Նավթահանքային քիմիական հավելումների կիրառման դեպքեր

2022 թվականին, COVID-19 համավարակի ազդեցության պայմաններում, Հյուսիսարևմտյան նավթահորերի շահագործման կառավարման կենտրոնն ավարտել է 24 նախագիծ, այդ թվում՝ նավթահորերի վերահսկման սարքավորումների և ծանր նավթի խցանման խողովակների մաքրման աշխատանքներ, խնայելով 13.683 միլիոն յուան ​​գնման ծախսերի համար։

Նավթային խողովակների օգտագործման ընթացքում խողովակի տրամագիծը գնալով նեղանում է՝ մոմի, պոլիմերների և աղերի ազդեցության պատճառով, ինչը նվազեցնում է հում նավթի հոսքը և ազդում հում նավթի արտադրության վրա: Հետևաբար, հորատման ընկերությունները, որպես կանոն, մաքրում են խողովակները տարին մեկ անգամ: Խողովակների միացումների եռակցման կարերը մշակելուց հետո անհրաժեշտ է մաքրել խողովակները:

Ընդհանուր պայմաններում, որպես նավթատարներ օգտագործվող պողպատե խողովակները ժանգ ունեն ինչպես ներքին, այնպես էլ արտաքին մակերեսներին: Եթե չմաքրվեն, դա կաղտոտի հիդրավլիկ յուղը օգտագործելուց հետո՝ ազդելով հիդրավլիկ սարքերի բնականոն աշխատանքի վրա: Հետևաբար, անհրաժեշտ է հեռացնել խողովակների ներքին մակերեսի ժանգը թթվային լվացման միջոցով: Թթվային լվացումը կարող է նաև հեռացնել խողովակների արտաքին մակերեսի ժանգը, ինչը օգտակար է խողովակների արտաքին մակերեսին հակաժանգային ներկ քսելու համար՝ ապահովելով երկարատև հակակոռոզիոն պաշտպանություն: Թթվային լվացումը սովորաբար իրականացվում է 0%-ից մինչև 15% կոնցենտրացիայով թթվային լուծույթով: Youzhu ընկերությունը, մատակարարելով կոռոզիայի արգելակիչ արտադրանք՝ UZ CI-180, բարձր ջերմաստիճանին դիմացկուն թթվայնացման կոռոզիայի արգելակիչ՝ նավթահանքերում օգտագործելու համար: Թթվայնացման կամ թթվացման գործընթացում թթուն կքայքայի պողպատը, և բարձր ջերմաստիճանում կոռոզիայի արագությունն ու միջակայքը զգալիորեն կմեծանան, հետևաբար, նավթահանքերում բարձր ջերմաստիճանի խողովակների կոռոզիայի կանխարգելումը հատկապես կարևոր է, ինչը կապված է ոչ միայն նավթահանքերի շահագործման առավելությունների հետ, այլև սերտորեն կապված է արտադրության անվտանգության հետ: Խողովակաշարերի և սարքավորումների վրա թթվային էրոզիայի աստիճանը կախված է շփման ժամանակից, թթվի կոնցենտրացիայից և ջերմաստիճանային պայմաններից և այլն: UZ CI-180-ը գերազանց բարձր ջերմաստիճանային դիմադրություն ունի, և մինչև 350°F (180°C) ջերմաստիճաններում, հորատանցքի հատակում բարձր ջերմաստիճաններում թթվի կոռոզիայի ազդեցությունը պողպատի վրա կարող է զգալիորեն նվազել՝ UZ CI-180-ը թթվային խառնուրդին ավելացնելով: Youzhu-ն բարձր գնահատականի է արժանացել Հյուսիսարևմտյան նավթահանքերի կառավարման կենտրոնի կողմից՝ խողովակների մաքրման, հորատման հեղուկի ձևակերպման և սարքավորումների սպասարկման իր նախագծերի համար:

