Naftos telkinių cheminių priedų naudojimo atvejai

2022 m., susidūrus su COVID-19 pandemijos poveikiu, Šiaurės vakarų naftos telkinių gręžinių užbaigimo valdymo centras baigė 24 projektus, įskaitant naftos gręžinių valdymo įrangą ir sunkiosios naftos užsikimšimo vamzdžių valymą, sutaupydamas 13,683 mln. juanių viešųjų pirkimų išlaidas.

Naudojant alyvos vamzdžius, vamzdžio skersmuo vis siaurėja dėl vaško, polimerų ir druskų poveikio, todėl sumažėja žalios naftos srautas ir daroma žala naftos gamybai. Todėl gręžimo įmonės paprastai vamzdžius valo kartą per metus. Apdorojus vamzdžių jungčių suvirinimo siūles, būtina išvalyti vamzdžius.

Bendromis sąlygomis plieniniai vamzdžiai, naudojami kaip alyvos vamzdžiai, turi rūdžių tiek ant vidinio, tiek ant išorinio paviršiaus. Jei ji nebus išvalyta, po naudojimo ji užterš hidraulinę alyvą ir turės įtakos normaliam hidraulinių įrenginių veikimui. Todėl rūdis nuo vamzdžių vidinio paviršiaus būtina nuplauti rūgštimi. Rūgščių plovimas taip pat gali pašalinti rūdis ant išorinio vamzdžių paviršiaus, o tai naudinga tepant išorinį vamzdžių paviršių antikoroziniais dažais, užtikrinančiais ilgalaikę antikorozinę apsaugą. Rūgšties plovimas paprastai atliekamas naudojant rūgšties tirpalą, kurio koncentracija yra nuo 0% iki 15%. „Youzhu Company“, tiekdama korozijos inhibitorius: UZ CI-180, aukštai temperatūrai atsparų rūgštinančią korozijos inhibitorių, skirtą naudoti naftos telkiniuose. Rūgštinimo ar ėsdinimo procese rūgštis rūdys plieną, o aukštoje temperatūroje korozijos greitis ir diapazonas labai padidės, todėl naftos telkinių gamyboje ypač svarbi aukštos temperatūros vamzdžių korozijos prevencija, kuri yra susijusi ne tik su naftos telkinių eksploatavimo nauda, ​​bet ir glaudžiai susijusi su gavybos sauga. Rūgštinės erozijos laipsnis ant vamzdynų ir įrangos priklauso nuo sąlyčio laiko, rūgšties koncentracijos ir temperatūros sąlygų ir kt. UZ CI-180 pasižymi puikiu atsparumu aukštai temperatūrai, o esant iki 350°F (180°C) temperatūrai, korozija rūgšties poveikį plienui esant aukštai temperatūrai šulinio apačioje galima labai sumažinti į rūgšties mišinį įpylus UZ CI-180. Youzhu gavo didelį Šiaurės vakarų naftos telkinių valdymo centro pripažinimą už vamzdžių valymo, gręžimo skysčių formavimo ir įrangos priežiūros projektus.

Fengye 1-10HF gręžinys, esantis Dong San kelyje, Dongying mieste, yra pirmasis horizontalusis skalūnų naftos gręžinys, įveikęs 20 dienų gręžimo ciklo barjerą ir užbaigęs 24 dienas anksčiau nei numatyta. Tai viena iš trijų nacionalinių skalūnų naftos demonstravimo zonų, patvirtintų Nacionalinės energetikos administracijos, ir pirmoji nacionalinė demonstracinė zona, skirta žemyninio gedimo baseino skalūnų alyvai Kinijoje. Užbaigus gręžinį 24 dienas anksčiau nei numatyta, buvo sutaupyta daugiau nei 10 mln. juanių.

