Toepassingsgevallen van chemische additieven in olievelden

In 2022 voltooide het Northwest Oilfield Well Completion Management Center, in het licht van de impact van de COVID-19-pandemie, 24 projecten, waaronder controleapparatuur voor oliebronnen en het reinigen van verstoppingsleidingen met zware olie, waardoor de aanschafkosten van 13,683 miljoen yuan werden bespaard.

Tijdens het gebruik van olieleidingen wordt de leidingdiameter steeds smaller als gevolg van de inwerking van was, polymeren en zouten, waardoor de stroom ruwe olie afneemt en de productie van ruwe olie wordt beïnvloed. Daarom maken boorbedrijven de leidingen doorgaans één keer per jaar schoon. Na het behandelen van de lasnaden van de buisverbindingen is het noodzakelijk om de buizen schoon te maken.

In algemene omstandigheden hebben stalen buizen die als olieleidingen worden gebruikt roest op zowel de binnen- als de buitenoppervlakken. Als dit niet wordt schoongemaakt, zal dit na gebruik de hydraulische olie vervuilen, waardoor de normale werking van de hydraulische apparaten wordt aangetast. Daarom is het noodzakelijk om de roest op het binnenoppervlak van de leidingen te verwijderen door middel van zuurwassen. Zuur wassen kan ook de roest op het buitenoppervlak van de leidingen verwijderen, wat gunstig is voor het aanbrengen van roestwerende verf op het buitenoppervlak van de leidingen, waardoor langdurige bescherming tegen corrosie wordt geboden. Zuurwassen wordt over het algemeen uitgevoerd met behulp van een zure oplossing met een concentratie van 0% tot 15%. Youzhu Company, door het leveren van corrosieremmerproducten: UZ CI-180, een hittebestendige verzurende corrosieremmer voor gebruik in olievelden. Tijdens het aanzuren of beitsen zal het zuur het staal aantasten, en bij hoge temperaturen zal de snelheid en het bereik van corrosie aanzienlijk toenemen. Daarom is bij de productie van olievelden de corrosiepreventie van hogetemperatuurleidingen bijzonder belangrijk. die niet alleen verband houdt met de voordelen van de exploitatie van olievelden, maar ook nauw verband houdt met de productieveiligheid. De mate van zuurerosie op pijpleidingen en apparatuur hangt af van de contacttijd, zuurconcentratie en temperatuuromstandigheden, enz. UZ CI-180 heeft een uitstekende weerstand tegen hoge temperaturen, en bij temperaturen tot 180 °C (350 °F) is de corrosie Het effect van zuur op staal bij hoge temperaturen op de bodem van de put kan sterk worden verminderd door UZ CI-180 aan het zuurmengsel toe te voegen. Youzhu heeft veel erkenning gekregen van het Northwest Oilfield Management Center voor zijn projecten op het gebied van pijpreiniging, formulering van boorvloeistoffen en onderhoud van apparatuur.

De Fengye 1-10HF-put, gelegen aan de Dong San Road in Dongying City, is de eerste horizontale schalieolieput die de barrière van de boorcyclus van 20 dagen heeft doorbroken en 24 dagen eerder dan gepland is voltooid. Het is een van de drie nationale demonstratiezones voor schalieolie die zijn goedgekeurd door de National Energy Administration en de eerste nationale demonstratiezone voor schalieolie uit het continentale breukbekken in China. Door de put 24 dagen eerder dan gepland te voltooien, werd ruim 10 miljoen yuan aan kosten bespaard.

Vanwege de nabijheid van een nabijgelegen put die op slechts 400 meter afstand werd gebroken en de nabijheid van de grens van grindrotsen, liep de Fengye 1-10HF-put risico's op binnendringend water, overstroming en vloeistofverlies. Bovendien vormden de hoge temperaturen op de bodem van de put uitdagingen voor verschillende instrumenten. Het projectteam concentreerde zich op technische technologische ondersteuning en het aanpakken van belangrijke technologische problemen. Ze hebben achtereenvolgens problemen opgelost zoals de moeilijkheid bij het voorspellen van sterke heterogeniteits-sweet spots, beperkingen van instrumenten onder hoge temperaturen en druk, en het naast elkaar bestaan ​​van verlies en instroom van boorvloeistof.

Ze ontwikkelden en pasten een moddersysteem op synthetische basis toe om de vloeibaarheid te verbeteren. Hiervan kan het huidige boorvloeistofadditief TF FL WH-1 Cement Fluid-loss Additives, ontwikkeld door Youzhu, een hoogwaardige film vormen op het oppervlak van de schalieputboring, waardoor wordt voorkomen dat boorvloeistoffiltraat de formatie binnendringt, TF FL WH- 1 is ontworpen voor gebruik in putten met circulatietemperaturen in het bodemgat (BHCT's) van 60 ℉ (15,6 ℃) tot 400 ℉ (204 ℃).

