Kasus Aplikasi Aditif Kimia Ladang Minyak

Pada tahun 2022, dalam menghadapi dampak pandemi COVID-19, Pusat Manajemen Penyelesaian Sumur Ladang Minyak Northwest menyelesaikan 24 proyek, termasuk peralatan pengendalian sumur minyak dan pembersihan pipa penyumbatan minyak berat, sehingga menghemat biaya pengadaan sebesar 13,683 juta yuan.

Selama penggunaan pipa minyak, diameter pipa menjadi semakin sempit akibat pengaruh lilin, polimer, dan garam sehingga mengurangi aliran minyak mentah dan mempengaruhi produksi minyak mentah. Oleh karena itu, perusahaan pengeboran umumnya membersihkan pipa setahun sekali. Setelah merawat lapisan las pada sambungan pipa, pipa perlu dibersihkan.

Pada kondisi umum pipa baja yang digunakan sebagai pipa minyak terdapat karat pada permukaan dalam dan luarnya. Jika tidak dibersihkan, hal ini akan mencemari oli hidrolik setelah digunakan, sehingga mempengaruhi pengoperasian normal perangkat hidrolik. Oleh karena itu, karat pada permukaan bagian dalam pipa perlu dihilangkan melalui pencucian asam. Pencucian asam juga dapat menghilangkan karat pada permukaan luar pipa, sehingga bermanfaat untuk mengaplikasikan cat anti karat pada permukaan luar pipa, sehingga memberikan perlindungan anti korosi yang tahan lama. Pencucian asam umumnya dilakukan dengan menggunakan larutan asam dengan konsentrasi 0% sampai 15%. Perusahaan Youzhu, dengan menyediakan produk penghambat korosi: UZ CI-180, penghambat korosi pengasaman yang tahan suhu tinggi untuk penggunaan ladang minyak. Dalam proses pengasaman atau pengawetan, asam akan menimbulkan korosi pada baja, dan pada suhu tinggi, laju dan jangkauan korosi akan sangat meningkat, oleh karena itu, dalam produksi ladang minyak, pencegahan korosi pada pipa suhu tinggi sangatlah penting. yang tidak hanya berkaitan dengan manfaat eksploitasi ladang minyak, namun juga berkaitan erat dengan keselamatan produksi. Tingkat erosi asam pada pipa dan peralatan bergantung pada waktu kontak, konsentrasi asam dan kondisi suhu, dll. UZ CI-180 memiliki ketahanan suhu tinggi yang sangat baik, dan pada suhu hingga 350°F (180°C), korosi efek asam pada baja pada suhu tinggi di dasar sumur dapat dikurangi secara signifikan dengan menambahkan UZ CI-180 ke dalam campuran asam. Youzhu telah menerima pengakuan tinggi dari Pusat Manajemen Ladang Minyak Northwest atas proyeknya dalam pembersihan pipa, formulasi cairan pengeboran, dan pemeliharaan peralatan.

Terletak di Jalan Dong San di Kota Dongying, sumur Fengye 1-10HF adalah sumur horizontal minyak serpih pertama yang menembus penghalang siklus pengeboran 20 hari, dan selesai 24 hari lebih cepat dari jadwal. Ini adalah salah satu dari tiga zona demonstrasi minyak serpih nasional yang disetujui oleh Administrasi Energi Nasional dan zona demonstrasi nasional pertama untuk minyak serpih cekungan patahan benua di Tiongkok. Dengan menyelesaikan sumur 24 hari lebih cepat dari jadwal, penghematan biaya lebih dari 10 juta yuan.

Karena kedekatannya dengan sumur terdekat yang retak hanya sejauh 400 meter dan kedekatannya dengan batas batuan kerikil, sumur Fengye 1-10HF menghadapi risiko intrusi air, luapan, dan kehilangan cairan. Selain itu, suhu tinggi di dasar sumur menimbulkan tantangan bagi berbagai instrumen. Tim proyek berfokus pada dukungan teknologi rekayasa dan mengatasi masalah teknologi utama. Mereka secara berturut-turut memecahkan kendala-kendala seperti kesulitan dalam memprediksi heterogenitas sweet spot yang kuat, keterbatasan instrumen pada suhu dan tekanan tinggi, dan adanya kehilangan dan masuknya cairan pengeboran secara bersamaan.

Mereka mengembangkan dan menerapkan sistem lumpur berbasis sintetis untuk meningkatkan fluiditas. Diantaranya, aditif cairan pengeboran saat ini TF FL WH-1 Aditif Kehilangan Cairan Semen, yang dikembangkan oleh Youzhu dapat membentuk lapisan film berkualitas tinggi pada permukaan lubang sumur serpih, mencegah filtrat cairan pengeboran memasuki formasi, TF FL WH- 1 dirancang untuk digunakan di sumur dengan suhu sirkulasi lubang bawah (BHCT) pada 60℉(15,6℃) hingga 400℉ (204℃).

