Naftas atradņu ķīmisko piedevu pielietojuma gadījumi

2022. gadā, saskaroties ar COVID-19 pandēmijas ietekmi, Ziemeļrietumu naftas atradņu aku pabeigšanas pārvaldības centrs pabeidza 24 projektus, tostarp naftas urbumu kontroles iekārtas un smagās naftas aizsprostojumu cauruļu tīrīšanu, ietaupot iepirkuma izmaksas 13,683 miljonu juaņu apmērā.

Naftas cauruļu lietošanas laikā cauruļu diametrs vaska, polimēru un sāļu ietekmes dēļ kļūst arvien šaurāks, samazinot jēlnaftas plūsmu un ietekmējot jēlnaftas ieguvi. Tāpēc urbšanas uzņēmumi parasti tīra caurules reizi gadā. Pēc cauruļu savienojumu metinājuma šuvju apstrādes caurules ir jātīra.

Vispārējos apstākļos tērauda caurulēm, ko izmanto kā naftas caurules, ir rūsa gan uz iekšējās, gan ārējās virsmas. Ja tās netiek tīrītas, tas pēc lietošanas piesārņos hidraulisko eļļu, ietekmējot hidraulisko ierīču normālu darbību. Tāpēc ir nepieciešams noņemt rūsu no cauruļu iekšējās virsmas, izmantojot skābes mazgāšanu. Skābes mazgāšana var noņemt arī rūsu no cauruļu ārējās virsmas, kas ir noderīgi pretkorozijas krāsas uzklāšanai uz cauruļu ārējās virsmas, nodrošinot ilgstošu pretkorozijas aizsardzību. Skābes mazgāšanu parasti veic, izmantojot skābes šķīdumu ar koncentrāciju no 0% līdz 15%. Youzhu Company piedāvā korozijas inhibitoru produktus: UZ CI-180, augstas temperatūras izturīgu paskābinošu korozijas inhibitoru naftas ieguvei. Paskābināšanas vai kodināšanas procesā skābe korodē tēraudu, un augstā temperatūrā korozijas ātrums un diapazons ievērojami palielināsies, tāpēc naftas ieguvē augstas temperatūras cauruļu korozijas novēršana ir īpaši svarīga, kas ir saistīta ne tikai ar naftas ieguves priekšrocībām, bet arī ar ražošanas drošību. Skābes erozijas pakāpe uz cauruļvadiem un iekārtām ir atkarīga no saskares laika, skābes koncentrācijas un temperatūras apstākļiem utt. UZ CI-180 ir lieliska izturība pret augstu temperatūru, un temperatūrā līdz 180 °C skābes korozijas ietekmi uz tēraudu augstās temperatūrās urbuma apakšā var ievērojami samazināt, pievienojot UZ CI-180 skābes maisījumam. Youzhu ir saņēmis augstu atzinību no Ziemeļrietumu naftas atradņu pārvaldības centra par saviem projektiem cauruļu tīrīšanā, urbšanas šķidrumu formulēšanā un iekārtu apkopē.

Fengye 1-10HF urbums, kas atrodas Dongsanas ceļā Dongjinas pilsētā, ir pirmais horizontālais slānekļa naftas urbums, kas pārsniedz 20 dienu urbšanas cikla barjeru, pabeidzot darbu 24 dienas pirms grafika. Tā ir viena no trim Nacionālās enerģētikas pārvaldes apstiprinātajām nacionālajām slānekļa naftas demonstrācijas zonām un pirmā kontinentālā lūzuma baseina slānekļa naftas demonstrācijas zona Ķīnā. Pabeidzot urbumu 24 dienas pirms grafika, izmaksās tika ietaupīti vairāk nekā 10 miljoni juaņu.