Դոնգյին քաղաքի Դոնգ Սան ճանապարհին գտնվող Ֆենգյե 1-10HF հորատանցքը թերթաքարային նավթի առաջին հորիզոնական հորատանցքն է, որը հաղթահարել է 20-օրյա հորատման ցիկլի արգելքը՝ ավարտելով այն նախատեսված ժամկետից 24 օր շուտ։ Այն Ազգային էներգետիկայի վարչության կողմից հաստատված թերթաքարային նավթի երեք ազգային ցուցադրական գոտիներից մեկն է և Չինաստանում մայրցամաքային բեկվածքային ավազանի թերթաքարային նավթի առաջին ազգային ցուցադրական գոտին։ Հորատանցքի կառուցումը նախատեսված ժամկետից 24 օր շուտ ավարտելու շնորհիվ խնայվել է ավելի քան 10 միլիոն յուան։

Մոտակա հորատանցքին մոտ լինելու և ընդամենը 400 մետր հեռավորության վրա գտնվող ճեղքման վայրի և խճաքարային ապարների սահմանին մոտ լինելու պատճառով, Fengye 1-10HF հորատանցքը բախվել է ջրի ներթափանցման, արտահոսքի և հեղուկի կորստի ռիսկերի: Բացի այդ, հորատանցքի հատակում բարձր ջերմաստիճանը մարտահրավերներ է ստեղծել տարբեր գործիքների համար: Նախագծի թիմը կենտրոնացել է ճարտարագիտական ​​տեխնոլոգիաների աջակցության և հիմնական տեխնոլոգիական խնդիրների լուծման վրա: Նրանք հաջորդաբար լուծել են այնպիսի սահմանափակումներ, ինչպիսիք են ուժեղ տարասեռության քաղցր կետերի կանխատեսման դժվարությունը, բարձր ջերմաստիճանների և ճնշման տակ գործիքների սահմանափակումները, ինչպես նաև հորատման հեղուկի կորստի և ներհոսքի համակեցությունը:

Նրանք մշակել և կիրառել են սինթետիկ հիմքով ցեխի համակարգ՝ հեղուկությունը բարելավելու համար: Դրանց թվում է Youzhu-ի կողմից մշակված TF FL WH-1 ցեմենտային հեղուկի կորստի հավելանյութը, որը կարող է բարձրորակ թաղանթ առաջացնել թերթաքարային հորատանցքի մակերեսին՝ կանխելով հորատման հեղուկի ֆիլտրատի ներթափանցումը կազմավորման մեջ: TF FL WH-1-ը նախատեսված է 60℉(15.6℃)-ից մինչև 400℉(204℃) ներքևի անցքի շրջանառության ջերմաստիճան ունեցող հորատանցքերում օգտագործելու համար:

TF FL WH-1-ը ապահովում է API հեղուկի կորստի վերահսկողություն 36cc/30 րոպեից ցածր արագությամբ՝ միաժամանակ վերահսկելով գազի միգրացիան ձևավորումից: Սովորաբար, 0.6%-ից մինչև 2.0% BWOC է պահանջվում շիճուկի մեծ մասի համար: Այն սովորաբար օգտագործվում է 0.8% BWOC-ից պակաս դեղաչափով՝ այդպիսով պաշտպանելով ջրամբարը և կայունացնելով հորատանցքը: Սա արդյունավետորեն կնքում է թերթաքարի ծակոտիները և միկրոճեղքերը, կանխելով հորատման հեղուկի ֆիլտրատի ներթափանցումը և նվազեցնելով ծակոտիների ճնշման փոխանցումը, զգալիորեն ուժեղացնելով հորատման հեղուկի արգելակումը:

Դաշտային կիրառման արդյունքները ցույց են տալիս, որ բարձր արդյունավետության ջրային հիմքով հորատման հեղուկը խիստ արգելակող է, մեծացնում է մեխանիկական հորատման արագությունը, կայուն է բարձր ջերմաստիճաններում, պաշտպանում է ջրամբարը և էկոլոգիապես մաքուր է։

