI-180 kiválóan ellenáll a magas hőmérsékletnek, és akár 180°C (350°F) hőmérsékletig a sav korróziós hatása az acélra a kút alján magas hőmérsékleten jelentősen csökkenthető az UZ CI-180 savas keverékhez adagolásával. A Youzhu nagy elismerést kapott az Északnyugati Olajmező-kezelő Központtól a csőtisztítás, a fúrófolyadék-formulálás és a berendezések karbantartása terén végzett projektjeiért.

A Dongying város Dong San útján található Fengye 1-10HF kút az első vízszintes palaolaj-kút, amely áttörte a 20 napos fúrási ciklushatárt, 24 nappal a tervezettnél korábban befejezve. Ez a Nemzeti Energiaügyi Hivatal által jóváhagyott három nemzeti palaolaj-demonstrációs zóna egyike, és Kína első nemzeti demonstrációs zónája a kontinentális törésvonal-medencék palaolajának kitermelésére. A kút 24 nappal a tervezettnél korábban történő befejezésével több mint 10 millió jüant takarítottak meg a költségeken.

A mindössze 400 méterre lévő, repedezett kút, valamint a kavicsos kőzethatár közelsége miatt a Fengye 1-10HF kútnál ki volt téve a vízbetörés, a túlcsordulás és a folyadékveszteség kockázatának. Ezenkívül a kút alján uralkodó magas hőmérséklet kihívást jelentett a különféle műszerek számára. A projektcsapat a mérnöki technológiai támogatásra és a kulcsfontosságú technológiai problémák megoldására összpontosított. Egymást követően oldottak meg olyan korlátokat, mint az erősen heterogén édes pontok előrejelzésének nehézségei, a műszerek korlátai magas hőmérsékletek és nyomások mellett, valamint a fúrófolyadék-veszteség és -beáramlás együttes fennállása.

Kifejlesztettek és alkalmaztak egy szintetikus alapú iszaprendszert a folyékonyság javítása érdekében. Ezek közül a Youzhu által kifejlesztett jelenlegi fúrófolyadék-adalék, a TF FL WH-1 Cement Fluid-loss Additives kiváló minőségű filmet képez a palafúrólyuk felületén, megakadályozva, hogy a fúrófolyadék szűrlete bejusson a formációba. A TF FL WH-1-et 60℉ (15,6℃) és 400℉ (204℃) közötti furattal történő keringési hőmérsékletű (BHCT) kutakban való használatra tervezték.

A TF FL WH-1 API folyadékveszteség-szabályozást biztosít 36cc/30perc alatt, miközben szabályozza a gázmigrációt a formációból. A legtöbb iszapban általában 0,6% - 2,0% BWOC szükséges. Általában 0,8% alatti BWOC dózisban használják, ezáltal védi a rezervoárt és stabilizálja a kútfuratot. Ez hatékonyan lezárja a pala pórusait és mikrorepedéseit, megakadályozza a fúrófolyadék szűrletének bejutását és csökkenti a pórusnyomás átvitelét, jelentősen fokozva a fúrófolyadék gátlását.

A terepi alkalmazás eredményei azt mutatják, hogy a nagy teljesítményű, vízbázisú fúrófolyadék erősen gátló hatású, növeli a mechanikai fúrási sebességet, stabil magas hőmérsékleten, védi a rezervoárt, és környezetbarát.

2022 februárjában a Sinopec Bazhong 1HF kútja, amely a jura folyómeder homokkő olaj- és gáztárolójában található, innovatív módon javasolta a „repesztés, beszívás és kútzár integrációja” repesztési tervezési koncepciót. Ezt a megközelítést a sűrű folyómeder homokkő tárolók és a magas formációs nyomásegyütthatók jellemzőinek kezelésére fejlesztették ki. Az optimalizált repesztési technológia, amely magában foglalja a „szűk vágást + ideiglenes dugózást és elterelést + nagy intenzitású homokadagolást + beszívásos olajnövelést”, jelentősen növelte a földalatti olaj és gáz áramlási kapacitását, és egy új repesztési modellt hozott létre, amely referenciát nyújt a vízszintes kutak nagyméretű repesztéséhez.

