Завершение бурения скважин на северо-западном нефтяном месторождении
В 2022 году, несмотря на последствия пандемии COVID-19, Центр управления заканчиванием скважин на северо-западном нефтяном месторождении завершил 24 проекта, включая поставку оборудования для контроля нефтяных скважин и очистку труб от закупорки тяжелой нефтью, что позволило сэкономить на закупочных расходах 13,683 млн юаней.
В процессе эксплуатации нефтяных труб диаметр трубы становится все уже из-за воздействия воска, полимеров и солей, что снижает поток сырой нефти и влияет на добычу сырой нефти. Поэтому буровые компании обычно чистят трубы один раз в год. После обработки сварных швов трубных соединений необходимо очистить трубы.
В обычных условиях стальные трубы, используемые в качестве нефтяных труб, имеют ржавчину как на внутренней, так и на внешней поверхности. Если их не очистить, это загрязнит гидравлическое масло после использования, что повлияет на нормальную работу гидравлических устройств. Поэтому необходимо удалить ржавчину с внутренней поверхности труб с помощью кислотной промывки. Кислотная промывка также может удалить ржавчину с внешней поверхности труб, что полезно для нанесения антикоррозионной краски на внешнюю поверхность труб, обеспечивая длительную антикоррозионную защиту. Кислотная промывка обычно выполняется с использованием кислотного раствора с концентрацией от 0% до 15%. Компания Youzhu, предоставляя ингибиторы коррозии: UZ CI-180, ингибитор кислотной коррозии, устойчивый к высоким температурам, для использования на нефтяных месторождениях. В процессе кислотной обработки или травления кислота будет разъедать сталь, а при высокой температуре скорость и диапазон коррозии значительно возрастут, поэтому в нефтепромысловой добыче предотвращение коррозии высокотемпературных труб особенно важно, что связано не только с преимуществами эксплуатации нефтяных месторождений, но и тесно связано с безопасностью производства. Степень кислотной эрозии трубопроводов и оборудования зависит от времени контакта, концентрации кислоты, температурных условий и т. д. UZ CI-180 обладает превосходной устойчивостью к высоким температурам, а при температурах до 350°F (180°C) коррозионное воздействие кислоты на сталь при высоких температурах на дне скважины можно значительно снизить, добавив UZ CI-180 в кислотную смесь. Компания Youzhu получила высокое признание от Северо-Западного центра управления нефтяными месторождениями за свои проекты по очистке труб, разработке буровых растворов и обслуживанию оборудования.
Скважина Fengye 1-10HF
Расположенная на Dong San Road в городе Dongying, скважина Fengye 1-10HF является первой горизонтальной скважиной сланцевой нефти, которая преодолела барьер 20-дневного цикла бурения, завершив ее на 24 дня раньше запланированного срока. Это одна из трех национальных демонстрационных зон сланцевой нефти, одобренных Национальным энергетическим управлением, и первая национальная демонстрационная зона для сланцевой нефти континентального разломного бассейна в Китае. Завершение скважины на 24 дня раньше запланированного срока позволило сэкономить более 10 миллионов юаней.
Из-за близости к соседней скважине, которая была раздроблена всего в 400 метрах, и близости к границе гравийной породы, скважина Fengye 1-10HF столкнулась с рисками проникновения воды, перелива и потери жидкости. Кроме того, высокие температуры на дне скважины создавали проблемы для различных приборов. Проектная группа сосредоточилась на поддержке инженерных технологий и решении ключевых технологических проблем. Они последовательно решили такие ограничения, как сложность прогнозирования сильных неоднородностей сладких зон, ограничения приборов при высоких температурах и давлениях, а также сосуществование потери и притока бурового раствора.
Они разработали и применили систему бурового раствора на синтетической основе для улучшения текучести. Среди них текущая добавка для бурового раствора TF FL WH-1 Cement Fluid-loss Additives, разработанная Youzhu, может образовывать высококачественную пленку на поверхности ствола сланцевой скважины, предотвращая попадание фильтрата бурового раствора в пласт, TF FL WH-1 предназначена для использования в скважинах с температурой циркуляции на забое скважины (BHCTs) в диапазоне от 60℉(15,6℃) до 400℉ (204℃).