Kadangi netoliese esantis šulinys, įtrūkęs vos už 400 metrų, ir žvyro uolienų ribos buvo arti, Fengye 1-10HF šulinys susidūrė su vandens įsiskverbimo, perpildymo ir skysčių praradimo rizika. Be to, aukšta temperatūra šulinio dugne kėlė iššūkių įvairiems instrumentams. Projekto komanda daugiausia dėmesio skyrė inžinerinių technologijų palaikymui ir pagrindinių technologinių problemų sprendimui. Jie paeiliui išsprendė tokius suvaržymus, kaip sunku numatyti stiprius heterogeniškus saldžiuosius taškus, prietaisų apribojimus esant aukštai temperatūrai ir slėgiui bei gręžimo skysčio praradimo ir antplūdžio sambūvį.

Jie sukūrė ir pritaikė sintetinio pagrindo purvo sistemą, kad pagerintų sklandumą. Tarp jų dabartinis gręžimo skysčio priedas TF FL WH-1 Cement Fluid-loss Additives, sukurtas Youzhu, gali sudaryti aukštos kokybės plėvelę ant skalūnų gręžinio paviršiaus, neleidžiantį gręžimo skysčio filtratui patekti į formaciją, TF FL WH- 1 yra skirtas naudoti šuliniuose, kurių cirkuliacinė temperatūra apatinėje angoje (BHCT) yra nuo 60 ℉ (15,6 ℃) iki 400 ℉ (204 ℃).

TF FL WH-1 užtikrina API skysčių praradimo kontrolę iki 36cc/30min, tuo pačiu kontroliuojant dujų migraciją iš formacijos. Paprastai daugumoje srutų reikia 0,6–2,0 % BWOC. Paprastai jis naudojamas mažesnėmis nei 0,8 % BWOC dozėmis, taip apsaugant rezervuarą ir stabilizuojant gręžinį. Tai veiksmingai užsandarina skalūnų poras ir mikrolūžius, neleidžia gręžimo skysčio filtratui prasiskverbti ir sumažina porų slėgio perdavimą, o tai žymiai padidina gręžimo skysčio slopinimą.

Naudojimo lauke rezultatai rodo, kad didelio našumo vandens pagrindu pagamintas gręžimo skystis labai slopina, padidina mechaninį gręžimo greitį, yra stabilus aukštoje temperatūroje, apsaugo rezervuarą ir yra nekenksmingas aplinkai.

2022 m. vasario mėn. Sinopec gręžinyje Bazhong 1HF, esančiame Juros periodo upės kanalo smiltainio naftos ir dujų rezervuare, naujoviškai buvo pasiūlyta „skaldymo, įmirkimo ir gręžinio uždarymo“ ardymo dizaino koncepcija. Šis metodas buvo sukurtas siekiant atsižvelgti į tankių upių kanalų smiltainio rezervuarų ypatybes ir aukštus susidarymo slėgio koeficientus. Optimizuota ardymo technologija, kurią sudaro „sandarus pjovimas + laikinas užkimšimas ir nukreipimas + didelio intensyvumo smėlio pridėjimas + įgeriamosios alyvos pagerinimas“, žymiai padidino požeminės naftos ir dujų srauto pajėgumą ir sukūrė naują ardymo modelį, suteikiantį pagrindą dideliems horizontalių šulinių skaldymas.

„Youzhuo“ aukštos temperatūros skysčių netekimo priedas, aukštos temperatūros apsauganti nuo griūties užsikimšimo medžiaga ir aukštos temperatūros srauto tipo reguliatorius ardymo skystyje įveikia slėgio ir skysčių praradimo problemas, kylančias dėl susidarymo porų slėgio, gręžinio įtempio ir uolienų stiprumo. Speciali gelio užkimšimo technologija, gauta iš Southwest Petroleum universiteto, leidžia specialiam geliui automatiškai nustoti tekėti patekus į nuostolių sluoksnį, užpildyti lūžius ir tuščias erdves, suformuojant „gelio kamštį“, kuris izoliuoja vidinį formavimo skystį nuo gręžinio skysčio. Ši technologija yra labai efektyvi esant dideliam nutekėjimui įskilusiose, porėtose ir skaldytose dariniuose, kai netenkama daug skysčių ir grąžinamas minimalus kiekis.