A Youzhuo magas hőmérsékletű folyadékveszteség-adalékanyaga, magas hőmérsékletű összeomlásgátló dugóanyaga és magas hőmérsékletű áramlásszabályozója a repesztőfolyadékban leküzd a formáció pórusnyomása, a kútfúró feszültsége és a kőzet szilárdsága által okozott nyomás- és folyadékveszteség-kihívásokat. A Southwest Petroleum University-től származó speciális géldugós technológia lehetővé teszi, hogy a speciális gél automatikusan leállítsa az áramlást a veszteségrétegbe való belépés után, kitöltve a repedéseket és az üregeket, egy „géldugót” képezve, amely elszigeteli a belső formációfolyadékot a kútfúró folyadéktól. Ez a technológia rendkívül hatékony a repedezett, porózus és törött formációk súlyos szivárgása esetén, jelentős folyadékveszteséggel és minimális visszatérő térfogattal.

2023. május 30-án, délelőtt 11:46-kor a Kínai Nemzeti Kőolajipari Vállalat (CNPC) Tarim olajmezője megkezdte a fúrást a Shendi Teke 1 kútnál, ezzel jelezve a mélygeológiai és mérnöki tudományok feltárásának útját, amely akár 10 000 méteres mélységben is elérhető. Ez történelmi pillanat Kína mélyföldkutatási technológiájában, jelentős áttörést jelent az ország mélyföldkutatási technológiájában, és a fúrási képességek „10 000 méteres korszakának” kezdetét jelenti.

A Shendi Teke 1 kút Hszincsiang tartomány Akszu prefektúrájának Shaya megyéjében található, a Taklamakan-sivatag szívében. Ez a CNPC jelentős „mélyföldi projektje” a Tarim olajmezőn, a Fuman ultramély olaj- és gázlelőhely mellett, amelynek mélysége 8000 méter, tartalékai pedig egymilliárd tonna. A kút tervezett mélysége 11 100 méter, a fúrás és a befejezés tervezett időtartama pedig 457 nap. 2024. március 4-én a Shendi Teke 1 fúrási mélysége meghaladta a 10 000 métert, ezzel ez a világ második, és Ázsia első függőleges kútja, amely átlépte ezt a mélységet. Ez a mérföldkő azt jelzi, hogy Kína önállóan leküzdötte az ilyen nagyságrendű ultramély kutak fúrásával járó technikai kihívásokat.

A 10 000 méteres mélységben történő fúrás az olaj- és gázmérnöki technológia egyik legnagyobb kihívást jelentő területe, számos technikai szűk keresztmetszettel. Ez egyben egy ország mérnöki technológiai és berendezési képességeinek kulcsfontosságú mutatója is. A szélsőséges fúrási hőmérsékleti és nyomásviszonyokkal szembesülve jelentős fejlesztések történtek a magas hőmérsékletű fúrófolyadékok, a magas hőmérsékletnek ellenálló motorok és az irányított fúrási technológiák terén. Áttörést értek el a magmintavételi és kábelrögzítő berendezések, a 175 MPa kapacitású ultra nagynyomású repesztőkocsik és a repesztőfolyadék-berendezések terén is, amelyeket sikeresen teszteltek a helyszínen. Ezek a fejlesztések számos kritikus technológia létrehozásához vezettek az ultramély kutak biztonságos és hatékony fúrásához és befejezéséhez.

A projektben használt fúrófolyadék-rendszerben a magas hőmérsékletű és nagynyomású környezeteket kiváló folyadékveszteség-csökkentők és korróziógátlók fejlesztésével kezelték, amelyek kiváló reológiai tulajdonságokat tartanak fenn magas hőmérsékleten, és könnyen beállíthatók és karbantarthatók. Az agyagszabályozó adalékok javították az agyagrészecskék víztelenítő képességét ultramagas hőmérsékleti körülmények között, javítva a fúrófolyadék alkalmazkodóképességét és stabilitását.