TF FL WH-1 обеспечивает контроль потери жидкости API ниже 36 куб. см/30 мин, контролируя миграцию газа из пласта. Обычно в большинстве растворов требуется от 0,6% до 2,0% BWOC. Обычно он используется в дозировке менее 0,8% BWOC, тем самым защищая резервуар и стабилизируя ствол скважины. Это эффективно герметизирует поры сланца и микротрещины, предотвращая проникновение фильтрата бурового раствора и снижая передачу порового давления, значительно усиливая ингибирование бурового раствора.
Результаты полевых испытаний показывают, что высокоэффективный буровой раствор на водной основе обладает высокой ингибирующей способностью, увеличивает механическую скорость бурения, стабилен при высоких температурах, защищает пласт и является экологически безопасным.
Скважина Bazhong 1HF компании Sinopec
В феврале 2022 года скважина Bazhong 1HF компании Sinopec, расположенная в юрском речном русловом песчаниковом нефтегазоносном пласте, инновационно предложила концепцию проектирования гидроразрыва «разрыв, пропитка и интеграция закрытия скважины». Этот подход был разработан для учета характеристик плотных речных русловых песчаников и высоких коэффициентов пластового давления. Оптимизированная технология гидроразрыва, которая включает «плотное резание + временное закупоривание и отклонение + высокоинтенсивное добавление песка + повышение пропитки нефти», значительно увеличила пропускную способность подземной нефти и газа и создала новую модель гидроразрыва, предоставляя эталон для крупномасштабного гидроразрыва горизонтальных скважин.
Высокотемпературная добавка для снижения водоотдачи, высокотемпературный противоколлапсный закупоривающий агент и высокотемпературный регулятор потока в жидкости разрыва пласта преодолевают проблемы давления и водоотдачи, вызванные поровым давлением пласта, напряжением в стволе скважины и прочностью горных пород. Специальная технология гелевой закупорки, разработанная в Юго-Западном нефтяном университете, позволяет специальному гелю автоматически прекращать течь после попадания в слой потери, заполняя трещины и пустоты, образуя «гелевую пробку», которая изолирует внутреннюю пластовую жидкость от скважинной жидкости. Эта технология очень эффективна при серьезных утечках в трещиноватых, пористых и разрушенных пластах со значительной водоотдачей и минимальными объемами возврата.
Таримское нефтяное месторождение
30 мая 2023 года в 11:46 утра нефтяное месторождение Тарим Китайской национальной нефтяной корпорации (CNPC) начало бурение скважины Шенди Теке 1, что ознаменовало начало пути к изучению сверхглубоких геологических и инженерных наук на глубинах, достигающих 10 000 метров. Это знаменует собой исторический момент для глубоководной инженерии Китая, знаменуя собой крупный прорыв в технологии глубоководной разведки земли в стране и начало «10 000-метровой эры» в возможностях бурения.
Скважина Shendi Teke 1 расположена в уезде Шая, префектура Аксу, Синьцзян, в самом сердце пустыни Такла-Макан. Это значительный «глубокий проект» CNPC на нефтяном месторождении Тарим, прилегающем к сверхглубокой нефтегазовой зоне Фуман, глубина которой составляет 8000 метров, а запасы — один миллиард тонн. Проектная глубина скважины составляет 11 100 метров, а запланированный период бурения и завершения — 457 дней. 4 марта 2024 года глубина бурения Shendi Teke 1 превысила 10 000 метров, что сделало ее второй в мире и первой в Азии вертикальной скважиной, преодолевшей эту глубину. Эта веха свидетельствует о том, что Китай самостоятельно преодолел технические проблемы, связанные с бурением сверхглубоких скважин такого масштаба.
Бурение на глубине 10 000 метров является одним из самых сложных направлений в технологии нефтегазового машиностроения с многочисленными техническими узкими местами. Это также ключевой показатель возможностей страны в области инженерных технологий и оборудования. Столкнувшись с экстремальными условиями температуры и давления в скважине, были достигнуты значительные успехи в области высокотемпературных буровых растворов, высокотемпературных двигателей и технологий направленного бурения. Прорывы были также достигнуты в области оборудования для отбора проб керна и кабельного каротажа, сверхвысоконапорных грузовиков для гидроразрыва пласта с производительностью 175 МПа и оборудования для жидкости гидроразрыва пласта, которые были успешно испытаны на месте. Эти разработки привели к созданию нескольких критически важных технологий для безопасного и эффективного бурения и завершения сверхглубоких скважин.