Tā kā Fengye 1-10HF urbums atrodas tuvu tuvumā esošai akai, kuras plaisas ir radušās tikai 400 metru attālumā, un tā atrodas tuvu grants iežu robežai, tāpēc tā darbībai draudēja ūdens ielaušanās, pārplūdes un šķidruma zudumi. Turklāt augstā temperatūra urbuma apakšā radīja problēmas dažādiem instrumentiem. Projekta komanda koncentrējās uz inženiertehnisko tehnoloģiju atbalstu un galveno tehnoloģisko problēmu risināšanu. Viņi secīgi atrisināja tādus ierobežojumus kā grūtības prognozēt spēcīgas heterogenitātes optimālos punktus, instrumentu ierobežojumi augstā temperatūrā un spiedienā, kā arī urbšanas šķidruma zudumu un pieplūduma līdzāspastāvēšana.

Viņi izstrādāja un pielietoja sintētisku dubļu sistēmu, lai uzlabotu plūstamību. Starp tām pašreizējā urbšanas šķidruma piedeva TF FL WH-1 cementa šķidruma zudumu piedevas, ko izstrādājusi Youzhu, var veidot augstas kvalitātes plēvi uz slānekļa urbuma virsmas, novēršot urbšanas šķidruma filtrāta iekļūšanu veidojumā. TF FL WH-1 ir paredzēta lietošanai urbumos ar urbuma apakšējās cirkulācijas temperatūru (BHCT) no 60 ℉ (15,6 ℃) līdz 400 ℉ (204 ℃).

TF FL WH-1 nodrošina API šķidruma zudumu kontroli zem 36cc/30min, vienlaikus kontrolējot gāzes migrāciju no formācijas. Parasti vairumā suspensiju ir nepieciešams no 0,6% līdz 2,0% BWOC. To parasti izmanto devā, kas mazāka par 0,8% BWOC, tādējādi aizsargājot rezervuāru un stabilizējot urbumu. Tas efektīvi noblīvē slānekļa poras un mikroplaisas, novēršot urbšanas šķidruma filtrāta iekļūšanu un samazinot poru spiediena pārnesi, ievērojami uzlabojot urbšanas šķidruma inhibīciju.

Lauka pielietošanas rezultāti liecina, ka augstas veiktspējas uz ūdens bāzes veidotais urbšanas šķidrums ir ļoti inhibējošs, palielina mehāniskās urbšanas ātrumu, ir stabils augstās temperatūrās, aizsargā rezervuāru un ir videi draudzīgs.

2022. gada februārī Sinopec Bazhong 1HF urbums, kas atrodas Juras perioda upes gultnes smilšakmens naftas un gāzes rezervuārā, inovatīvi ierosināja "hidrauliskās plēšanas, iesūkšanas un urbuma noslēgšanas integrācijas" hidrauliskās plēšanas projektēšanas koncepciju. Šī pieeja tika izstrādāta, lai risinātu blīvu upes gultnes smilšakmens rezervuāru un augstu formācijas spiediena koeficientu raksturlielumus. Optimizētā hidrauliskās plēšanas tehnoloģija, kas ietver "blīvu griešanu + pagaidu aizsprostošanu un novirzīšanu + augstas intensitātes smilšu pievienošanu + iesūkšanas eļļas uzlabošanu", ievērojami palielināja pazemes naftas un gāzes plūsmas caurlaidību un izveidoja jaunu hidrauliskās plēšanas modeli, kas nodrošina atsauci horizontālo urbumu liela mēroga hidrauliskai plēšanai.

Youzhuo augstas temperatūras šķidruma zudumu piedeva, augstas temperatūras pretsabrukuma aizsprostošanas līdzeklis un augstas temperatūras plūsmas tipa regulators hidrauliskās plēšanas šķidrumā pārvar spiediena un šķidruma zudumu problēmas, ko rada formācijas poru spiediens, urbuma spriegums un iežu izturība. Īpašā gēla aizsprostošanas tehnoloģija, kas iegūta no Dienvidrietumu Naftas universitātes, ļauj īpašajam gēlam automātiski pārtraukt plūsmu pēc iekļūšanas zudumu slānī, aizpildot plaisas un tukšumus, veidojot "gēla aizbāzni", kas izolē iekšējo formācijas šķidrumu no urbuma šķidruma. Šī tehnoloģija ir ļoti efektīva smagu noplūžu gadījumā plaisātos, porainos un bojātos formācijās ar ievērojamiem šķidruma zudumiem un minimāliem atgriešanās apjomiem.

2023. gada 30. maijā plkst. 11:46 Ķīnas Nacionālās naftas korporācijas (CNPC) Tarim naftas atradne sāka urbšanu Shendi Teke 1 urbumā, iezīmējot īpaši dziļas ģeoloģijas un inženierzinātņu izpētes ceļojuma sākumu 10 000 metru dziļumā. Tas iezīmē vēsturisku brīdi Ķīnas dziļās zemes inženierijā, iezīmējot ievērojamu izrāvienu valsts dziļās zemes izpētes tehnoloģijā un "10 000 metru ēras" sākumu urbšanas iespēju jomā.

Shendi Teke 1 urbums atrodas Šajas apgabalā, Aksu prefektūrā, Siņdzjanā, Taklamakanas tuksneša sirdī. Tas ir nozīmīgs CNPC "dziļzemes projekts" Tarimas naftas atradnē, blakus Fumanas īpaši dziļajai naftas un gāzes ieguves zonai, kuras dziļums ir 8000 metri un rezerves viena miljarda tonnu apmērā. Urbuma projektētais dziļums ir 11 100 metri, un plānotais urbšanas un pabeigšanas periods ir 457 dienas. 2024. gada 4. martā Shendi Teke 1 urbšanas dziļums pārsniedza 10 000 metrus, padarot to par otro vertikālo urbumu pasaulē un pirmo Āzijā, kas pārsniedzis šo dziļumu. Šis pagrieziena punkts liecina, ka Ķīna ir patstāvīgi pārvarējusi tehniskās problēmas, kas saistītas ar šāda mēroga īpaši dziļu urbumu urbšanu.

Urbšana 10 000 metru dziļumā ir viena no sarežģītākajām naftas un gāzes inženiertehnoloģiju jomām ar daudzām tehniskām problēmām. Tā ir arī galvenais valsts inženiertehnoloģiju un iekārtu spēju rādītājs. Saskaroties ar ekstremāliem temperatūras un spiediena apstākļiem urbumu dziļurbumos, tika panākts ievērojams progress augstas temperatūras urbšanas šķidrumu, augstas temperatūras izturīgu motoru un virziena urbšanas tehnoloģiju jomā. Izrāvieni tika gūti arī serdes paraugu ņemšanas un kabeļu reģistrēšanas iekārtās, īpaši augsta spiediena hidrauliskās plēšanas vagonos ar 175 MPa jaudu un hidrauliskās plēšanas šķidruma iekārtās, kas tika veiksmīgi pārbaudītas uz vietas. Šie sasniegumi noveda pie vairāku kritiski svarīgu tehnoloģiju izveides drošai un efektīvai īpaši dziļu urbumu urbšanai un pabeigšanai.

Šajā projektā izmantotajā urbšanas šķidruma sistēmā specifiskas augstas temperatūras un augsta spiediena vides tika risinātas, izstrādājot augstākās kvalitātes šķidruma zudumu samazinātus līdzekļus un korozijas inhibitorus, kas saglabā lieliskas reoloģiskās īpašības augstās temperatūrās un ir viegli regulējami un uzturējami. Māla kontroles piedevas arī uzlaboja māla daļiņu atūdeņošanas spēju īpaši augstas temperatūras apstākļos, uzlabojot urbšanas šķidruma pielāgojamību un stabilitāti.

Džimusaras slānekļa naftas ieguve ir Ķīnas pirmā nacionālā sauszemes slānekļa naftas ieguves demonstrācijas zona, kas atrodas Džunggaras baseina austrumu daļā. Tā aizņem 1278 kvadrātkilometrus lielu platību, un tās aplēstās resursu rezerves ir 1,112 miljardi tonnu. 2018. gadā sākās liela mēroga Džimusaras slānekļa naftas ieguve. Pirmajā ceturksnī Siņdzjanas Džimusaras nacionālā sauszemes slānekļa naftas ieguves demonstrācijas zona saražoja 315 000 tonnu slānekļa naftas, uzstādot jaunu vēsturisku rekordu. Demonstrācijas zona paātrina centienus palielināt slānekļa naftas rezerves un ieguvi, un līdz 2024. gadam ir plānots pabeigt 100 urbšanas urbumus un 110 hidroplēšanas urbumus.