TF FL WH-1 biedt controle over API-vloeistofverlies onder 36cc/30min, terwijl de gasmigratie uit de formatie wordt gecontroleerd. In de meeste slurries is doorgaans 0,6% tot 2,0% BWOC vereist. Het wordt gewoonlijk gebruikt in een dosering van minder dan 0,8% BWOC, waardoor het reservoir wordt beschermd en de boorput wordt gestabiliseerd. Hierdoor worden schalieporiën en microfracturen effectief afgedicht, waardoor wordt voorkomen dat boorvloeistoffiltraat binnendringt en de overdracht van poriëndruk wordt verminderd, waardoor de remming van de boorvloeistof aanzienlijk wordt verbeterd.

Resultaten van veldtoepassingen tonen aan dat de hoogwaardige boorvloeistof op waterbasis zeer remmend is, de mechanische boorsnelheid verhoogt, stabiel is bij hoge temperaturen, het reservoir beschermt en milieuvriendelijk is.

In februari 2022 stelde de Bazhong 1HF-put van Sinopec, gelegen in het zandsteenolie- en gasreservoir van het Jurassic River Channel, op innovatieve wijze het "breuk-, imbibitie- en goed ingesloten integratie"-breukontwerpconcept voor. Deze aanpak is ontwikkeld om de kenmerken van zandsteenreservoirs in dichte rivierkanalen en hoge formatiedrukcoëfficiënten aan te pakken. De geoptimaliseerde breektechnologie, die "strak snijden + tijdelijke pluggen en omleiding + zandtoevoeging met hoge intensiteit + verbetering van de olie-imbibitie" omvat, verbeterde de stroomcapaciteit van ondergrondse olie en gas aanzienlijk en creëerde een nieuw breekmodel, dat een referentie biedt voor grote bedrijven. schaalbreuk van horizontale putten.

Youzhuo's additief voor vloeistofverlies op hoge temperatuur, anti-instortingsverstoppingsmiddel op hoge temperatuur en stromingsregelaar op hoge temperatuur in de breekvloeistof overwinnen de uitdagingen op het gebied van druk en vloeistofverlies veroorzaakt door formatieporiedruk, putboringspanning en rotssterkte. De speciale gel-plugging-technologie, afgeleid van de Southwest Petroleum University, zorgt ervoor dat de speciale gel automatisch stopt met stromen nadat hij de verlieslaag is binnengegaan, waardoor breuken en lege ruimtes worden opgevuld, waardoor een "gelplug" wordt gevormd die de interne formatievloeistof isoleert van de boorvloeistof. Deze technologie is zeer effectief bij ernstige lekkage in gebroken, poreuze en gebroken formaties met aanzienlijk vloeistofverlies en minimale retourvolumes.

Op 30 mei 2023, om 11:46 uur, begon het Tarim-olieveld van China National Petroleum Corporation (CNPC) met boren in de Shendi Teke 1-put, wat het begin betekende van een reis om ultradiepe geologische en technische wetenschappen te verkennen op diepten die reiken 10.000 meter. Dit markeert een historisch moment voor China's diepe-aardtechniek, wat een grote doorbraak betekent in de diepe-aardexploratietechnologie van het land en het begin van het "10.000 meter-tijdperk" in boormogelijkheden.

De Shendi Teke 1-put bevindt zich in Shaya County, Aksu Prefecture, Xinjiang, in het hart van de Taklamakan-woestijn. Het is een belangrijk ‘deep earth-project’ van CNPC in het Tarim-olieveld, grenzend aan het ultradiepe olie- en gasgebied van Fuman, dat een diepte heeft van 8.000 meter en reserves van een miljard ton. De put heeft een ontwerpdiepte van 11.100 meter en een geplande boor- en voltooiingsperiode van 457 dagen. Op 4 maart 2024 overschreed de boordiepte van Shendi Teke 1 de 10.000 meter, waarmee het de tweede en eerste verticale put ter wereld is die deze diepte overschrijdt. Deze mijlpaal geeft aan dat China zelfstandig de technische uitdagingen heeft overwonnen die gepaard gaan met het boren van ultradiepe putten van deze omvang.

Boren op een diepte van 10.000 meter is een van de meest uitdagende vakgebieden in de olie- en gastechniek, met talloze technische knelpunten. Het is ook een belangrijke indicator van de technische technologie en uitrustingsmogelijkheden van een land. Geconfronteerd met extreme temperatuur- en drukomstandigheden in het boorgat, zijn er aanzienlijke vorderingen gemaakt op het gebied van boorvloeistoffen voor hoge temperaturen, motoren die bestand zijn tegen hoge temperaturen en gerichte boortechnologieën. Er werden ook doorbraken bereikt op het gebied van kernbemonstering en kabelregistratieapparatuur, ultrahogedruk-breekwagens met een capaciteit van 175 MPa en apparatuur voor breekvloeistof, die met succes ter plaatse werden getest. Deze ontwikkelingen hebben geleid tot de creatie van verschillende cruciale technologieën voor het veilig en efficiënt boren en voltooien van ultradiepe putten.