TF FL WH-1 memberikan kontrol kehilangan cairan API di bawah 36cc/30 menit sekaligus mengontrol migrasi gas dari formasi. Umumnya 0,6% hingga 2,0% BWOC diperlukan di sebagian besar slurry. Biasanya digunakan dengan dosis kurang dari 0,8% BWOC sehingga melindungi reservoir dan menstabilkan lubang sumur. Hal ini secara efektif menutup pori-pori serpih dan retakan mikro, mencegah filtrat cairan pengeboran masuk dan mengurangi transmisi tekanan pori, sehingga secara signifikan meningkatkan penghambatan cairan pengeboran.

Hasil penerapan lapangan menunjukkan bahwa fluida pengeboran berbasis air berkinerja tinggi memiliki daya hambat yang tinggi, meningkatkan kecepatan pengeboran mekanis, stabil pada suhu tinggi, melindungi reservoir, dan ramah lingkungan.

Pada bulan Februari 2022, sumur Bazhong 1HF Sinopec, yang terletak di reservoir minyak dan gas batupasir saluran sungai Jurassic, secara inovatif mengusulkan konsep desain rekahan "fraktur, imbibisi, dan integrasi penutupan sumur". Pendekatan ini dikembangkan untuk mengatasi karakteristik reservoir batupasir saluran sungai yang padat dan koefisien tekanan formasi yang tinggi. Teknologi rekahan yang dioptimalkan, yang mencakup "pemotongan ketat + penyumbatan dan pengalihan sementara + penambahan pasir intensitas tinggi + peningkatan minyak imbibisi," secara signifikan meningkatkan kapasitas aliran minyak dan gas bawah tanah dan membentuk model rekahan baru, yang memberikan referensi bagi perusahaan-perusahaan besar. rekahan skala pada sumur horizontal.

Aditif kehilangan cairan suhu tinggi Youzhuo, zat penyumbat anti-keruntuhan suhu tinggi, dan pengatur tipe aliran suhu tinggi dalam cairan rekahan mengatasi tantangan tekanan dan kehilangan cairan yang disebabkan oleh tekanan pori formasi, tegangan lubang sumur, dan kekuatan batuan. Teknologi penyumbatan gel khusus, yang berasal dari Southwest Petroleum University, memungkinkan gel khusus berhenti mengalir secara otomatis setelah memasuki lapisan yang hilang, mengisi retakan dan ruang kosong, membentuk "sumbat gel" yang mengisolasi cairan formasi internal dari cairan lubang sumur. Teknologi ini sangat efektif untuk kebocoran parah pada formasi yang retak, berpori, dan pecah dengan kehilangan cairan yang signifikan dan volume kembali yang minimal.

Pada tanggal 30 Mei 2023, pukul 11:46, Ladang Minyak Tarim milik China National Petroleum Corporation (CNPC) mulai melakukan pengeboran di sumur Shendi Teke 1, menandakan dimulainya perjalanan untuk mengeksplorasi ilmu geologi dan teknik ultra-dalam pada kedalaman mencapai 10.000 meter. Hal ini menandai momen bersejarah bagi rekayasa bumi dalam di Tiongkok, menandai terobosan besar dalam teknologi eksplorasi bumi dalam di negara tersebut dan dimulainya "era 10.000 meter" dalam kemampuan pengeboran.

Sumur Shendi Teke 1 terletak di Kabupaten Shaya, Prefektur Aksu, Xinjiang, di jantung Gurun Taklamakan. Ini adalah "proyek bumi dalam" yang signifikan oleh CNPC di Ladang Minyak Tarim, berdekatan dengan kawasan minyak dan gas ultra-dalam Fuman, yang memiliki kedalaman 8.000 meter dan cadangan satu miliar ton. Sumur tersebut memiliki kedalaman rencana 11.100 meter dan rencana pengeboran serta jangka waktu penyelesaian selama 457 hari. Pada tanggal 4 Maret 2024, kedalaman pengeboran Shendi Teke 1 melebihi 10.000 meter, menjadikannya sumur vertikal kedua di dunia dan pertama di Asia yang melampaui kedalaman tersebut. Tonggak sejarah ini menunjukkan bahwa Tiongkok telah secara mandiri mengatasi tantangan teknis yang terkait dengan pengeboran sumur ultra-dalam sebesar ini.

Pengeboran pada kedalaman 10.000 meter merupakan salah satu bidang yang paling menantang dalam teknologi rekayasa minyak dan gas, dengan banyak hambatan teknis. Hal ini juga merupakan indikator kunci dari teknologi rekayasa dan kemampuan peralatan suatu negara. Menghadapi kondisi suhu dan tekanan lubang bawah yang ekstrem, kemajuan signifikan telah dicapai dalam cairan pengeboran suhu tinggi, motor tahan suhu tinggi, dan teknologi pengeboran terarah. Terobosan juga dicapai pada peralatan pengambilan sampel inti dan cable logging, truk rekahan bertekanan sangat tinggi dengan kapasitas 175 MPa, dan peralatan fluida rekahan, yang berhasil diuji di lokasi. Perkembangan ini mengarah pada terciptanya beberapa teknologi penting untuk pengeboran dan penyelesaian sumur ultra-dalam yang aman dan efisien.