2023 m. gegužės 30 d., 11.46 val., Kinijos nacionalinės naftos korporacijos (CNPC) Tarimo naftos telkinys pradėjo gręžti Shendi Teke 1 gręžinį, o tai reiškia kelionės pradžią tyrinėti itin gilius geologijos ir inžinerijos mokslus iki gylio. 10 000 metrų. Tai yra istorinis Kinijos giluminės žemės inžinerijos momentas, reiškiantis didelį proveržį šalies giluminių žemės tyrinėjimų technologijoje ir „10 000 metrų eros“ pradžią gręžimo pajėgumų srityje.

Shendi Teke 1 šulinys yra Shaya apskrityje, Aksu prefektūroje, Sindziango valstijoje, Taklamakano dykumos širdyje. Tai reikšmingas CNPC „giluminės žemės projektas“ Tarimo naftos telkinyje, greta Fumano itin gilios naftos ir dujų zonos, kurios gylis siekia 8000 metrų, o atsargos siekia milijardą tonų. Suprojektuotas gręžinio gylis yra 11 100 metrų, o planuojamas gręžimo ir užbaigimo laikotarpis – 457 dienos. 2024 m. kovo 4 d. Shendi Teke 1 gręžimo gylis viršijo 10 000 metrų, todėl jis yra antras pasaulyje ir pirmasis Azijoje vertikalus gręžinys, viršijantis šį gylį. Šis etapas rodo, kad Kinija savarankiškai įveikė techninius iššūkius, susijusius su tokio masto itin gilių gręžinių gręžimu.

Gręžimas 10 000 metrų gylyje yra viena iš sudėtingiausių naftos ir dujų inžinerijos technologijų sričių, kurioje yra daug techninių kliūčių. Tai taip pat pagrindinis šalies inžinerinių technologijų ir įrangos pajėgumų rodiklis. Esant ekstremalioms gręžinių temperatūros ir slėgio sąlygoms, buvo padaryta didelė pažanga aukštos temperatūros gręžimo skysčių, aukštai temperatūrai atsparių variklių ir kryptinio gręžimo technologijų srityse. Proveržis taip pat buvo pasiektas gydant šerdies mėginių ėmimo ir kabelių registravimo įrangą, itin aukšto slėgio 175 MPa galios ardymo sunkvežimius ir ardymo skysčių įrangą, kurios buvo sėkmingai išbandytos vietoje. Dėl šių pokyčių buvo sukurtos kelios itin svarbios technologijos, skirtos saugiam ir efektyviam itin gilių gręžinių gręžimui ir užbaigimui.

Šiame projekte naudojamoje gręžimo skysčių sistemoje specifinės aukštos temperatūros ir aukšto slėgio aplinkos buvo sprendžiamos kuriant geresnius skysčių nuostolių reduktorius ir korozijos inhibitorius, kurie palaiko puikias reologines savybes esant aukštai temperatūrai ir yra lengvai reguliuojami bei prižiūrimi. Molio kontrolės priedai taip pat padidino molio dalelių nusausinimo gebą esant itin aukštai temperatūrai, pagerindami gręžimo skysčio prisitaikymą ir stabilumą.

Džimusaro skalūnų nafta yra pirmoji Kinijos nacionalinė sausumos skalūnų naftos demonstravimo zona, esanti rytinėje Junggaro baseino dalyje. Jis užima 1 278 kvadratinių kilometrų plotą, o jo išteklių rezervas yra 1, 112 milijardo tonų. 2018 metais pradėta plataus masto Džimusaro skalūnų alyvos plėtra. Pirmąjį ketvirtį Sindziango Džimusaro nacionalinė sausumos skalūnų naftos demonstravimo zona pagamino 315 000 tonų skalūnų naftos – tai buvo naujas istorinis rekordas. Parodomojoje zonoje spartėja pastangos didinti skalūnų naftos atsargas ir gavybą, iki 2024 m. planuojama baigti 100 gręžinių ir 110 ardymo gręžinių.