В системе бурового раствора, используемой в этом проекте, были рассмотрены конкретные высокотемпературные среды высокого давления с разработкой превосходных понизителей потери жидкости и ингибиторов коррозии, которые сохраняют превосходные реологические свойства при высоких температурах и легко регулируются и поддерживаются. Добавки для контроля глины также улучшили способность частиц глины к обезвоживанию в условиях сверхвысоких температур, улучшив адаптивность и стабильность бурового раствора.
Джимусарская сланцевая нефть
Сланцевая нефть Джимусар — первая в Китае национальная наземная демонстрационная зона сланцевой нефти, расположенная в восточной части Джунгарского бассейна. Она занимает площадь 1278 квадратных километров и имеет предполагаемые запасы ресурсов в 1,112 миллиарда тонн. В 2018 году началась крупномасштабная разработка сланцевой нефти Джимусар. В первом квартале Национальная наземная демонстрационная зона сланцевой нефти Джимусар в Синьцзяне произвела 315 000 тонн сланцевой нефти, установив новый исторический рекорд. Демонстрационная зона ускоряет усилия по увеличению запасов и добычи сланцевой нефти, планируя завершить 100 буровых скважин и 110 скважин гидроразрыва пласта к 2024 году.
Сланцевая нефть, которая представляет собой нефть, прикрепленную к сланцевой породе или в ее трещинах, является одним из самых сложных для добычи типов нефти. В Синьцзяне имеются богатые ресурсы сланцевой нефти с широкими перспективами для разведки и разработки. Китай определил ресурсы сланцевой нефти как ключевую область для будущего замещения нефти. У Чэнмэй, младший инженер в Геологическом исследовательском центре района эксплуатации нефтяного месторождения Цзицин в Синьцзянском нефтяном месторождении, объясняет, что сланцевая нефть Джимусар обычно залегает на глубине более 3800 метров под землей. Глубокое залегание и особенно низкая проницаемость делают добычу такой же сложной, как извлечение нефти из точильного камня.
Разработка наземной сланцевой нефти в Китае обычно сталкивается с четырьмя основными проблемами: во-первых, нефть относительно тяжелая, что затрудняет ее подачу; во-вторых, сладкие пятна небольшие и их трудно предсказать; в-третьих, высокое содержание глины затрудняет гидроразрыв; в-четвертых, распределение непостоянно, что усложняет операции. Эти факторы долгое время ограничивали крупномасштабную и эффективную разработку наземной сланцевой нефти в Китае. В проекте для обработки жидкости обратного притока разрыва используется новая добавка, которая снижает загрязнение и перерабатывает жидкость, превращая ее обратно в жидкость разрыва для повторного использования. Этот метод был испытан на девяти скважинах в 2023 году с отличными результатами. По состоянию на июнь 2024 года проект планирует использовать восстановленную жидкость разрыва в крупномасштабной операции по гидроразрыву.
Основная формация проекта состоит из угольных пластов, серых и коричневых аргиллитов, которые являются водочувствительными формациями. В сланцевом нефтяном блоке Джимусар открытая секция ствола второй скважины длинная, и время пропитывания формации увеличивается. Если используется буровой раствор на водной основе, вероятно обрушение и нестабильность, но буровые растворы на масляной основе не вызывают эффектов гидратации. Буровые растворы на основе эмульсии «масло в воде», когда они стабильны, также не вызывают эффектов гидратации, поэтому буровые растворы на масляной основе не создают давления набухания гидратации. Исследования привели к принятию системы бурового раствора на масляной основе со следующими принципами и мерами против обрушения: 1. Химическое ингибирование: контроль соотношения нефть-вода выше 80:20 для уменьшения проникновения водной фазы в формацию, эффективно предотвращая набухание и обрушение угольных пластов и высокочувствительных к воде формаций. 2. Физическое закупоривание: предварительное добавление утяжелителей, таких как кальциевые материалы, в слабые формации для повышения несущей способности формации и предотвращения утечки из скважины. 3. Механическая поддержка: контроль плотности выше 1,52 г/см³, постепенное увеличение плотности до проектного предела 1,58 г/см³ в секции наращивания. Утяжелители, производимые компанией Youzhu, позволяют достичь желаемого эффекта, обеспечивая плавное и успешное завершение проектов бурения и заканчивания скважин.