Slānekļa eļļa, kas ir eļļa, kas pielipusi pie slānekļa iežiem vai to plaisās, ir viens no visgrūtāk iegūstamajiem naftas veidiem. Siņdzjanā ir bagātīgi slānekļa naftas resursi ar plašām izpētes un attīstības perspektīvām. Ķīna ir noteikusi slānekļa naftas resursus kā galveno jomu nākotnes naftas aizstāšanai. Vu Čenmei, sekundārais inženieris Dzjiņingas naftas atradņu darbības zonas Ģeoloģisko pētījumu centrā Siņdzjanas naftas atradnē, skaidro, ka Džimusaras slānekļa eļļa parasti tiek aprakta vairāk nekā 3800 metru dziļumā pazemē. Dziļā aprakšana un īpaši zemā caurlaidība padara ieguvi tikpat sarežģītu kā eļļas ieguvi no asināmā akmens.

Ķīnas sauszemes slānekļa naftas ieguve kopumā saskaras ar četrām galvenajām problēmām: pirmkārt, nafta ir relatīvi smaga, kas apgrūtina tās plūsmu; otrkārt, saldie punkti ir mazi un grūti prognozējami; treškārt, augstais māla saturs apgrūtina hidraulisko plēšanu; ceturtkārt, sadalījums ir nevienmērīgs, kas sarežģī darbības. Šie faktori jau sen ir ierobežojuši sauszemes slānekļa naftas ieguvi Ķīnā liela mēroga un efektīvi. Projektā, lai apstrādātu hidrauliskās plēšanas atplūdes šķidrumu, tiek izmantota jauna piedeva, lai samazinātu piesārņojumu un pārstrādātu šķidrumu, pārvēršot to atpakaļ hidrauliskās plēšanas šķidrumā atkārtotai izmantošanai. Šī metode tika pārbaudīta deviņās akās 2023. gadā ar izciliem rezultātiem. Sākot ar 2024. gada jūniju, projekts plāno izmantot atjaunoto hidrauliskās plēšanas šķidrumu liela mēroga hidrauliskās plēšanas operācijā.

Projekta galveno veidojumu veido ogļu iegulas, pelēki un brūni dūņakmens posmi, kas ir pret ūdeni jutīgi veidojumi. Džimusaras slānekļa naftas blokā otrā urbuma atvērtā urbuma posmi ir gari, un veidojuma mērcēšanas laiks ir pagarināts. Ja tiek izmantoti uz ūdens bāzes veidoti dubļi, ir iespējama sabrukšana un nestabilitāte, bet uz naftas bāzes veidoti urbšanas šķidrumi neizraisa hidratācijas efektus. Arī uz eļļas bāzes veidoti emulsijas urbšanas šķidrumi, ja tie ir stabili, neizraisa hidratācijas efektus, tāpēc uz naftas bāzes veidoti urbšanas šķidrumi nerada hidratācijas pietūkuma spiedienu. Pētījumi ir noveduši pie uz naftas bāzes veidotas dubļu sistēmas ieviešanas ar šādiem sabrukšanas novēršanas principiem un pasākumiem: 1. Ķīmiskā inhibīcija: eļļas un ūdens attiecības kontrole virs 80:20, lai samazinātu ūdens fāzes ieplūšanu veidojumā, efektīvi novēršot ogļu iegulu un ļoti pret ūdeni jutīgu veidojumu pietūkumu un sabrukumu. 2. Fiziska aizsprostošana: vājos veidojumos iepriekš pievieno svēršanas līdzekļus, piemēram, kalcija materiālus, lai uzlabotu veidojuma spiediena nestspēju un novērstu urbuma noplūdi. 3. Mehāniskais atbalsts: Blīvuma kontrole virs 1,52 g/cm³, pakāpeniski palielinot blīvumu līdz projektētajai robežai 1,58 g/cm³ uzkrāšanās posmā. Youzhu uzņēmuma ražotie svēršanas līdzekļi var sasniegt vēlamo efektu, nodrošinot urbšanas un aku pabeigšanas projektu vienmērīgu un veiksmīgu pabeigšanu.