Случаи на примена на хемиски адитиви на нафтени полиња

Во 2022 година, соочен со влијанието на пандемијата COVID-19, Центарот за управување со завршувањето на бунарите на северозападните нафтени полиња заврши 24 проекти, вклучувајќи опрема за контрола на нафтени бунари и чистење на цевки од блокади со тешка нафта, заштедувајќи трошоци за набавка од 13,683 милиони јуани.

За време на употребата на нафтоводи, дијаметарот на цевката станува сè потесен поради ефектите на восокот, полимерите и солите, намалувајќи го протокот на сурова нафта и влијаејќи на производството на сурова нафта. Затоа, компаниите за дупчење генерално ги чистат цевките еднаш годишно. По третирањето на заварските споеви на спојките на цевките, потребно е цевките да се исчистат.

Во општи услови, челичните цевки што се користат како цевки за нафта имаат 'рѓа и на внатрешната и на надворешната површина. Доколку не се исчистат, ова ќе го контаминира хидрауличкото масло по употребата, што ќе влијае на нормалното работење на хидрауличните уреди. Затоа, потребно е да се отстрани 'рѓата на внатрешната површина на цевките преку миење со киселина. Миењето со киселина може да ја отстрани и 'рѓата на надворешната површина на цевките, што е корисно за нанесување на боја против 'рѓа на надворешната површина на цевките, обезбедувајќи долготрајна антикорозивна заштита. Миењето со киселина генерално се изведува со употреба на киселински раствор со концентрација од 0% до 15%. Компанијата Youzhu, обезбедувајќи производи за инхибитори на корозија: UZ CI-180, инхибитор на корозија отпорен на висока температура и киселост за употреба на нафтени полиња. Во процесот на киселост или маринирање, киселината ќе го кородира челикот, а на висока температура, брзината и опсегот на корозија ќе бидат значително зголемени, затоа, во производството на нафтени полиња, спречувањето на корозија на цевките со висока температура е особено важно, што не е поврзано само со придобивките од експлоатацијата на нафтените полиња, туку е и тесно поврзано со безбедноста на производството. Степенот на киселинска ерозија на цевководи и опрема зависи од времето на контакт, концентрацијата на киселина и температурните услови итн. UZ CI-180 има одлична отпорност на високи температури, а на температури до 350°F (180°C), ефектот на корозија на киселината врз челикот при високи температури на дното на бунарот може значително да се намали со додавање на UZ CI-180 во киселинската смеса. Youzhu доби високо признание од Центарот за управување со северозападни нафтени полиња за своите проекти во чистење на цевки, формулација на течности за дупчење и одржување на опрема.

Лоциран на патот Донг Сан во градот Донгинг, бунарот Фенгје 1-10HF е првиот хоризонтален бунар за шкрилци што ја пробива бариерата од 20-дневен циклус на дупчење, завршувајќи 24 дена пред предвиденото. Тоа е една од трите национални демонстративни зони за шкрилци одобрени од Националната администрација за енергија и првата национална демонстративна зона за шкрилци од континенталниот расед во Кина. Со завршувањето на бунарот 24 дена пред предвиденото, беа заштедени над 10 милиони јуани во трошоци.

Поради близината до блискиот бунар кој се наоѓа на само 400 метри оддалеченост и близината до границата со чакал, бунарот Фенгје 1-10HF се соочи со ризици од навлегување на вода, прелевање и губење на течности. Дополнително, високите температури на дното на бунарот претставуваа предизвици за различните инструменти. Проектниот тим се фокусираше на поддршка на инженерската технологија и справување со клучните технолошки проблеми. Тие последователно решаваа ограничувања како што се тешкотијата во предвидувањето на силни хетерогеност на „слатки точки“, ограничувањата на инструментите под високи температури и притисоци и коегзистенцијата на губење и прилив на течности за дупчење.

Тие развија и применија систем од кал базиран на синтетика за подобрување на флуидноста. Меѓу нив, тековниот додаток за течност за дупчење TF FL WH-1 цементни адитиви за губење на течности, развиен од Youzhu, може да формира висококвалитетен филм на површината на бунарот од шкрилец, спречувајќи филтратот на течноста за дупчење да влезе во формацијата. TF FL WH-1 е дизајниран за употреба во бунари со температури на циркулација на дното на дупката (BHCTs) од 60℉(15,6℃) до 400℉(204℃).

TF FL WH-1 овозможува контрола на загубата на API течност под 36cc/30min, додека ја контролира миграцијата на гасот од формацијата. Општо земено, во повеќето кашести смеси е потребен 0,6% до 2,0% BWOC. Обично се користи во доза помала од 0,8% BWOC, со што се заштитува резервоарот и се стабилизира бунарот. Ова ефикасно ги затвора порите и микрофрактурите на шкрилците, спречувајќи навлегување на филтратот на течноста за дупчење и намалувајќи го преносот на притисокот на порите, значително зголемувајќи ја инхибицијата на течноста за дупчење.

Резултатите од теренската примена покажуваат дека високо-ефикасната течност за дупчење на база на вода е многу инхибиторна, ја зголемува брзината на механичко дупчење, е стабилна на високи температури, го штити резервоарот и е еколошка.

Во февруари 2022 година, бунарот Бажонг 1HF на „Синопек“, сместен во резервоарот за нафта и гас од песочник во речниот канал на Јура, иновативно го предложи концептот за дизајн на фрактурирање со „фрактурирање, имбибиција и интеграција со затворање на бунарот“. Овој пристап беше развиен за да се решат карактеристиките на густите резервоари од песочник во речниот канал и високите коефициенти на притисок во формацијата. Оптимизираната технологија на фрактурирање, која вклучува „тесно сечење + привремено затнување и пренасочување + додавање песок со висок интензитет + подобрување на маслото за имбибиција“, значително го зголеми капацитетот на проток на подземна нафта и гас и воспостави нов модел на фрактурирање, обезбедувајќи референца за фрактурирање на хоризонтални бунари во голем обем.

Додатокот на Youzhuo за губење на течности на висока температура, средството за затнување против колапс на висока температура и регулаторот на проток на висока температура во течноста за фрактурирање ги надминуваат предизвиците на притисокот и губењето на течности предизвикани од притисокот на порите на формацијата, стресот на бунарот и цврстината на карпата. Специјалната технологија за затнување со гел, добиена од Универзитетот Југозападен Петролеум, му овозможува на специјалниот гел автоматски да престане да тече по влегувањето во слојот за губење, пополнувајќи ги фрактурите и празнините, формирајќи „гел-чеп“ што ја изолира внатрешната течност за формација од течноста на бунарот. Оваа технологија е многу ефикасна за сериозно истекување во фрактурирани, порозни и скршени формации со значителна загуба на течности и минимални волумени на враќање.

На 30 мај 2023 година, во 11:46 часот, нафтеното поле Тарим на Кинеската национална нафтена корпорација (CNPC) започна со дупчење на бунарот Шенди Теке 1, сигнализирајќи го почетокот на патувањето за истражување на ултрадлабоки геолошки и инженерски науки на длабочини што достигнуваат 10.000 метри. Ова означува историски момент за длабокоземјено инженерство на Кина, означувајќи голем пробив во технологијата за длабокоземјено истражување на земјата и почеток на „ерата од 10.000 метри“ во можностите за дупчење.

Бунарот Шенди Теке 1 се наоѓа во округот Шаја, префектурата Аксу, Синџијанг, во срцето на пустината Такламакан. Тоа е значаен „проект за длабоко копно“ од CNPC во нафтеното поле Тарим, веднаш до ултрадлабоката нафтена и гасна област Фуман, која има длабочина од 8.000 метри и резерви од една милијарда тони. Бунарот има проектирана длабочина од 11.100 метри и планиран период на дупчење и завршување од 457 дена. На 4 март 2024 година, длабочината на дупчењето на Шенди Теке 1 надмина 10.000 метри, што го прави втор вертикален бунар во светот и прв во Азија што ја надминал оваа длабочина. Оваа пресвртница покажува дека Кина самостојно ги надминала техничките предизвици поврзани со дупчењето ултрадлабоки бунари од ваков обем.

Дупчењето на длабочина од 10.000 метри е едно од најпредизвикувачките полиња во технологијата за нафтено и гасно инженерство, со бројни технички тесни грла. Тоа е исто така клучен индикатор за инженерската технологија и капацитетите на опремата на земјата. Соочени со екстремни услови на температура и притисок во дупчењето, постигнати се значителни напредоци во течностите за дупчење со висока температура, моторите отпорни на висока температура и технологиите за насочно дупчење. Исто така, постигнати се пробиви во опремата за земање примероци од јадро и сечење кабли, камионите за фрактурирање со ултра висок притисок со капацитет од 175 MPa и опремата за течности за фрактурирање, кои беа успешно тестирани на лице место. Овие случувања доведоа до создавање на неколку критични технологии за безбедно и ефикасно дупчење и завршување на ултрадлабоки бунари.

Во системот на течност за дупчење што се користи во овој проект, специфични средини со висока температура и висок притисок беа адресирани со развој на супериорни редуктори на загуба на течности и инхибитори на корозија кои одржуваат одлични реолошки својства под високи температури и се лесни за прилагодување и одржување. Адитивите за контрола на глина, исто така, го подобрија капацитетот за одводнување на глинените честички под ултра високи температурни услови, подобрувајќи ја прилагодливоста и стабилноста на течноста за дупчење.

Џимусарската шкрилциска нафта е првата национална демонстративна зона за копнена шкрилциска нафта во Кина, која се наоѓа во источниот дел на базенот Џунггар. Зафаќа површина од 1.278 квадратни километри и има проценети резерви на ресурси од 1,112 милијарди тони. Во 2018 година започна големиот развој на шкрилциската нафта од Џимусар. Во првиот квартал, Националната демонстративна зона за копнена шкрилциска нафта во Синџијанг Џимусар произведе 315.000 тони шкрилци, поставувајќи нов историски рекорд. Демонстративната зона ги забрзува напорите за зголемување на резервите и производството на шкрилци, со планови за завршување на 100 бунари за дупчење и 110 бунари за фрактурирање до 2024 година.

Шкрилците, кои се нафта прицврстена на шкрилци или во нивните пукнатини, се еден од најтешките видови нафта за екстракција. Синџијанг има богати ресурси на шкрилци со широки перспективи за истражување и развој. Кина ги идентификуваше ресурсите на шкрилци како клучна област за идна замена на нафтата. Ву Ченгмеи, секундарен инженер во Геолошкиот истражувачки центар на областа за операции на нафтено поле Џиќинг во нафтеното поле Синџијанг, објаснува дека шкрилците од Џимусар генерално се закопани повеќе од 3.800 метри под земја. Длабокото закопување и особено ниската пропустливост го прават екстракцијата исто толку предизвикувачка како и екстракцијата на нафта од точило.

Развојот на копнена нафта од шкрилци во Кина генерално се соочува со четири главни предизвици: прво, нафтата е релативно тешка, што го отежнува нејзиниот проток; второ, „слатките точки“ се мали и тешки за предвидување; трето, високата содржина на глина го отежнува фрактурирањето; четврто, дистрибуцијата е неконзистентна, што ги комплицира операциите. Овие фактори долго време го ограничуваат големиот и ефикасен развој на копнена нафта од шкрилци во Кина. Во проектот, за третирање на течноста за враќање на протокот од фрактурирање, се користи нов додаток за намалување на загадувањето и рециклирање на течноста, претворајќи ја назад во течност за фрактурирање за повторна употреба. Овој метод беше тестиран на девет бунари во 2023 година со одлични резултати. Од јуни 2024 година, проектот планира да ја користи реконституираната течност за фрактурирање во операција на фрактурирање од големи размери.

Главната формација на проектот се состои од јагленови слоеви, сиви и кафеави делови од кал, кои се водоотпорни формации. Во блокот од шкрилец во Џимусар, делот со отворена дупка од вториот бунар е долг, а времето на натопување на формацијата е продолжено. Доколку се користи кал на база на вода, веројатно е колапс и нестабилност, но течностите за дупчење на база на нафта не предизвикуваат ефекти на хидратација. Течностите за дупчење со емулзија масло-во-вода, кога се стабилни, исто така не предизвикуваат ефекти на хидратација, па затоа течностите за дупчење на база на нафта не создаваат притисоци за отекување на хидратацијата. Истражувањата доведоа до усвојување на систем за кал на база на нафта, со принципи и мерки против колапс како што се следниве: 1. Хемиска инхибиција: Контролирање на односот масло-вода над 80:20 за да се намали инвазијата на водената фаза во формацијата, ефикасно спречување на отекување и колапс на јагленовите слоеви и формациите со висока чувствителност на вода. 2. Физичко затнување: Додавање средства за пондерирање како што се калциумови материјали однапред во слаби формации за да се подобри капацитетот за притисок на формацијата и да се спречи истекување на бунарот. 3. Механичка потпора: Контролирање на густината над 1,52 g/cm³, постепено зголемување на густината до дизајнерската граница од 1,58 g/cm³ во делот за натрупување. Средствата за тежини произведени од компанијата Youzhu можат да го постигнат посакуваниот ефект, обезбедувајќи непречено и успешно завршување на проектите за дупчење и завршување на бунарите.