Skalūnų nafta, kuri yra prie skalūnų uolienų ar jos plyšių prilipusi nafta, yra viena iš sunkiausiai išgaunamų naftos rūšių. Sindziangas turi gausius skalūnų naftos išteklius ir plačias žvalgybos ir plėtros perspektyvas. Kinija skalūnų naftos išteklius įvardijo kaip pagrindinę būsimo naftos pakeitimo sritį. Wu Chengmei, antrinis inžinierius iš Jiqing naftos telkinio operacijų rajono Sindziango naftos telkinio geologinių tyrimų centro, paaiškina, kad Džimusaro skalūnų nafta paprastai yra palaidota daugiau nei 3800 metrų po žeme. Dėl gilaus įkasimo ir ypač mažo pralaidumo gavyba yra tokia pat sudėtinga, kaip ir aliejaus išgavimas iš šlifavimo akmenų.

Kinijos sausumos skalūnų naftos plėtra paprastai susiduria su keturiais dideliais iššūkiais: pirma, nafta yra gana sunki, todėl sunku tekėti; antra, saldžiosios dėmės yra mažos ir sunkiai nuspėjamos; trečia, dėl didelio molio kiekio sunku suskaidyti; ketvirta, paskirstymas yra nenuoseklus, apsunkinantis operacijas. Šie veiksniai jau seniai ribojo plataus masto ir veiksmingą sausumos skalūnų naftos plėtrą Kinijoje. Projekte, skirtas ardymo skysčiui apdoroti, naudojamas naujas priedas, skirtas sumažinti taršą ir perdirbti skystį, paverčiant jį ardymo skysčiu pakartotiniam naudojimui. Šis metodas buvo išbandytas devyniuose gręžiniuose 2023 m. ir buvo gauti puikūs rezultatai. Nuo 2024 m. birželio mėn. projekte atkurtą ardymo skystį planuojama naudoti didelio masto ardymo operacijoje.

Pagrindinį projekto darinį sudaro anglies siūlės, pilko ir rudo purvo akmenų atkarpos, kurios yra vandeniui jautrios dariniai. Džimusaro skalūnų alyvos bloke antrojo gręžinio atvira skylė yra ilga, pailgėja formacijos mirkymo laikas. Jei naudojamas vandens pagrindu pagamintas purvas, tikėtinas griūtis ir nestabilumas, tačiau naftos pagrindu pagaminti gręžimo skysčiai nesukelia hidratacijos poveikio. Aliejus vandenyje emulsijos gręžimo skysčiai, būdami stabilūs, taip pat nesukelia hidratacijos efekto, todėl alyvos pagrindu pagaminti gręžimo skysčiai nesukelia hidratacijos brinkimo slėgio. Tyrimai leido pritaikyti naftos pagrindu pagamintą purvo sistemą, kuriai taikomi tokie antisubliavimo principai ir priemonės: 1. Cheminis slopinimas: kontroliuojamas aliejaus ir vandens santykis virš 80:20, siekiant sumažinti vandens fazės invaziją į darinį, veiksmingai užkertant kelią anglies siūlių ir labai jautrių darinių išsipūtimas ir griūtis. 2. Fizinis užkimšimas: iš anksto įpilkite sveriamųjų medžiagų, pvz., kalcio medžiagų, į silpnus darinius, kad padidintumėte formavimo slėgį ir išvengtumėte šulinių nuotėkio. 3. Mechaninė parama: reguliuoti tankį, viršijantį 1,52 g/cm³, palaipsniui didinant tankį iki projektinės ribos 1,58 g/cm³ kaupimo sekcijoje. „Youzhu Company“ gaminamos svėrimo priemonės gali pasiekti norimą efektą, užtikrinantį sklandų ir sėkmingą gręžimo ir gręžinio užbaigimo projektų užbaigimą.