Oilfield Chemical Additives Application Cases

I 2022, i møte med virkningen av COVID-19-pandemien, fullførte Northwest Oilfield Well Completion Management Center 24 prosjekter, inkludert oljebrønnkontrollutstyr og tungoljeblokkering av rør, og sparte anskaffelseskostnader på 13,683 millioner yuan.

Under bruk av oljerør blir rørdiameteren stadig smalere på grunn av effekten av voks, polymerer og salter, noe som reduserer råoljestrømmen og påvirker råoljeproduksjonen. Derfor renser boreselskaper generelt rørene en gang i året. Etter å ha behandlet sveisesømmene til rørskjøtene, er det nødvendig å rengjøre rørene.

Under generelle forhold har stålrør som brukes som oljerør rust både på indre og ytre overflate. Hvis det ikke rengjøres, vil dette forurense hydraulikkoljen etter bruk, noe som påvirker den normale driften av de hydrauliske enhetene. Derfor er det nødvendig å fjerne rusten på den indre overflaten av rørene gjennom syrevask. Syrevask kan også fjerne rusten på den ytre overflaten av rørene, noe som er gunstig for å påføre antirustmaling på rørenes ytre overflate, og gir langvarig anti-korrosjonsbeskyttelse. Syrevasking utføres vanligvis ved bruk av en syreløsning med en konsentrasjon på 0 % til 15 %. Youzhu Company, ved å tilby korrosjonsinhibitorprodukter: UZ CI-180, en høytemperaturbestandig surgjørende korrosjonsinhibitor for oljefeltbruk. I prosessen med surgjøring eller beising vil syren korrodere stålet, og ved høy temperatur vil korrosjonshastigheten og -området økes kraftig, derfor er korrosjonsforebygging av høytemperaturrør spesielt viktig i oljefeltproduksjonen, som ikke bare er knyttet til fordelene ved utnyttelse av oljefelt, men også nært knyttet til produksjonssikkerheten. Graden av syreerosjon på rørledninger og utstyr avhenger av kontakttid, syrekonsentrasjon og temperaturforhold osv. UZ CI-180 har utmerket motstand mot høye temperaturer, og ved temperaturer opp til 350°F (180°C) er korrosjonen effekt av syre på stål ved høye temperaturer i bunnen av brønnen kan reduseres kraftig ved å tilsette UZ CI-180 til syreblandingen. Youzhu har mottatt høy anerkjennelse fra Northwest Oilfield Management Center for sine prosjekter innen rørrensing, borevæskeformulering og vedlikehold av utstyr.

Fengye 1-10HF-brønnen ligger på Dong San Road i Dongying City, og er den første horisontale skiferoljebrønnen som bryter gjennom den 20-dagers boresyklusbarrieren, og fullfører 24 dager før skjema. Det er en av de tre nasjonale demonstrasjonssonene for skiferolje som er godkjent av National Energy Administration og den første nasjonale demonstrasjonssonen for skiferolje for kontinental forkastning i Kina. Ved å fullføre brønnen 24 dager før planlagt, ble over 10 millioner yuan spart i kostnader.

På grunn av nærheten til en nærliggende brønn som er oppsprukket bare 400 meter unna og nærheten til grussteinsgrensen, møtte Fengye 1-10HF-brønnen risikoen for vanninntrenging, overløp og væsketap. I tillegg ga høye temperaturer ved brønnbunnen utfordringer for ulike instrumenter. Prosjektteamet fokuserte på teknisk teknologistøtte og takling av sentrale teknologiske problemer. De løste suksessivt begrensninger som vanskeligheten med å forutsi sterke heterogenitetssvekker, begrensninger av instrumenter under høye temperaturer og trykk, og sameksistensen av borevæsketap og tilstrømning.

De utviklet og brukte et syntetisk-basert gjørmesystem for å forbedre flyten. Blant disse kan det nåværende borevæsketilsetningsstoffet TF FL WH-1 Cement Fluid-loss Additives, utviklet av Youzhu, danne en høykvalitetsfilm på overflaten av skiferbrønnhullet, og forhindre at borevæskefiltrat kommer inn i formasjonen, TF FL WH- 1 er designet for bruk i brønner med bunnhullssirkulasjonstemperaturer (BHCTs) i 60℉(15,6℃) til 400℉ (204℃).

TF FL WH-1 gir API-kontroll for væsketaps under 36cc/30min mens den kontrollerer gassmigrering fra formasjonen. Vanligvis er 0,6 % til 2,0 % BWOC nødvendig i de fleste oppslemminger. Den brukes vanligvis i en dose på mindre enn 0,8 % BWOC, og beskytter derved reservoaret og stabiliserer brønnhullet. Dette tetter effektivt skiferporer og mikrofrakturer, forhindrer borevæskefiltrat fra å trenge inn og reduserer overføringen av poretrykk, noe som øker hemmingen av borevæsken betydelig.

Feltapplikasjonsresultater viser at den høyytelses vannbaserte borevæsken er svært hemmende, øker den mekaniske borehastigheten, er stabil ved høye temperaturer, beskytter reservoaret og er miljøvennlig.

I februar 2022 foreslo Sinopecs Bazhong 1HF-brønn, lokalisert i jura-elvekanalen sandsteinolje- og gassreservoar, innovativt konseptet for frakturering "frakturering, imbibisjon og godt lukket integrasjon". Denne tilnærmingen ble utviklet for å adressere egenskapene til tette elvkanalsandsteinsreservoarer og høye formasjonstrykkkoeffisienter. Den optimaliserte fraktureringsteknologien, som inkluderer "tett skjæring + midlertidig plugging og avledning + høyintensiv sandtilsetning + imbibisjonsoljeforbedring," forbedret strømningskapasiteten til underjordisk olje og gass betydelig og etablerte en ny fraktureringsmodell, som gir en referanse for store- skalafrakturering av horisontale brønner.

Youzhuos høytemperatur-væsketapsadditiv, høytemperatur-antikollaps-pluggmiddel og høytemperatur-strømningsregulator i fraktureringsvæsken overvinner trykk- og væsketapsutfordringene forårsaket av formasjonsporetrykk, borehullsspenning og bergstyrke. Den spesielle gelpluggingsteknologien, avledet fra Southwest Petroleum University, gjør at den spesielle gelen automatisk slutter å strømme etter å ha kommet inn i tapslaget, fyller brudd og hulrom, og danner en "gelplugg" som isolerer den interne formasjonsvæsken fra brønnborevæsken. Denne teknologien er svært effektiv for alvorlig lekkasje i oppsprukkede, porøse og ødelagte formasjoner med betydelig væsketap og minimale returvolum.

30. mai 2023, klokken 11:46, begynte Tarim Oilfield of China National Petroleum Corporation (CNPC) å bore ved Shendi Teke 1-brønnen, noe som signaliserte starten på en reise for å utforske ultra-dyp geologiske og ingeniørvitenskapelige vitenskaper på dyp som når 10.000 meter. Dette markerer et historisk øyeblikk for Kinas dype jordteknikk, og betyr et stort gjennombrudd i landets dype jordutforskningsteknologi og begynnelsen på "10 000-meter-æraen" innen boreevne.

Shendi Teke 1-brønnen ligger i Shaya County, Aksu Prefecture, Xinjiang, i hjertet av Taklamakan-ørkenen. Det er et betydelig "deep earth-prosjekt" av CNPC i Tarim Oilfield, ved siden av Fuman ultra-dyp olje- og gassområdet, som har en dybde på 8000 meter og reserver på én milliard tonn. Brønnen har en designet dybde på 11 100 meter og en planlagt bore- og kompletteringsperiode på 457 dager. Den 4. mars 2024 oversteg boredybden til Shendi Teke 1 10 000 meter, noe som gjorde den til verdens andre og Asias første vertikale brønn som oversteg denne dybden. Denne milepælen indikerer at Kina uavhengig har overvunnet de tekniske utfordringene knyttet til boring av ultradype brønner av denne størrelsesorden.

Boring på 10 000 meters dyp er et av de mest utfordrende feltene innen olje- og gassteknologi, med mange tekniske flaskehalser. Det er også en nøkkelindikator på et lands ingeniørteknologi og utstyrsevner. I møte med ekstreme nedihulls temperatur- og trykkforhold ble det gjort betydelige fremskritt innen høytemperaturborevæsker, høytemperaturbestandige motorer og retningsboreteknologier. Det ble også oppnådd gjennombrudd innen kjerneprøvetaking og kabelloggingsutstyr, ultrahøytrykks fraktureringsbiler med 175 MPa kapasitet og fraktureringsvæskeutstyr, som ble testet på stedet med suksess. Denne utviklingen førte til etableringen av flere kritiske teknologier for sikker og effektiv boring og komplettering av ultradype brønner.

I borevæskesystemet som ble brukt i dette prosjektet, ble spesifikke høytemperatur- og høytrykksmiljøer adressert med utviklingen av overlegne væsketapsreduserende midler og korrosjonsinhibitorer som opprettholder utmerkede reologiske egenskaper under høye temperaturer og er enkle å justere og vedlikeholde. Leirekontrolltilsetningsstoffer forbedret også avvanningskapasiteten til leirpartikler under ekstremt høye temperaturforhold, og forbedret tilpasningsevnen og stabiliteten til borevæsken.

Jimusar-skiferolje er Kinas første nasjonale, landbaserte skiferoljedemonstrasjonssone, som ligger i den østlige delen av Junggar-bassenget. Den dekker et område på 1278 kvadratkilometer og har en estimert ressursreserve på 1,112 milliarder tonn. I 2018 startet storskala utvikling av Jimusar-skiferolje. I første kvartal produserte Xinjiang Jimusar National Terrestrial Shale Oil Demonstration Zone 315 000 tonn skiferolje, og satte en ny historisk rekord. Demonstrasjonssonen akselererer innsatsen for å øke skiferoljereservene og produksjonen, med planer om å fullføre 100 borebrønner og 110 fraktureringsbrønner innen 2024.

Skiferolje, som er olje festet til skiferbergart eller innenfor dens sprekker, er en av de vanskeligste oljetypene å utvinne. Xinjiang har rike skiferoljeressurser med brede utsikter for leting og utvikling. Kina har identifisert skiferoljeressurser som et nøkkelområde for fremtidig oljeerstatning. Wu Chengmei, en sekundæringeniør ved det geologiske forskningssenteret i Jiqing Oilfield Operations Area i Xinjiang Oilfield, forklarer at Jimusar-skiferolje generelt er begravd mer enn 3800 meter under jorden. Den dype nedgravningen og den spesielt lave permeabiliteten gjør utvinning like utfordrende som å utvinne olje fra et bryne.

Kinas landbaserte skiferoljeutvikling står generelt overfor fire store utfordringer: For det første er oljen relativt tung, noe som gjør det vanskelig å flyte; for det andre er de søte flekkene små og vanskelige å forutsi; for det tredje gjør det høye leireinnholdet brudd vanskelig; For det fjerde er fordelingen inkonsekvent, noe som kompliserer operasjoner. Disse faktorene har lenge begrenset storskala og effektiv utvikling av terrestrisk skiferolje i Kina. I prosjektet, for å behandle fraktureringsfluid, brukes et nytt tilsetningsstoff for å redusere forurensning og resirkulere væsken, og gjøre den tilbake til fraktureringsvæske for gjenbruk. Denne metoden ble testet på ni brønner i 2023 med utmerkede resultater. Fra juni 2024 planlegger prosjektet å bruke den rekonstituerte fraktureringsvæsken i en storskala fraktureringsoperasjon.

Prosjektets hovedformasjon består av kullsømmer, grå og brune slamsteinspartier, som er vannfølsomme formasjoner. I Jimusar-skiferoljeblokken er den åpne hullseksjonen til den andre brønnen lang, og bløtleggingstiden for formasjonen forlenges. Hvis vannbasert slam brukes, er kollaps og ustabilitet sannsynlig, men oljebaserte borevæsker forårsaker ikke hydreringseffekter. Olje-i-vann-emulsjonsborevæsker, når de er stabile, forårsaker heller ikke hydreringseffekter, og oljebaserte borevæsker skaper derfor ikke hydratiseringssvellingstrykk. Forskning har ført til bruk av et oljebasert slamsystem, med antikollapsprinsipper og tiltak som følger: 1. Kjemisk inhibering: Kontrollere olje-vann-forholdet over 80:20 for å redusere vannfaseinvasjon i formasjonen, og effektivt forhindre svelling og kollaps av kull og svært vannfølsomme formasjoner. 2. Fysisk tetting: Tilsetning av vektmidler som kalsiummaterialer på forhånd i svake formasjoner for å øke formasjonens trykkbærende kapasitet og forhindre brønnlekkasje. 3. Mekanisk støtte: Kontrollerer tetthet over 1,52g/cm³, øker gradvis tettheten til designgrensen på 1,58g/cm³ i oppbyggingsseksjonen. Vektmidler produsert av Youzhu Company kan oppnå ønsket effekt, og sikre jevn og vellykket gjennomføring av bore- og brønnfullføringsprosjekter.