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Casos de aplicação de aditivos químicos em campos petrolíferos

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Conclusão do Poço do Campo Petrolífero Noroeste

Em 2022, diante do impacto da pandemia de COVID-19, o Centro de Gerenciamento de Completação de Poços do Campo Petrolífero do Noroeste concluiu 24 projetos, incluindo equipamentos de controle de poços de petróleo e limpeza de tubos de bloqueio de óleo pesado, economizando custos de aquisição de 13,683 milhões de yuans.

Durante a utilização de tubos de petróleo, o diâmetro do tubo torna-se cada vez mais estreito devido aos efeitos da cera, polímeros e sais, reduzindo o fluxo de petróleo bruto e afetando a produção de petróleo bruto. Portanto, as empresas de perfuração geralmente limpam os tubos uma vez por ano. Após o tratamento das costuras de solda das juntas dos tubos, é necessário limpar os tubos.

Em condições gerais, os tubos de aço usados ​​como tubos de óleo apresentam ferrugem nas superfícies interna e externa. Se não for limpo, contaminará o óleo hidráulico após o uso, afetando o funcionamento normal dos dispositivos hidráulicos. Portanto, é necessário remover a ferrugem da superfície interna dos tubos por meio de lavagem ácida. A lavagem ácida também pode remover a ferrugem da superfície externa dos tubos, o que é benéfico para a aplicação de tinta antiferrugem na superfície externa dos tubos, proporcionando proteção anticorrosiva de longa duração. A lavagem ácida é geralmente realizada utilizando uma solução ácida com concentração de 0% a 15%. Youzhu Company, ao fornecer produtos inibidores de corrosão: UZ CI-180, um inibidor de corrosão acidificante resistente a altas temperaturas para uso em campos petrolíferos. No processo de acidificação ou decapagem, o ácido corroerá o aço e, em alta temperatura, a taxa e o alcance da corrosão aumentarão bastante, portanto, na produção de campos petrolíferos, a prevenção da corrosão de tubos de alta temperatura é particularmente importante, o que não está apenas relacionado com os benefícios da exploração de campos petrolíferos, mas também intimamente relacionado com a segurança da produção. O grau de erosão ácida em tubulações e equipamentos depende do tempo de contato, concentração de ácido e condições de temperatura, etc. UZ CI-180 tem excelente resistência a altas temperaturas e em temperaturas de até 350°F (180°C), a corrosão O efeito do ácido no aço em altas temperaturas no fundo do poço pode ser bastante reduzido adicionando UZ CI-180 à mistura ácida. Youzhu recebeu alto reconhecimento do Northwest Oilfield Management Center por seus projetos em limpeza de tubos, formulação de fluidos de perfuração e manutenção de equipamentos.

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O poço Fengye 1-10HF

Localizado na Dong San Road, na cidade de Dongying, o poço Fengye 1-10HF é o primeiro poço horizontal de óleo de xisto a romper a barreira do ciclo de perfuração de 20 dias, completando 24 dias antes do previsto. É uma das três zonas nacionais de demonstração de óleo de xisto aprovadas pela Administração Nacional de Energia e a primeira zona nacional de demonstração de óleo de xisto de bacia de falha continental na China. Ao concluir o poço 24 dias antes do previsto, mais de 10 milhões de yuans foram economizados em custos.

Devido à proximidade de um poço próximo fraturado a apenas 400 metros de distância e à proximidade do limite de cascalho, o poço Fengye 1-10HF enfrentou riscos de intrusão de água, transbordamento e perda de fluidos. Além disso, as altas temperaturas no fundo do poço representaram desafios para vários instrumentos. A equipe do projeto se concentrou no suporte tecnológico de engenharia e na solução de questões tecnológicas importantes. Eles resolveram sucessivamente restrições como a dificuldade em prever pontos ideais de forte heterogeneidade, limitações de instrumentos sob altas temperaturas e pressões e a coexistência de perda e influxo de fluido de perfuração.

Eles desenvolveram e aplicaram um sistema de lama de base sintética para melhorar a fluidez. Entre estes, o atual aditivo para fluido de perfuração TF FL WH-1 Cement Fluid-loss Additives, desenvolvido pela Youzhu pode formar um filme de alta qualidade na superfície do poço de xisto, evitando que o filtrado do fluido de perfuração entre na formação, TF FL WH- 1 foi projetado para uso em poços com temperaturas de circulação de fundo de poço (BHCTs) na faixa de 60°F (15,6°C) a 400°F (204°C).

TF FL WH-1 fornece controle de perda de fluido API abaixo de 36 cc/30 min enquanto controla a migração de gás da formação. Geralmente 0,6% a 2,0% de BWOC são necessários na maioria das pastas. Geralmente é usado em uma dosagem inferior a 0,8% BWOC, protegendo assim o reservatório e estabilizando o poço. Isso veda com eficácia os poros e microfraturas do xisto, evitando a invasão do filtrado do fluido de perfuração e reduzindo a transmissão da pressão dos poros, aumentando significativamente a inibição do fluido de perfuração.

Os resultados da aplicação em campo mostram que o fluido de perfuração à base de água de alto desempenho é altamente inibitório, aumenta a velocidade de perfuração mecânica, é estável em altas temperaturas, protege o reservatório e é ecologicamente correto.

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Poço Bazhong 1HF da Sinopec

Em fevereiro de 2022, o poço Bazhong 1HF da Sinopec, localizado no reservatório de petróleo e gás de arenito do canal do rio Jurássico, propôs de forma inovadora o conceito de projeto de fraturamento de "fraturamento, embebição e integração de poço fechado". Esta abordagem foi desenvolvida para abordar as características de reservatórios densos de arenito em canais de rios e altos coeficientes de pressão de formação. A tecnologia de fraturamento otimizada, que inclui "corte apertado + obstrução e desvio temporário + adição de areia de alta intensidade + aprimoramento de óleo de embebição", melhorou significativamente a capacidade de fluxo de petróleo e gás subterrâneo e estabeleceu um novo modelo de fraturamento, fornecendo uma referência para grandes fraturamento em escala de poços horizontais.

O aditivo de perda de fluido de alta temperatura da Youzhuo, o agente de obstrução anti-colapso de alta temperatura e o regulador do tipo de fluxo de alta temperatura no fluido de fraturamento superam os desafios de pressão e perda de fluido causados ​​pela pressão dos poros da formação, tensão do poço e resistência da rocha. A tecnologia especial de obstrução de gel, derivada da Southwest Petroleum University, permite que o gel especial pare automaticamente de fluir após entrar na camada de perda, preenchendo fraturas e espaços vazios, formando um "tampão de gel" que isola o fluido de formação interno do fluido do poço. Esta tecnologia é altamente eficaz para vazamentos graves em formações fraturadas, porosas e quebradas, com perda significativa de fluido e volumes mínimos de retorno.

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Campo petrolífero de Tarim

Em 30 de maio de 2023, às 11h46, o campo petrolífero de Tarim da China National Petroleum Corporation (CNPC) iniciou a perfuração do poço Shendi Teke 1, sinalizando o início de uma jornada para explorar ciências geológicas e de engenharia ultraprofundas em profundidades que atingem 10.000 metros. Isto marca um momento histórico para a engenharia de terras profundas da China, significando um grande avanço na tecnologia de exploração de terras profundas do país e o início da "era dos 10.000 metros" nas capacidades de perfuração.

O poço Shendi Teke 1 está localizado no condado de Shaya, província de Aksu, Xinjiang, no coração do deserto de Taklamakan. É um significativo "projeto de terra profunda" da CNPC no campo petrolífero de Tarim, adjacente à área ultraprofunda de petróleo e gás de Fuman, que tem uma profundidade de 8.000 metros e reservas de um bilhão de toneladas. O poço tem profundidade projetada de 11.100 metros e prazo planejado de perfuração e conclusão de 457 dias. Em 4 de março de 2024, a profundidade de perfuração do Shendi Teke 1 ultrapassou os 10.000 metros, tornando-o o segundo poço vertical do mundo e o primeiro da Ásia a ultrapassar essa profundidade. Este marco indica que a China superou de forma independente os desafios técnicos associados à perfuração de poços ultraprofundos desta magnitude.

A perfuração a profundidades de 10.000 metros é um dos campos mais desafiadores da tecnologia de engenharia de petróleo e gás, com numerosos gargalos técnicos. É também um indicador-chave da tecnologia de engenharia e das capacidades dos equipamentos de um país. Enfrentando condições extremas de temperatura e pressão no fundo do poço, avanços significativos foram feitos em fluidos de perfuração de alta temperatura, motores resistentes a altas temperaturas e tecnologias de perfuração direcional. Avanços também foram alcançados em equipamentos de amostragem e perfilagem de cabos, caminhões de fraturamento de ultra-alta pressão com capacidade de 175 MPa e equipamentos de fluido de fraturamento, que foram testados com sucesso no local. Esses desenvolvimentos levaram à criação de diversas tecnologias críticas para a perfuração e completação segura e eficiente de poços ultraprofundos.

No sistema de fluido de perfuração utilizado neste projeto, ambientes específicos de alta temperatura e alta pressão foram abordados com o desenvolvimento de redutores de perda de fluido superiores e inibidores de corrosão que mantêm excelentes propriedades reológicas sob altas temperaturas e são fáceis de ajustar e manter. Os aditivos de controle de argila também melhoraram a capacidade de desidratação das partículas de argila sob condições de temperatura ultra-alta, melhorando a adaptabilidade e a estabilidade do fluido de perfuração.

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Óleo de xisto Jimusar

O óleo de xisto de Jimusar é a primeira zona nacional de demonstração de óleo de xisto terrestre da China, localizada na parte oriental da Bacia de Junggar. Abrange uma área de 1.278 quilómetros quadrados e tem uma reserva de recursos estimada em 1,112 mil milhões de toneladas. Em 2018, começou o desenvolvimento em grande escala do óleo de xisto Jimusar. No primeiro trimestre, a Zona Nacional de Demonstração de Óleo de Xisto Terrestre de Xinjiang Jimusar produziu 315 mil toneladas de óleo de xisto, estabelecendo um novo recorde histórico. A zona de demonstração está a acelerar os esforços para aumentar as reservas e a produção de óleo de xisto, com planos para concluir 100 poços de perfuração e 110 poços de fraturação até 2024.

O óleo de xisto, que é o óleo ligado à rocha de xisto ou dentro de suas fissuras, é um dos tipos de óleo mais difíceis de extrair. Xinjiang possui ricos recursos de petróleo de xisto com amplas perspectivas de exploração e desenvolvimento. A China identificou os recursos petrolíferos de xisto como uma área chave para a futura substituição do petróleo. Wu Chengmei, engenheiro secundário do Centro de Pesquisa Geológica da Área de Operações do Campo Petrolífero de Jiqing, no campo petrolífero de Xinjiang, explica que o óleo de xisto de Jimusar geralmente está enterrado a mais de 3.800 metros de profundidade. O enterramento profundo e a permeabilidade particularmente baixa tornam a extração tão desafiadora quanto extrair óleo de uma pedra de amolar.

O desenvolvimento terrestre do petróleo de xisto na China enfrenta geralmente quatro grandes desafios: primeiro, o petróleo é relativamente pesado, dificultando o seu escoamento; segundo, os pontos ideais são pequenos e difíceis de prever; terceiro, o alto teor de argila dificulta a fraturação; quarto, a distribuição é inconsistente, complicando as operações. Estes factores há muito que restringem o desenvolvimento eficiente e em grande escala do óleo de xisto terrestre na China. No projeto, para tratar o fluido de fraturamento flowback, um novo aditivo é utilizado para reduzir a poluição e reciclar o fluido, transformando-o novamente em fluido de fraturamento para reutilização. Este método foi testado em nove poços em 2023 com excelentes resultados. A partir de junho de 2024, o projeto planeja usar o fluido de fraturamento reconstituído em uma operação de fraturamento em grande escala.

A formação principal do projeto consiste em camadas de carvão, seções de argilito cinza e marrom, que são formações sensíveis à água. No bloco de óleo de xisto Jimusar, a seção de furo aberto do segundo poço é longa e o tempo de imersão da formação é estendido. Se for utilizada lama à base de água, é provável o colapso e a instabilidade, mas os fluidos de perfuração à base de petróleo não causam efeitos de hidratação. Os fluidos de perfuração de emulsão óleo-em-água, quando estáveis, também não causam efeitos de hidratação, portanto, os fluidos de perfuração à base de óleo não criam pressões de expansão de hidratação. A pesquisa levou à adoção de um sistema de lama à base de óleo, com princípios e medidas anti-colapso como segue: 1. Inibição química: Controlar a proporção óleo-água acima de 80:20 para reduzir a invasão da fase aquosa na formação, prevenindo efetivamente inchaço e colapso de camadas de carvão e formações altamente sensíveis à água. 2. Obstrução física: Adicionar antecipadamente agentes de ponderação, como materiais de cálcio, em formações fracas para aumentar a capacidade de suporte de pressão da formação e evitar vazamentos de poços. 3. Suporte mecânico: Controlando a densidade acima de 1,52g/cm³, aumentando gradativamente a densidade até o limite de projeto de 1,58g/cm³ na seção de acúmulo. Os agentes de ponderação produzidos pela Youzhu Company podem alcançar o efeito desejado, garantindo a conclusão tranquila e bem-sucedida dos projetos de perfuração e conclusão de poços.

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