2022 թվականի փետրվարին Sinopec-ի Բաժոնգ 1HF հորատանցքը, որը գտնվում է Յուրայի գետի հունի ավազաքարային նավթի և գազի ռեզերվուարում, նորարարականորեն առաջարկեց «կոտրվածքային, ներծծվող և հորատանցքի փակ ինտեգրման» կոտրվածքային նախագծման հայեցակարգը: Այս մոտեցումը մշակվել է խիտ գետի հունի ավազաքարային ռեզերվուարների և բարձր ձևավորման ճնշման գործակիցների բնութագրերը հաշվի առնելու համար: Օպտիմիզացված կոտրվածքային տեխնոլոգիան, որը ներառում է «ամուր կտրում + ժամանակավոր խցանում և շեղում + բարձր ինտենսիվությամբ ավազի ավելացում + ներծծվող յուղի ուժեղացում», զգալիորեն մեծացրեց ստորգետնյա նավթի և գազի հոսքի հզորությունը և ստեղծեց կոտրվածքային նոր մոդել, որը հիմք հանդիսացավ հորիզոնական հորատանցքերի մեծածավալ կոտրվածքային նախագծման համար:

Յուժուոյի բարձր ջերմաստիճանի հեղուկի կորստի հավելանյութը, բարձր ջերմաստիճանի հակափլուզման խցանող նյութը և բարձր ջերմաստիճանի հոսքի տիպի կարգավորիչը կոտրման հեղուկում հաղթահարում են ճնշման և հեղուկի կորստի հետ կապված մարտահրավերները, որոնք առաջանում են ձևավորման ծակոտիների ճնշման, հորատանցքի լարվածության և ապարների ամրության պատճառով: Հարավարևմտյան նավթային համալսարանում ստացված հատուկ գելային խցանման տեխնոլոգիան թույլ է տալիս հատուկ գելին ավտոմատ կերպով դադարեցնել հոսքը կորստի շերտ մտնելուց հետո, լցնելով կոտրվածքներն ու դատարկ տարածությունները՝ ձևավորելով «գելային խցան», որը մեկուսացնում է ներքին ձևավորման հեղուկը հորատանցքի հեղուկից: Այս տեխնոլոգիան խիստ արդյունավետ է կոտրված, ծակոտկեն և կոտրված կազմավորումներում ծանր արտահոսքի դեպքում՝ զգալի հեղուկի կորստով և նվազագույն վերադարձի ծավալներով:

2023 թվականի մայիսի 30-ին, ժամը 11:46-ին, Չինաստանի ազգային նավթային կորպորացիայի (CNPC) «Թարիմ» նավթային դաշտը սկսեց հորատումը «Շենդի Թեքե 1» հորատանցքում՝ ազդարարելով 10,000 մետր հասնող խորություններում գերխորը երկրաբանական և ճարտարագիտական ​​գիտությունների ուսումնասիրության ճանապարհորդության սկիզբը: Սա պատմական պահ է Չինաստանի խորը հողային ճարտարագիտության համար՝ նշանակելով երկրի խորը հողային հետախուզման տեխնոլոգիայի խոշոր առաջընթաց և հորատման հնարավորությունների «10,000 մետր դարաշրջանի» սկիզբ:

«Շենդի Թեքե 1» հորատանցքը գտնվում է Սինցզյան նահանգի Ակսու պրեֆեկտուրայի Շայա շրջանում՝ Տակլամական անապատի սրտում: Այն CNPC-ի կողմից իրականացվող նշանակալի «խորը հողային նախագիծ» է Թարիմի նավթահանքում, որը հարակից է Ֆումանի գերխորը նավթագազային տարածքին, որի խորությունը 8000 մետր է, իսկ պաշարները՝ մեկ միլիարդ տոննա: Հորատանցքի նախագծային խորությունը 11100 մետր է, իսկ հորատման և ավարտման նախատեսված ժամկետը՝ 457 օր: 2024 թվականի մարտի 4-ին «Շենդի Թեքե 1»-ի հորատման խորությունը գերազանցել է 10000 մետրը, դարձնելով այն աշխարհում երկրորդ և Ասիայում առաջին ուղղահայաց հորատանցքը, որը գերազանցել է այս խորությունը: Այս հանգրվանը ցույց է տալիս, որ Չինաստանն ինքնուրույն հաղթահարել է այս մասշտաբի գերխորը հորատանցքերի հորատման հետ կապված տեխնիկական մարտահրավերները:

