Газрын тосны ордын химийн нэмэлтүүдийн хэрэглээний тохиолдлууд

2022 онд COVID-19 цар тахлын нөлөөллийн өмнө Баруун хойд газрын тосны ордын худгийн гүйцэтгэлийн менежментийн төв нь газрын тосны худгийн хяналтын тоног төхөөрөмж, хүнд газрын тосны бөглөрөлт хоолой цэвэрлэх зэрэг 24 төслийг хэрэгжүүлж, 13 сая 683 мянган юанийн худалдан авалтын зардлыг хэмнэв.

Газрын тосны хоолойг ашиглах явцад лав, полимер, давсны нөлөөгөөр хоолойн диаметр улам нарийсч, түүхий газрын тосны урсгалыг бууруулж, түүхий газрын тосны үйлдвэрлэлд нөлөөлдөг. Тиймээс өрөмдлөгийн компаниуд хоолойг жилд нэг удаа цэвэрлэдэг. Хоолойн холболтын гагнуурын давхаргыг боловсруулсны дараа хоолойг цэвэрлэх шаардлагатай.

Ерөнхийдөө газрын тосны хоолой болгон ашигладаг ган хоолойн дотор болон гадна гадаргуу дээр зэв гардаг. Хэрэв цэвэрлээгүй бол хэрэглэсний дараа гидравлик тосыг бохирдуулж, гидравлик төхөөрөмжийн хэвийн ажиллагаанд нөлөөлнө. Тиймээс хоолойн дотор гадаргуу дээрх зэвийг хүчиллэгээр угаах замаар арилгах шаардлагатай. Хүчиллэгээр угаах нь хоолойн гадна гадаргуу дээрх зэвийг арилгаж болох бөгөөд энэ нь хоолойн гадна гадаргуу дээр зэвний эсрэг будаг түрхэхэд тустай бөгөөд зэврэлтээс удаан хугацаанд хамгаалдаг. Хүчиллэгээр угаах ажлыг ерөнхийдөө 0%-15% концентрацитай хүчлийн уусмал ашиглан гүйцэтгэдэг. Youzhu компани нь газрын тосны салбарт ашиглах өндөр температурт тэсвэртэй хүчиллэгжүүлэгч зэврэлтээс хамгаалагч UZ CI-180 зэврэлтээс хамгаалагч бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг. Хүчиллэгжүүлэх эсвэл даршилж авах явцад хүчил нь ганг зэврүүлж, өндөр температурт зэврэлтийн хурд болон хүрээ эрс нэмэгддэг тул газрын тосны салбарт өндөр температурт хоолойг зэврэлтээс хамгаалах нь онцгой чухал бөгөөд энэ нь зөвхөн газрын тосны ордыг ашиглахтай холбоотой төдийгүй үйлдвэрлэлийн аюулгүй байдалтай нягт холбоотой юм. Шугам хоолой болон тоног төхөөрөмж дээрх хүчиллэг элэгдлийн зэрэг нь холбоо барих хугацаа, хүчлийн концентраци болон температурын нөхцөл гэх мэтээс хамаарна. UZ CI-180 нь өндөр температурт маш сайн тэсвэртэй бөгөөд 180°C хүртэлх температурт худгийн ёроолд өндөр температурт ган дээр хүчлийн зэврэлтийн нөлөөг UZ CI-180-ийг хүчлийн холимогт нэмснээр эрс бууруулж болно. Южу нь хоолой цэвэрлэх, өрөмдлөгийн шингэн бэлтгэх, тоног төхөөрөмжийн засвар үйлчилгээ хийх төслүүдээрээ Баруун Хойд Газрын Тосны Ордын Удирдлагын Төвөөс өндөр үнэлгээ авсан.

Донгин хотын Дон Сан зам дээр байрлах Фэнье 1-10HF худаг нь 20 хоногийн өрөмдлөгийн мөчлөгийн саадыг давсан анхны хэвтээ занарын тосны худаг бөгөөд хуваарьт 24 хоногийн өмнө ашиглалтад оруулжээ. Энэ нь Үндэсний Эрчим Хүчний Захиргаанаас баталсан гурван улсын занарын тосны үзүүлэнгийн бүсийн нэг бөгөөд Хятадын эх газрын хагарлын сав газрын занарын тосны анхны улсын үзүүлэнгийн бүс юм. Худаг хуваарьт 24 хоногийн өмнө ашиглалтад оруулснаар 10 сая гаруй юанийн зардлыг хэмнэжээ.

Ойролцоох худаг ердөө 400 метрийн зайд хагарч, хайрган чулуулгийн хил хязгаарт ойрхон байрладаг тул Фэнье 1-10HF худаг нь ус нэвтэрч, халих, шингэн алдагдах эрсдэлтэй тулгарсан. Үүнээс гадна, худгийн ёроолд өндөр температур нь янз бүрийн багаж хэрэгсэлд бэрхшээл учруулж байв. Төслийн баг инженерийн технологийн дэмжлэг үзүүлэх, технологийн гол асуудлуудыг шийдвэрлэхэд анхаарлаа хандуулсан. Тэд хүчтэй олон янз байдлын цэвэр цэгүүдийг урьдчилан таамаглахад бэрхшээлтэй байх, өндөр температур, даралтын дор багаж хэрэгслийн хязгаарлалт, өрөмдлөгийн шингэний алдагдал, урсгал зэрэг хязгаарлалтуудыг дараалан шийдвэрлэсэн.

Тэд шингэрэлтийг сайжруулахын тулд синтетик суурьтай шаврын системийг боловсруулж, хэрэгжүүлсэн. Эдгээрийн дотор Youzhu-ийн боловсруулсан одоогийн өрөмдлөгийн шингэний нэмэлт болох TF FL WH-1 Cement Fluid-loss Additives нь занарын худгийн гадаргуу дээр өндөр чанартай хальс үүсгэж, өрөмдлөгийн шингэний шүүлтүүрийг формацид орохоос сэргийлдэг бөгөөд TF FL WH-1 нь ёроолын нүхний эргэлтийн температур (BHCTs) 60℉(15.6℃)-аас 400℉ (204℃) хүртэлх худгуудад ашиглах зориулалттай.

TF FL WH-1 нь хийн хуримтлалаас шилжих хөдөлгөөнийг хянахын зэрэгцээ API шингэний алдагдлыг 36cc/30мин-ээс доош түвшинд хянадаг. Ерөнхийдөө ихэнх зутанд 0.6%-2.0% BWOC шаардлагатай байдаг. Үүнийг ихэвчлэн 0.8%-иас бага BWOC тунгаар хэрэглэдэг бөгөөд ингэснээр нөөцийг хамгаалж, худгийн цооногийг тогтворжуулдаг. Энэ нь занарын нүх сүв болон бичил хагарлыг үр дүнтэй битүүмжилж, өрөмдлөгийн шингэний шүүлтүүр нэвтрэхээс сэргийлж, нүх сүвний даралтын дамжуулалтыг бууруулж, өрөмдлөгийн шингэний дарангуйллыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлдэг.

Хээрийн хэрэглээний үр дүнгээс харахад өндөр хүчин чадалтай усан суурьтай өрөмдлөгийн шингэн нь өндөр дарангуйлах үйлчилгээтэй, механик өрөмдлөгийн хурдыг нэмэгдүүлдэг, өндөр температурт тогтвортой, усан санг хамгаалдаг, байгаль орчинд ээлтэй болохыг харуулж байна.

2022 оны 2-р сард Юрагийн голын сувгийн элсэн чулуун газрын тос, хийн нөөцөд байрлах Sinopec-ийн Bazhong 1HF худаг нь "хагарал, шингээлт, худгийг хаах интеграцчилал" хагарлын дизайны концепцийг шинэлэг байдлаар санал болгосон. Энэхүү аргыг нягт голын сувгийн элсэн чулуун нөөц ба өндөр формацийн даралтын коэффициентийн шинж чанарыг харгалзан боловсруулсан. "Чанартай зүсэлт + түр зуур бөглөрөх ба чиглэл өөрчлөх + өндөр эрчимтэй элс нэмэх + шингээлтийн тосыг сайжруулах" зэрэг оновчтой хагарлын технологи нь газар доорх газрын тос, хийн урсгалын багтаамжийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлж, хэвтээ худгуудын томоохон хэмжээний хагарлын лавлагаа болгож, шинэ хагарлын загварыг бий болгосон.

Южуогийн өндөр температурт шингэний алдагдлын нэмэлт, өндөр температурт нуралтын эсрэг бөглөөгч бодис, ан цавын шингэн дэх өндөр температурт урсгалын төрлийн зохицуулагч нь формацийн нүх сүвний даралт, худгийн стресс, чулуулгийн бат бэхээс үүдэлтэй даралт болон шингэний алдагдлын бэрхшээлийг даван туулдаг. Баруун Өмнөд Газрын Тосны Их Сургуулиас гаргаж авсан тусгай гель бөглөөлөх технологи нь тусгай гель нь алдагдлын давхаргад орсны дараа автоматаар урсахаа зогсоож, ан цав, хоосон зайг дүүргэж, дотоод формацийн шингэнийг худгийн шингэнээс тусгаарладаг "гель бөглөө" үүсгэдэг. Энэхүү технологи нь шингэний алдагдал ихтэй, буцах хэмжээ багатай ан цав, сүвэрхэг, хугарсан формацид ноцтой алдагдалд маш үр дүнтэй байдаг.

2023 оны 5-р сарын 30-ны өдрийн 11:46 цагт Хятадын Үндэсний Газрын Тосны Корпораци (CNPC)-ийн Таримын газрын тосны талбай Шенди Теке 1 худагт өрөмдлөг хийж эхэлсэн нь 10,000 метрийн гүнд хэт гүн геологи, инженерийн шинжлэх ухааныг судлах аяллын эхлэлийг тавьсан юм. Энэ нь Хятадын гүний инженерчлэлийн түүхэн мөч бөгөөд тус улсын гүний хайгуулын технологид томоохон нээлт хийж, өрөмдлөгийн чадавхийн "10,000 метрийн эрин үе" эхэлснийг илтгэж байна.

Шэнди Теке 1 худаг нь Шинжааны Аксу мужийн Шаяа мужид, Такламакан цөлийн зүрхэнд байрладаг. Энэ нь 8000 метрийн гүн, нэг тэрбум тонн нөөцтэй Фуманы хэт гүн газрын тос, байгалийн хийн талбайтай зэргэлдээ орших Тарим газрын тосны ордод CNPC-ийн хэрэгжүүлж буй томоохон "газрын гүний төсөл" юм. Худгийн зураг төслийн гүн нь 11100 метр бөгөөд өрөмдлөг, ашиглалтын хугацаа 457 хоног байна. 2024 оны 3-р сарын 4-нд Шэнди Теке 1-ийн өрөмдлөгийн гүн 10,000 метрээс давсан нь дэлхийн хоёр дахь, Азийн анхны босоо худаг болсон юм. Энэхүү түүхэн үйл явдал нь Хятад улс ийм хэмжээний хэт гүн худаг өрөмдөхтэй холбоотой техникийн бэрхшээлийг бие даан даван туулсан болохыг харуулж байна.

10,000 метрийн гүнд өрөмдлөг хийх нь газрын тос, байгалийн хийн инженерчлэлийн технологийн хамгийн хүнд хэцүү салбаруудын нэг бөгөөд олон тооны техникийн саад бэрхшээлтэй байдаг. Энэ нь мөн тухайн улсын инженерчлэлийн технологи, тоног төхөөрөмжийн чадавхийн гол үзүүлэлт юм. Хэт их гүний температур, даралтын нөхцөлд өндөр температурт өрөмдлөгийн шингэн, өндөр температурт тэсвэртэй мотор, чиглэлт өрөмдлөгийн технологид мэдэгдэхүйц ахиц дэвшил гарсан. Мөн гол дээж авах, кабелийн каротажийн тоног төхөөрөмж, 175 МПа хүчин чадалтай хэт өндөр даралттай ан цавын ачааны машин, ан цавын шингэний тоног төхөөрөмжид нээлт хийж, газар дээр нь амжилттай туршсан. Эдгээр хөгжил нь хэт гүний худгийг аюулгүй, үр ашигтай өрөмдөх, дуусгах хэд хэдэн чухал технологийг бий болгоход хүргэсэн.

Энэхүү төсөлд ашигласан өрөмдлөгийн шингэний системд өндөр температур, өндөр даралттай орчныг харгалзан өндөр температурт маш сайн реологийн шинж чанарыг хадгалдаг, тохируулах, арчлахад хялбар дээд зэргийн шингэний алдагдлыг бууруулагч болон зэврэлтийг дарангуйлагчдыг боловсруулсан. Шавар хянах нэмэлтүүд нь хэт өндөр температурын нөхцөлд шаварлаг хэсгүүдийн усгүйжүүлэх чадварыг нэмэгдүүлж, өрөмдлөгийн шингэний дасан зохицох чадвар, тогтвортой байдлыг сайжруулсан.

Жимусар занарын тос нь Хятадын анхны үндэсний хуурай газрын занарын тосны үзүүлэнгийн бүс бөгөөд Жунгарын сав газрын зүүн хэсэгт байрладаг. Энэ нь 1278 хавтгай дөрвөлжин километр талбайг хамардаг бөгөөд 1.112 тэрбум тонн нөөцтэй гэж тооцоолж байна. 2018 онд Жимусар занарын тосыг их хэмжээгээр олборлох ажил эхэлсэн. Эхний улиралд Шинжааны Жимусар улсын хуурай газрын занарын тосны үзүүлэнгийн бүс 315,000 тонн занарын тос олборлож, түүхэн шинэ дээд амжилт тогтоосон. Үзүүлэнгийн бүс нь занарын тосны нөөц, үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлэх ажлыг эрчимжүүлж байгаа бөгөөд 2024 он гэхэд 100 өрөмдлөгийн худаг, 110 хагарлын худаг барихаар төлөвлөж байна.

Занарын тос буюу занарын чулуулагт эсвэл түүний ан цавын дотор бэхлэгдсэн тос нь олборлоход хамгийн хэцүү газрын тосны төрлүүдийн нэг юм. Шинжаан нь занарын тосны баялаг нөөцтэй бөгөөд хайгуул, хөгжүүлэлтийн өргөн хүрээтэй хэтийн төлөвтэй. Хятад улс занарын тосны нөөцийг ирээдүйн газрын тосыг орлуулах гол бүс нутаг гэж тодорхойлсон. Шинжааны газрын тосны ордын Жичин газрын тосны ордын үйл ажиллагааны бүсийн Геологийн судалгааны төвийн хоёрдогч инженер Ву Ченмей Жимусарын занарын тос ерөнхийдөө 3800 метрээс дээш гүнд булагддаг гэж тайлбарлав. Гүн булшилсан байдал болон ялангуяа бага нэвчилттэй байдал нь олборлолтыг исэлдсэн чулуунаас тос гаргаж авахтай адил хэцүү болгодог.

Хятадын хуурай газрын занарын тосны олборлолт ерөнхийдөө дөрвөн томоохон бэрхшээлтэй тулгардаг: нэгдүгээрт, газрын тос харьцангуй хүнд тул урсахад хэцүү болгодог; хоёрдугаарт, чихэрлэг цэгүүд нь жижиг бөгөөд урьдчилан таамаглахад хэцүү; гуравдугаарт, шаврын өндөр агууламж нь ан цавыг боловсруулахад хэцүү болгодог; дөрөвдүгээрт, тархалт нь тогтворгүй бөгөөд үйл ажиллагааг хүндрүүлдэг. Эдгээр хүчин зүйлс нь Хятадад хуурай газрын занарын тосыг өргөн хүрээтэй, үр ашигтайгаар хөгжүүлэхийг удаан хугацаанд хязгаарлаж ирсэн. Төсөлд ан цавын урсгалын шингэнийг боловсруулахын тулд бохирдлыг бууруулж, шингэнийг дахин боловсруулж, дахин ашиглах зорилгоор ан цавын шингэн болгон буцаан ашигладаг. Энэ аргыг 2023 онд есөн худагт туршиж, маш сайн үр дүнд хүрсэн. 2024 оны 6-р сарын байдлаар төсөл нь сэргээн босгосон ан цавын шингэнийг том хэмжээний ан цавын ажиллагаанд ашиглахаар төлөвлөж байна.

Төслийн гол формаци нь нүүрсний давхарга, саарал, хүрэн шаварлаг хэсгүүдээс бүрдэх бөгөөд эдгээр нь усанд мэдрэмтгий формаци юм. Жимусар занарын тосны блокт хоёр дахь худгийн задгай нүхний хэсэг урт бөгөөд формацийн нэвчих хугацаа уртасдаг. Хэрэв усан суурьтай шавар ашиглавал нуралт, тогтворгүй байдал үүсэх магадлалтай боловч газрын тосонд суурилсан өрөмдлөгийн шингэн нь гидратжуулалтын нөлөө үзүүлдэггүй. Тогтвортой үед газрын тос-усанд агуулагдах эмульсийн өрөмдлөгийн шингэн нь гидратжуулалтын хавагнах даралтыг үүсгэдэггүй тул газрын тосонд суурилсан өрөмдлөгийн шингэн нь гидратжуулалтын хавагнах даралтыг үүсгэдэггүй. Судалгаагаар нуралтын эсрэг зарчим, арга хэмжээ бүхий газрын тосонд суурилсан шаврын системийг нэвтрүүлэхэд хүргэсэн: 1. Химийн дарангуйлал: Усны фазын формацид нэвтрэлтийг багасгахын тулд газрын тос-усны харьцааг 80:20-оос дээш түвшинд хянаж, нүүрсний давхарга болон усанд маш мэдрэмтгий формациудын хавагнах, нуралтаас үр дүнтэй урьдчилан сэргийлэх. 2. Физик бөглөө: Сул формацид кальцийн материал зэрэг жинлэлтийн бодисыг урьдчилан нэмж, формацийн даралтын даацыг нэмэгдүүлж, худгийн гоожихоос сэргийлнэ. 3. Механик дэмжлэг: 1.52г/см³-ээс дээш нягтралыг хянаж, угсралтын хэсэгт нягтралыг аажмаар 1.58г/см³-ийн дизайны хязгаарт хүртэл нэмэгдүүлнэ. Youzhu компанийн үйлдвэрлэсэн жинлэлтийн бодисууд нь хүссэн үр дүнд хүрч, өрөмдлөг болон худаг дуусгах төслүүдийг жигд, амжилттай дуусгах боломжийг олгоно.