Dalam sistem fluida pengeboran yang digunakan dalam proyek ini, lingkungan bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi yang spesifik diatasi dengan pengembangan peredam kehilangan cairan dan penghambat korosi yang unggul yang mempertahankan sifat reologi yang sangat baik di bawah suhu tinggi dan mudah untuk disesuaikan dan dipelihara. Aditif pengontrol tanah liat juga meningkatkan kapasitas pengeringan partikel tanah liat dalam kondisi suhu sangat tinggi, sehingga meningkatkan kemampuan beradaptasi dan stabilitas cairan pengeboran.

Minyak serpih Jimusar adalah zona demonstrasi minyak serpih terestrial nasional pertama di Tiongkok, yang terletak di bagian timur Cekungan Junggar. Luasnya mencapai 1.278 kilometer persegi dan diperkirakan memiliki cadangan sumber daya sebesar 1,112 miliar ton. Pada tahun 2018, pengembangan minyak serpih Jimusar dalam skala besar dimulai. Pada kuartal pertama, Zona Demonstrasi Minyak Serpih Terestrial Nasional Xinjiang Jimusar memproduksi 315.000 ton minyak serpih, sehingga mencetak rekor sejarah baru. Zona percontohan ini mempercepat upaya peningkatan cadangan dan produksi minyak serpih, dengan rencana menyelesaikan 100 sumur pengeboran dan 110 sumur rekahan pada tahun 2024.

Minyak serpih, yaitu minyak yang menempel pada batuan serpih atau di dalam celahnya, merupakan salah satu jenis minyak yang paling sulit diekstraksi. Xinjiang memiliki sumber daya minyak serpih yang kaya dengan prospek eksplorasi dan pengembangan yang luas. Tiongkok telah mengidentifikasi sumber daya minyak serpih sebagai bidang utama pengganti minyak di masa depan. Wu Chengmei, seorang insinyur sekunder di Pusat Penelitian Geologi Area Operasi Ladang Minyak Jiqing di Ladang Minyak Xinjiang, menjelaskan bahwa minyak serpih Jimusar umumnya terkubur lebih dari 3.800 meter di bawah tanah. Penguburan yang dalam dan permeabilitas yang rendah menjadikan ekstraksi sama sulitnya dengan mengekstraksi minyak dari batu asahan.

Pengembangan minyak serpih terestrial Tiongkok umumnya menghadapi empat tantangan utama: pertama, minyaknya relatif berat sehingga sulit mengalir; kedua, sweet spotnya kecil dan sulit diprediksi; ketiga, kandungan tanah liat yang tinggi membuat rekahan menjadi sulit; keempat, distribusinya tidak konsisten, sehingga menyulitkan operasional. Faktor-faktor ini telah lama membatasi pengembangan minyak serpih terestrial dalam skala besar dan efisien di Tiongkok. Dalam proyek ini, untuk mengolah cairan rekahan aliran balik, aditif baru digunakan untuk mengurangi polusi dan mendaur ulang cairan tersebut, mengubahnya kembali menjadi cairan rekahan untuk digunakan kembali. Metode ini telah diuji pada sembilan sumur pada tahun 2023 dengan hasil yang sangat baik. Mulai Juni 2024, proyek ini berencana menggunakan cairan rekahan yang telah dilarutkan dalam operasi rekahan skala besar.

Formasi utama proyek ini terdiri dari lapisan batubara, bagian batulumpur berwarna abu-abu dan coklat, yang merupakan formasi sensitif terhadap air. Pada blok minyak serpih Jimusar, bagian lubang terbuka pada sumur kedua lebih panjang dan waktu perendaman formasi diperpanjang. Jika lumpur berbahan dasar air digunakan, kemungkinan besar akan terjadi keruntuhan dan ketidakstabilan, namun cairan pengeboran berbahan dasar minyak tidak menyebabkan efek hidrasi. Cairan pengeboran emulsi minyak dalam air, bila stabil, juga tidak menimbulkan efek hidrasi, sehingga cairan pengeboran berbahan dasar minyak tidak menimbulkan tekanan pembengkakan hidrasi. Penelitian telah mengarah pada penerapan sistem lumpur berbasis minyak, dengan prinsip dan tindakan anti-keruntuhan sebagai berikut: 1. Penghambatan kimia: Mengontrol rasio minyak-air di atas 80:20 untuk mengurangi invasi fase air ke dalam formasi, dan secara efektif mencegah pembengkakan dan keruntuhan lapisan batubara dan formasi yang sangat sensitif terhadap air. 2. Penyumbatan fisik: Menambahkan bahan pembobot seperti bahan kalsium terlebih dahulu dalam formasi yang lemah untuk meningkatkan kapasitas menahan tekanan formasi dan mencegah kebocoran sumur. 3. Dukungan mekanis: Mengontrol kepadatan di atas 1,52g/cm³, secara bertahap meningkatkan kepadatan hingga batas desain 1,58g/cm³ di bagian penumpukan. Agen pembobot yang diproduksi oleh Perusahaan Youzhu dapat mencapai efek yang diinginkan, memastikan kelancaran dan keberhasilan penyelesaian proyek pengeboran dan penyelesaian sumur.