In het boorvloeistofsysteem dat in dit project wordt gebruikt, zijn specifieke omgevingen met hoge temperaturen en hoge druk aangepakt met de ontwikkeling van superieure vloeistofverliesverminderaars en corrosieremmers die uitstekende reologische eigenschappen behouden bij hoge temperaturen en die gemakkelijk aan te passen en te onderhouden zijn. Kleicontroleadditieven verbeterden ook het ontwateringsvermogen van kleideeltjes onder ultrahoge temperatuuromstandigheden, waardoor het aanpassingsvermogen en de stabiliteit van de boorvloeistof werden verbeterd.

Jimusar-schalieolie is China's eerste nationale demonstratiezone voor schalieolie op land, gelegen in het oostelijke deel van het Junggar-bekken. Het beslaat een oppervlakte van 1.278 vierkante kilometer en heeft een geschatte hulpbronnenreserve van 1,112 miljard ton. In 2018 begon de grootschalige ontwikkeling van Jimusar-schalieolie. In het eerste kwartaal produceerde de Xinjiang Jimusar National Terrestrial Shale Oil Demonstration Zone 315.000 ton schalieolie, waarmee een nieuw historisch record werd gevestigd. De demonstratiezone versnelt de inspanningen om de schalieoliereserves en -productie te vergroten, met plannen om tegen 2024 100 boorputten en 110 breekputten te voltooien.

Schalieolie, olie die vastzit aan schaliegesteente of in de kloven ervan, is een van de moeilijkste soorten olie om te winnen. Xinjiang beschikt over rijke schalieolievoorraden met brede perspectieven voor exploratie en ontwikkeling. China heeft schalieoliebronnen geïdentificeerd als een belangrijk gebied voor toekomstige olievervanging. Wu Chengmei, een secundaire ingenieur bij het Geologisch Onderzoekscentrum van het Jiqing Oilfield Operations Area in het olieveld van Xinjiang, legt uit dat schalieolie van Jimusar over het algemeen meer dan 3.800 meter onder de grond ligt. De diepe ingraving en de bijzonder lage permeabiliteit maken extractie net zo uitdagend als het extraheren van olie uit een wetsteen.

China's ontwikkeling van terrestrische schalieolie wordt in het algemeen geconfronteerd met vier grote uitdagingen: ten eerste is de olie relatief zwaar, waardoor deze moeilijk kan stromen; ten tweede zijn de ‘sweet spots’ klein en moeilijk te voorspellen; ten derde maakt het hoge kleigehalte het breken moeilijk; ten vierde is de verdeling inconsistent, wat de bedrijfsvoering bemoeilijkt. Deze factoren hebben lange tijd de grootschalige en efficiënte ontwikkeling van terrestrische schalieolie in China beperkt. In het project wordt voor de behandeling van breekvloeistof een nieuw additief gebruikt om de vervuiling te verminderen en de vloeistof te recyclen, waardoor deze weer wordt omgezet in breekvloeistof voor hergebruik. Deze methode is in 2023 op negen putten getest met uitstekende resultaten. Het project is van plan om vanaf juni 2024 de gereconstitueerde breekvloeistof te gebruiken in een grootschalige breekoperatie.

De belangrijkste formatie van het project bestaat uit steenkoollagen en grijze en bruine mudstone-secties, die watergevoelige formaties zijn. In het schalieolieblok van Jimusar is het open gatgedeelte van de tweede put lang en is de weektijd van de formatie verlengd. Als modder op waterbasis wordt gebruikt, is instorting en instabiliteit waarschijnlijk, maar boorvloeistoffen op oliebasis veroorzaken geen hydratatie-effecten. Olie-in-water-emulsie-boorvloeistoffen veroorzaken, indien stabiel, ook geen hydratatie-effecten, dus op olie gebaseerde boorvloeistoffen veroorzaken geen hydratatie-zweldrukken. Onderzoek heeft geleid tot de adoptie van een op olie gebaseerd moddersysteem, met de volgende principes en maatregelen tegen instorting: 1. Chemische remming: het controleren van de olie-waterverhouding boven 80:20 om het binnendringen van de waterfase in de formatie te verminderen, waardoor effectief wordt voorkomen zwelling en instorting van steenkoollagen en zeer watergevoelige formaties. 2. Fysieke verstopping: vooraf toevoegen van verzwaringsmiddelen zoals calciummaterialen in zwakke formaties om het drukdragend vermogen van de formatie te vergroten en putlekkage te voorkomen. 3. Mechanische ondersteuning: Controle van de dichtheid boven 1,52 g/cm³, waarbij de dichtheid geleidelijk wordt verhoogd tot de ontwerplimiet van 1,58 g/cm³ in het opbouwgedeelte. Wegingsmiddelen geproduceerd door Youzhu Company kunnen het gewenste effect bereiken en zorgen voor een soepele en succesvolle voltooiing van boor- en putafwerkingsprojecten.