A jimusari palaolaj Kína első nemzeti szárazföldi palaolaj-demonstrációs övezete, amely a Junggar-medence keleti részén található. Területe 1278 négyzetkilométer, becsült erőforrás-tartaléka pedig 1,112 milliárd tonna. 2018-ban megkezdődött a jimusari palaolaj nagymértékű kitermelése. Az első negyedévben a hszincsiangi jimusari nemzeti szárazföldi palaolaj-demonstrációs övezet 315 000 tonna palaolajat termelt, ami új történelmi rekordot jelent. A demonstrációs övezet felgyorsítja a palaolaj-készletek és -termelés növelésére irányuló erőfeszítéseket, a tervek szerint 2024-re 100 fúrókutat és 110 repesztőkutat fúrnak.

A palaolaj, ami a palakőzethez vagy annak repedéseiben tapadó olaj, az egyik legnehezebben kinyerhető olajfajta. Hszincsiang gazdag palaolaj-forrásokkal rendelkezik, amelyek széleskörű feltárási és fejlesztési lehetőségeket kínálnak. Kína a palaolaj-forrásokat a jövőbeli olajpótlás kulcsfontosságú területeként azonosította. Vu Csengmei, a hszincsiangi olajmező Jiqing Olajmező Üzemeltetési Területének Geológiai Kutatóközpontjának másodmérnöke elmagyarázza, hogy a jimusari palaolajat általában több mint 3800 méterrel a föld alatt temetik el. A mély eltemetés és a különösen alacsony áteresztőképesség miatt a kitermelés ugyanolyan nehéz, mint egy fenőkőből az olaj kinyerése.

Kína szárazföldi palaolaj-kitermelése általában négy fő kihívással néz szembe: először is, az olaj viszonylag nehéz, ami megnehezíti az áramlását; másodszor, az édes foltok kicsik és nehezen előre jelezhetők; harmadszor, a magas agyagtartalom megnehezíti a repesztést; negyedszer, az eloszlás egyenetlen, ami bonyolítja a műveleteket. Ezek a tényezők régóta korlátozzák a szárazföldi palaolaj nagymértékű és hatékony fejlesztését Kínában. A projektben a repesztőfolyadék kezelésére egy új adalékanyagot használnak a szennyezés csökkentése és a folyadék újrahasznosítása érdekében, így azt repesztőfolyadékká alakítják újrafelhasználásra. Ezt a módszert kilenc kúton tesztelték 2023-ban, kiváló eredményekkel. A projekt 2024 júniusától tervezi a feloldott repesztőfolyadék felhasználását egy nagymértékű repesztési műveletben.

A projekt fő formációja széntelepekből, szürke és barna iszapkő szakaszokból áll, amelyek vízre érzékeny formációk. A jimusar palaolaj-blokkban a második kút nyitott lyukú szakasza hosszú, és a formáció áztatási ideje meghosszabbodik. Vizes alapú iszap használata esetén összeomlás és instabilitás valószínű, de az olaj alapú fúrófolyadékok nem okoznak hidratációs hatásokat. Az olaj a vízben emulziós fúrófolyadékok, ha stabilak, szintén nem okoznak hidratációs hatásokat, így az olaj alapú fúrófolyadékok nem hoznak létre hidratációs duzzadási nyomást. A kutatások egy olaj alapú iszaprendszer elfogadásához vezettek, amelynek összeomlásgátló elvei és intézkedései a következők: 1. Kémiai gátlás: Az olaj-víz arány 80:20 feletti szabályozása a vízfázis formációba való bejutásának csökkentése érdekében, hatékonyan megakadályozva a széntelepek és a nagyon vízre érzékeny formációk duzzadását és összeomlását. 2. Fizikai dugulás: Súlyozó szerek, például kalciumanyagok előzetes hozzáadása a gyenge formációkhoz a formáció nyomástartó képességének növelése és a kút szivárgásának megakadályozása érdekében. 3. Mechanikai támogatás: A sűrűség szabályozása 1,52 g/cm³ felett, fokozatos növelés a sűrűség 1,58 g/cm³ tervezési határértékéig a felépítési szakaszban. A Youzhu Company által gyártott súlyozószerek elérhetik a kívánt hatást, biztosítva a fúrási és kútfej-befejezési projektek zökkenőmentes és sikeres befejezését.