10,000 մետր խորության վրա հորատումը նավթի և գազի ճարտարագիտության տեխնոլոգիայի ամենադժվար ոլորտներից մեկն է՝ բազմաթիվ տեխնիկական խոչընդոտներով։ Այն նաև երկրի ճարտարագիտական ​​տեխնոլոգիաների և սարքավորումների հնարավորությունների հիմնական ցուցանիշ է։ Հորատանցքային ջերմաստիճանի և ճնշման ծայրահեղ պայմաններին բախվելով՝ զգալի առաջընթաց է գրանցվել բարձր ջերմաստիճանի հորատման հեղուկների, բարձր ջերմաստիճանին դիմացկուն շարժիչների և ուղղորդված հորատման տեխնոլոգիաների ոլորտում։ Առաջխաղացումներ են գրանցվել նաև միջուկի նմուշառման և մալուխների գրանցման սարքավորումների, 175 ՄՊա հզորությամբ գերբարձր ճնշման կոտրման մեքենաների և կոտրման հեղուկի սարքավորումների ոլորտում, որոնք հաջողությամբ փորձարկվել են տեղում։ Այս զարգացումները հանգեցրել են մի շարք կարևոր տեխնոլոգիաների ստեղծմանը՝ գերխորը հորատանցքերի անվտանգ և արդյունավետ հորատման և ավարտման համար։

Այս նախագծում օգտագործված հորատման հեղուկի համակարգում հատուկ բարձր ջերմաստիճանի և ճնշման միջավայրերը հաշվի են առնվել՝ մշակելով գերազանց հեղուկի կորստի նվազեցնող և կոռոզիայի ինհիբիտորներ, որոնք պահպանում են գերազանց ռեոլոգիական հատկություններ բարձր ջերմաստիճանների պայմաններում և հեշտ են կարգավորելու և պահպանելու համար: Կավե կոնտրոլային հավելումները նաև բարելավել են կավե մասնիկների ջրազրկման ունակությունը գերբարձր ջերմաստիճանի պայմաններում՝ բարելավելով հորատման հեղուկի հարմարվողականությունը և կայունությունը:

Ջիմուսարի թերթաքարային նավթը Չինաստանի առաջին ազգային ցամաքային թերթաքարային նավթի ցուցադրական գոտին է, որը գտնվում է Ջունգգար ավազանի արևելյան մասում: Այն զբաղեցնում է 1278 քառակուսի կիլոմետր տարածք և ունի 1,112 միլիարդ տոննա գնահատվող ռեսուրսային պաշար: 2018 թվականին սկսվել է Ջիմուսարի թերթաքարային նավթի լայնածավալ մշակումը: Առաջին եռամսյակում Սինցզյան-Ջիմուսարի ազգային ցամաքային թերթաքարային նավթի ցուցադրական գոտին արտադրել է 315,000 տոննա թերթաքարային նավթ, սահմանելով նոր պատմական ռեկորդ: Ցուցադրական գոտին արագացնում է թերթաքարային նավթի պաշարների և արտադրության ավելացման ջանքերը՝ մինչև 2024 թվականը պլանավորելով ավարտել 100 հորատման և 110 ճեղքման հորատանցքերի կառուցումը:

Թերթաքարային նավթը, որը թերթաքարային ապարներին կպած կամ դրանց ճեղքերում գտնվող նավթ է, նավթի արդյունահանման ամենադժվար տեսակներից մեկն է: Սինցզյանը հարուստ թերթաքարային նավթի պաշարներ ունի՝ հետախուզման և զարգացման լայն հեռանկարներով: Չինաստանը թերթաքարային նավթի պաշարները նշել է որպես ապագայում նավթի փոխարինման հիմնական տարածք: Սինցզյանի նավթային դաշտի Ջիցին նավթահանքի շահագործման տարածքի երկրաբանական հետազոտությունների կենտրոնի երկրորդական ինժեներ Վու Չենգմեյը բացատրում է, որ Ջիմուսարի թերթաքարային նավթը սովորաբար թաղված է ավելի քան 3800 մետր խորության վրա: Խորը թաղումը և հատկապես ցածր թափանցելիությունը արդյունահանումը դարձնում են նույնքան դժվար, որքան սրող քարից նավթ արդյունահանելը:

Չինաստանի ցամաքային թերթաքարային նավթի մշակումը ընդհանուր առմամբ բախվում է չորս հիմնական մարտահրավերի. առաջինը՝ նավթը համեմատաբար ծանր է, ինչը դժվարացնում է դրա հոսքը, երկրորդ՝ «քաղցր կետերը» փոքր են և դժվար է կանխատեսել, երրորդ՝ կավի բարձր պարունակությունը դժվարացնում է կոտրման գործընթացը, չորրորդ՝ բաշխումը անհամապատասխան է, ինչը բարդացնում է գործողությունները: Այս գործոնները վաղուց ի վեր սահմանափակում են Չինաստանում ցամաքային թերթաքարային նավթի լայնածավալ և արդյունավետ մշակումը: Նախագծում կոտրման հետհոսքային հեղուկը մշակելու համար օգտագործվում է նոր հավելանյութ՝ աղտոտվածությունը նվազեցնելու և հեղուկը վերամշակելու համար՝ այն կրկին վերածելով կոտրման հեղուկի՝ վերօգտագործման համար: Այս մեթոդը փորձարկվել է ինը հորատանցքերի վրա 2023 թվականին՝ գերազանց արդյունքներով: 2024 թվականի հունիսի դրությամբ նախագիծը նախատեսում է վերականգնված կոտրման հեղուկն օգտագործել մեծածավալ կոտրման գործողության մեջ:

Նախագծի հիմնական կազմավորումը բաղկացած է ածխային շերտերից, մոխրագույն և շագանակագույն ցեխաքարային հատվածներից, որոնք ջրազգայուն կազմավորումներ են: Ջիմուսարի թերթաքարային նավթային բլոկում երկրորդ հորատանցքի բաց անցքի հատվածը երկար է, և կազմավորման թրջման ժամանակը երկարաձգվում է: Եթե օգտագործվում է ջրային հիմքով ցեխ, փլուզումը և անկայունությունը հավանական են, բայց նավթային հիմքով հորատման հեղուկները չեն առաջացնում հիդրատացիայի ազդեցություն: Յուղը ջրում էմուլսիոն հորատման հեղուկները, երբ կայուն են, նույնպես չեն առաջացնում հիդրատացիայի ազդեցություն, հետևաբար, նավթային հիմքով հորատման հեղուկները չեն ստեղծում հիդրատացիայի ուռչման ճնշումներ: Հետազոտությունները հանգեցրել են նավթային հիմքով ցեխային համակարգի ընդունմանը՝ հետևյալ հակափլուզման սկզբունքներով և միջոցառումներով. 1. Քիմիական արգելակում. յուղ-ջուր հարաբերակցության 80:20-ից բարձր կարգավորում՝ կազմավորման մեջ ջրի փուլի ներթափանցումը նվազեցնելու համար, արդյունավետորեն կանխելով ածխային շերտերի և ջրին խիստ զգայուն կազմավորումների ուռչումը և փլուզումը: 2. Ֆիզիկական խցանում. թույլ կազմավորումներում նախապես ավելացնել կշռող նյութեր, ինչպիսիք են կալցիումային նյութերը՝ կազմավորման ճնշմանը դիմակայելու ունակությունը բարձրացնելու և հորատանցքի արտահոսքը կանխելու համար: 3. Մեխանիկական հենարան. 1.52 գ/սմ³-ից բարձր խտության վերահսկում, աստիճանաբար ավելացնելով խտությունը մինչև 1.58 գ/սմ³ նախագծային սահմանը կուտակման հատվածում: Youzhu ընկերության կողմից արտադրվող կշռող նյութերը կարող են հասնել ցանկալի արդյունքի՝ ապահովելով հորատման և հորատանցքերի ավարտման նախագծերի հարթ և հաջող ավարտը: