Kes Aplikasi Bahan Tambahan Kimia Medan Minyak

Pada tahun 2022, dalam menghadapi kesan pandemik COVID-19, Pusat Pengurusan Telaga Minyak Northwest menyelesaikan 24 projek, termasuk peralatan kawalan telaga minyak dan pembersihan paip tersumbat minyak berat, menjimatkan kos perolehan sebanyak 13.683 juta yuan.

Semasa penggunaan paip minyak, diameter paip menjadi semakin sempit disebabkan oleh kesan lilin, polimer, dan garam, mengurangkan aliran minyak mentah dan menjejaskan pengeluaran minyak mentah. Oleh itu, syarikat penggerudian biasanya membersihkan paip sekali setahun. Selepas merawat jahitan kimpalan sambungan paip, adalah perlu untuk membersihkan paip.

Dalam keadaan umum, paip keluli yang digunakan sebagai paip minyak mempunyai karat pada kedua-dua permukaan dalam dan luar. Jika tidak dibersihkan, ini akan mencemarkan minyak hidraulik selepas digunakan, menjejaskan operasi normal peranti hidraulik. Oleh itu, adalah perlu untuk mengeluarkan karat pada permukaan dalaman paip melalui pencucian asid. Mencuci asid juga boleh menghilangkan karat pada permukaan luar paip, yang bermanfaat untuk menyapu cat anti-karat pada permukaan luar paip, memberikan perlindungan anti-karat yang tahan lama. Pencucian asid biasanya dilakukan menggunakan larutan asid dengan kepekatan 0% hingga 15%. Syarikat Youzhu, dengan menyediakan produk perencat kakisan:UZ CI-180, perencat kakisan pengasidan tahan suhu tinggi untuk kegunaan medan minyak. Dalam proses pengasidan atau penjerukan, asid akan menghakis keluli, dan pada suhu tinggi, kadar dan julat kakisan akan meningkat dengan banyak, oleh itu, dalam pengeluaran medan minyak, pencegahan kakisan paip suhu tinggi adalah sangat penting, yang bukan sahaja berkaitan dengan faedah eksploitasi medan minyak, tetapi juga berkait rapat dengan keselamatan pengeluaran. Tahap hakisan asid pada saluran paip dan peralatan bergantung pada masa sentuhan, kepekatan asid dan keadaan suhu, dll. UZ CI-180 mempunyai rintangan suhu tinggi yang sangat baik, dan pada suhu sehingga 350°F (180°C), kakisan kesan asid pada keluli pada suhu tinggi di bahagian bawah telaga boleh dikurangkan dengan banyaknya dengan menambahkan UZ CI-180 kepada campuran asid. Youzhu telah menerima pengiktirafan tinggi daripada Pusat Pengurusan Ladang Minyak Northwest untuk projeknya dalam pembersihan paip, perumusan cecair penggerudian dan penyelenggaraan peralatan.

Terletak di Jalan Dong San di Bandar Dongying, telaga Fengye 1-10HF ialah telaga minyak syal pertama yang mendatar untuk menembusi halangan kitaran penggerudian 20 hari, melengkapkan 24 hari lebih awal daripada jadual. Ia adalah salah satu daripada tiga zon demonstrasi minyak syal negara yang diluluskan oleh Pentadbiran Tenaga Kebangsaan dan zon demonstrasi kebangsaan pertama untuk minyak syal lembangan sesar benua di China. Dengan menyiapkan telaga 24 hari lebih awal daripada jadual, lebih 10 juta yuan telah dijimatkan dalam kos.

Disebabkan berdekatan dengan perigi berhampiran yang retak hanya 400 meter jauhnya dan berdekatan dengan sempadan batu kerikil, perigi Fengye 1-10HF menghadapi risiko pencerobohan air, limpahan dan kehilangan bendalir. Selain itu, suhu tinggi di dasar perigi menimbulkan cabaran kepada pelbagai instrumen. Pasukan projek memberi tumpuan kepada sokongan teknologi kejuruteraan dan menangani isu teknologi utama. Mereka secara berturut-turut menyelesaikan kekangan seperti kesukaran untuk meramalkan titik manis heterogeniti yang kuat, batasan instrumen di bawah suhu dan tekanan tinggi, dan kewujudan bersama kehilangan dan kemasukan bendalir penggerudian.

Mereka membangunkan dan menggunakan sistem lumpur berasaskan sintetik untuk meningkatkan kecairan. Antaranya, aditif cecair penggerudian semasa TF FL WH-1 Cement Fluid-loss Additives, yang dibangunkan oleh Youzhu boleh membentuk filem berkualiti tinggi pada permukaan lubang telaga syal, menghalang turasan bendalir penggerudian daripada memasuki pembentukan, TF FL WH- 1 direka untuk digunakan dalam telaga dengan suhu edaran lubang bawah (BHCT) dalam 60℉(15.6℃) hingga 400℉ (204℃).

TF FL WH-1 menyediakan kawalan kehilangan cecair API di bawah 36cc/30min sambil mengawal penghijrahan gas daripada pembentukan. Secara amnya 0.6% hingga 2.0% BWOC diperlukan dalam kebanyakan buburan. Ia biasanya digunakan pada dos kurang daripada 0.8% BWOCdengan itu melindungi takungan dan menstabilkan lubang telaga. Ini secara berkesan menutup liang syal dan patah mikro, menghalang penapisan bendalir penggerudian daripada menyerang dan mengurangkan penghantaran tekanan liang, dengan ketara meningkatkan perencatan cecair penggerudian.

Keputusan aplikasi lapangan menunjukkan bahawa cecair penggerudian berasaskan air berprestasi tinggi sangat menghalang, meningkatkan kelajuan penggerudian mekanikal, stabil pada suhu tinggi, melindungi takungan, dan mesra alam.

Pada Februari 2022, telaga Bazhong 1HF Sinopec, yang terletak di takungan minyak dan gas batu pasir saluran sungai Jurassic, secara inovatif telah mencadangkan konsep reka bentuk keretakan "pecah, imbibisi dan integrasi tertutup dengan baik". Pendekatan ini dibangunkan untuk menangani ciri-ciri takungan batu pasir saluran sungai yang padat dan pekali tekanan pembentukan tinggi. Teknologi patah yang dioptimumkan, yang merangkumi "pemotongan ketat + palam sementara dan lencongan + penambahan pasir berintensiti tinggi + peningkatan minyak imbibis," dengan ketara meningkatkan kapasiti aliran minyak dan gas bawah tanah dan mewujudkan model keretakan baharu, memberikan rujukan untuk besar- keretakan skala telaga mendatar.

Aditif kehilangan cecair suhu tinggi Youzhuo, ejen penyumbat anti-keruntuhan suhu tinggi, dan pengatur jenis aliran suhu tinggi dalam cecair patah mengatasi tekanan dan cabaran kehilangan bendalir yang disebabkan oleh tekanan liang pembentukan, tekanan lubang telaga dan kekuatan batuan. Teknologi palam gel khas, yang diperoleh daripada Universiti Petroleum Barat Daya, membolehkan gel khas berhenti mengalir secara automatik selepas memasuki lapisan kehilangan, mengisi patah dan ruang lompang, membentuk "palam gel" yang mengasingkan cecair pembentukan dalaman daripada cecair lubang telaga. Teknologi ini sangat berkesan untuk kebocoran teruk dalam formasi yang retak, berliang dan pecah dengan kehilangan cecair yang ketara dan jumlah pulangan yang minimum.

Pada 30 Mei 2023, pada jam 11:46 PG, Tarim Oilfield of China National Petroleum Corporation (CNPC) mula menggerudi di telaga Shendi Teke 1, menandakan permulaan perjalanan untuk menerokai sains geologi dan kejuruteraan ultra mendalam pada kedalaman yang mencapai 10,000 meter. Ini menandakan detik bersejarah bagi kejuruteraan bumi dalam China, menandakan satu kejayaan besar dalam teknologi penerokaan bumi dalam negara dan permulaan "era 10,000 meter" dalam keupayaan penggerudian.

Telaga Shendi Teke 1 terletak di Shaya County, Aksu Prefecture, Xinjiang, di tengah-tengah Gurun Taklamakan. Ia merupakan "projek bumi dalam" yang penting oleh CNPC di Ladang Minyak Tarim, bersebelahan dengan kawasan minyak dan gas ultra dalam Fuman, yang mempunyai kedalaman 8,000 meter dan rizab satu bilion tan. Telaga itu mempunyai kedalaman reka bentuk 11,100 meter dan tempoh penggerudian dan penyiapan yang dirancang selama 457 hari. Pada 4 Mac 2024, kedalaman penggerudian Shendi Teke 1 melebihi 10,000 meter, menjadikannya telaga menegak kedua di dunia dan pertama di Asia yang melepasi kedalaman ini. Pencapaian ini menunjukkan bahawa China telah mengatasi secara bebas cabaran teknikal yang berkaitan dengan penggerudian telaga ultra dalam dengan magnitud ini.

Penggerudian pada kedalaman 10,000 meter merupakan salah satu bidang yang paling mencabar dalam teknologi kejuruteraan minyak dan gas, dengan banyak kesesakan teknikal. Ia juga merupakan penunjuk utama teknologi kejuruteraan dan keupayaan peralatan sesebuah negara. Menghadapi keadaan suhu dan tekanan lubang bawah yang melampau, kemajuan ketara telah dibuat dalam cecair penggerudian suhu tinggi, motor tahan suhu tinggi dan teknologi penggerudian arah. Kejayaan juga dicapai dalam pensampelan teras dan peralatan pembalakan kabel, trak keretakan tekanan ultra tinggi dengan kapasiti 175 MPa, dan peralatan cecair patah, yang berjaya diuji di tapak. Perkembangan ini membawa kepada penciptaan beberapa teknologi kritikal untuk penggerudian yang selamat dan cekap serta penyiapan telaga ultra dalam.

Dalam sistem bendalir penggerudian yang digunakan dalam projek ini, persekitaran suhu tinggi, tekanan tinggi khusus telah ditangani dengan pembangunan pengurang kehilangan bendalir yang unggul dan perencat kakisan yang mengekalkan sifat reologi yang sangat baik di bawah suhu tinggi dan mudah diselaraskan dan diselenggara. Bahan tambahan kawalan tanah liat juga meningkatkan kapasiti penyahairan zarah tanah liat di bawah keadaan suhu ultra tinggi, meningkatkan kebolehsuaian dan kestabilan cecair penggerudian.

Minyak syal Jimusar ialah zon demonstrasi minyak syal daratan negara pertama China, terletak di bahagian timur Lembangan Junggar. Ia meliputi kawasan seluas 1,278 kilometer persegi dan mempunyai anggaran rizab sumber sebanyak 1.112 bilion tan. Pada tahun 2018, pembangunan minyak syal Jimusar secara besar-besaran bermula. Pada suku pertama, Zon Demonstrasi Minyak Syal Terestrial Kebangsaan Xinjiang Jimusar menghasilkan 315,000 tan minyak syal, menetapkan rekod sejarah baharu. Zon demonstrasi sedang mempercepatkan usaha untuk meningkatkan rizab dan pengeluaran minyak syal, dengan rancangan untuk menyiapkan 100 telaga penggerudian dan 110 telaga patah menjelang 2024.

Minyak syal, iaitu minyak yang melekat pada batu syal atau dalam rekahannya, adalah salah satu jenis minyak yang paling sukar untuk diekstrak. Xinjiang mempunyai sumber minyak syal yang kaya dengan prospek luas untuk penerokaan dan pembangunan. China telah mengenal pasti sumber minyak syal sebagai kawasan utama untuk penggantian minyak masa hadapan. Wu Chengmei, seorang jurutera menengah di Pusat Penyelidikan Geologi Kawasan Operasi Medan Minyak Jiqing di Xinjiang Oilfield, menjelaskan bahawa minyak syal Jimusar secara amnya tertimbus lebih daripada 3,800 meter di bawah tanah. Pengebumian dalam dan kebolehtelapan yang sangat rendah menjadikan pengekstrakan sama mencabar seperti mengekstrak minyak daripada batu asahan.

Pembangunan minyak syal terestrial China secara amnya menghadapi empat cabaran utama: pertama, minyaknya agak berat, menjadikannya sukar untuk mengalir; kedua, titik manis adalah kecil dan sukar untuk diramalkan; ketiga, kandungan tanah liat yang tinggi menyukarkan keretakan; keempat, pengedaran tidak konsisten, merumitkan operasi. Faktor-faktor ini telah lama menyekat pembangunan minyak syal daratan berskala besar dan cekap di China. Dalam projek itu, untuk merawat cecair alir balik patah, bahan tambahan baharu digunakan untuk mengurangkan pencemaran dan mengitar semula bendalir, mengubahnya semula menjadi cecair patah untuk digunakan semula. Kaedah ini telah diuji pada sembilan telaga pada tahun 2023 dengan keputusan yang cemerlang. Mulai Jun 2024, projek itu merancang untuk menggunakan cecair patah tersusun semula dalam operasi patah berskala besar.

Pembentukan utama projek ini terdiri daripada jahitan arang batu, bahagian batu lumpur kelabu dan coklat, yang merupakan pembentukan sensitif air. Di blok minyak syal Jimusar, bahagian lubang terbuka telaga kedua adalah panjang, dan masa rendaman pembentukan dilanjutkan. Jika lumpur berasaskan air digunakan, kemungkinan runtuh dan ketidakstabilan, tetapi cecair penggerudian berasaskan minyak tidak menyebabkan kesan penghidratan. Cecair penggerudian emulsi minyak dalam air, apabila stabil, juga tidak menyebabkan kesan penghidratan, oleh itu cecair penggerudian berasaskan minyak tidak menghasilkan tekanan pembengkakan penghidratan. Penyelidikan telah membawa kepada penggunaan sistem lumpur berasaskan minyak, dengan prinsip dan langkah anti-keruntuhan seperti berikut: 1. Perencatan kimia: Mengawal nisbah minyak-air melebihi 80:20 untuk mengurangkan pencerobohan fasa air ke dalam pembentukan, dengan berkesan mencegah bengkak dan keruntuhan lapisan arang batu dan pembentukan yang sangat sensitif terhadap air. 2. Palam fizikal: Menambah agen pemberat seperti bahan kalsium terlebih dahulu dalam formasi yang lemah untuk meningkatkan kapasiti galas tekanan pembentukan dan mencegah kebocoran telaga. 3. Sokongan mekanikal: Mengawal ketumpatan melebihi 1.52g/cm³, meningkatkan ketumpatan secara beransur-ansur kepada had reka bentuk 1.58g/cm³ dalam bahagian binaan. Ejen penimbang yang dihasilkan oleh Syarikat Youzhu boleh mencapai kesan yang diingini, memastikan kelancaran dan kejayaan penyiapan projek penggerudian dan penyiapan telaga.