Dokončenie vrtu Severozápadného ropného poľa
V roku 2022, tvárou v tvár pandémii COVID-19, dokončilo Centrum riadenia dokončenia vrtov v severozápadnom ropnom poli 24 projektov vrátane zariadenia na kontrolu ropných vrtov a čistenia potrubia upchatého ťažkým olejom, čím sa ušetrili obstarávacie náklady vo výške 13,683 milióna juanov.
Počas používania ropných potrubí sa priemer potrubia stále viac zužuje v dôsledku účinkov vosku, polymérov a solí, čím sa znižuje prietok ropy a ovplyvňuje produkcia ropy. Preto vrtné spoločnosti vo všeobecnosti čistia potrubia raz ročne. Po ošetrení zvarových spojov rúrových spojov je potrebné rúry vyčistiť.
Vo všeobecnosti majú oceľové rúry používané ako olejové rúry hrdzu na vnútornom aj vonkajšom povrchu. Ak sa nevyčistí, po použití dôjde ku kontaminácii hydraulického oleja, čo ovplyvní normálnu prevádzku hydraulických zariadení. Preto je potrebné odstrániť hrdzu na vnútornom povrchu rúr pomocou kyslého umývania. Kyslé umývanie môže tiež odstrániť hrdzu na vonkajšom povrchu rúr, čo je výhodné pre nanášanie antikoróznej farby na vonkajší povrch rúr, ktorá poskytuje dlhotrvajúcu antikoróznu ochranu. Premývanie kyselinou sa zvyčajne vykonáva pomocou roztoku kyseliny s koncentráciou 0 % až 15 %. Youzhu Company, poskytovaním produktov inhibítorov korózie: UZ CI-180, okysľujúci inhibítor korózie odolný voči vysokej teplote na použitie na ropných poliach. V procese okysľovania alebo morenia bude kyselina korodovať oceľ a pri vysokej teplote sa rýchlosť a rozsah korózie výrazne zvýši, preto je pri výrobe ropných polí obzvlášť dôležitá ochrana proti korózii vysokoteplotných rúr, čo nesúvisí len s výhodami ťažby ropných polí, ale úzko súvisí aj s bezpečnosťou výroby. Stupeň kyslej erózie na potrubiach a zariadeniach závisí od doby kontaktu, koncentrácie kyseliny a teplotných podmienok atď. UZ CI-180 má vynikajúcu odolnosť voči vysokým teplotám a pri teplotách do 180 °C je korózia účinok kyseliny na oceľ pri vysokých teplotách na dne vrtu možno výrazne znížiť pridaním UZ CI-180 do kyslej zmesi. Youzhu získal vysoké uznanie od Northwest Oilfield Management Center za svoje projekty v oblasti čistenia potrubí, prípravy vrtných kvapalín a údržby zariadení.
Studňa Fengye 1-10HF
Vrt Fengye 1-10HF, ktorý sa nachádza na ceste Dong San Road v meste Dongying, je prvým horizontálnym vrtom z bridlicovej ropy, ktorý prelomil bariéru 20-dňového cyklu vŕtania a dokončil 24 dní pred plánovaným termínom. Je to jedna z troch národných demonštračných zón bridlicovej ropy schválená Národnou energetickou správou a prvá národná demonštračná zóna bridlicovej ropy z kontinentálneho zlomu v Číne. Dokončením studne 24 dní pred plánovaným termínom sa ušetrilo viac ako 10 miliónov juanov na nákladoch.
Vzhľadom na blízkosť neďalekej studne, ktorá bola rozbitá len 400 metrov od nej, a blízkosť k hranici štrkovej skaly, vrt Fengye 1-10HF čelil riziku vniknutia vody, pretečenia a straty tekutín. Okrem toho vysoké teploty na dne vrtu predstavovali výzvu pre rôzne prístroje. Projektový tím sa zameral na podporu inžinierskych technológií a riešenie kľúčových technologických problémov. Postupne vyriešili obmedzenia, ako sú ťažkosti pri predpovedaní silných heterogénnych sladkých miest, obmedzenia nástrojov pri vysokých teplotách a tlakoch a koexistencia straty a prítoku vrtnej kvapaliny.
Vyvinuli a použili systém bahna na syntetickej báze na zlepšenie tekutosti. Medzi nimi súčasná prísada do vrtnej kvapaliny TF FL WH-1 Cement Fluid-loss Additives, vyvinutá spoločnosťou Youzhu, môže vytvoriť vysokokvalitný film na povrchu bridlicového vrtu, ktorý zabráni vniknutiu filtrátu vrtnej kvapaliny do formácie, TF FL WH- 1 je určený na použitie v studniach s cirkulačnými teplotami spodného otvoru (BHCT) v rozsahu 60 ℉ (15,6 ℃) až 400 ℉ (204 ℃).
TF FL WH-1 poskytuje API kontrolu straty kvapaliny pod 36cc/30min, pričom kontroluje migráciu plynu z formácie. Vo väčšine kalov sa zvyčajne vyžaduje 0,6 % až 2,0 % BWOC. Zvyčajne sa používa v dávke menšej ako 0,8% BWOC, čím chráni nádrž a stabilizuje vrt. To účinne utesňuje póry bridlice a mikrofraktúry, zabraňuje vniknutiu filtrátu vrtnej kvapaliny a znižuje prenos pórového tlaku, čím sa výrazne zvyšuje inhibícia vrtnej kvapaliny.
Výsledky aplikácie v teréne ukazujú, že vysokovýkonná vrtná kvapalina na vodnej báze je vysoko inhibičná, zvyšuje mechanickú rýchlosť vŕtania, je stabilná pri vysokých teplotách, chráni nádrž a je šetrná k životnému prostrediu.
Sinopec's Bazhong 1HF studňa
Vo februári 2022 vrt Bazhong 1HF spoločnosti Sinopec, ktorý sa nachádza v pieskovcovom ložisku ropy a plynu v jurskom riečnom kanáli, inovatívne navrhol koncepciu lomu „lámanie, nasávanie a integrácia v uzavretom priestore“. Tento prístup bol vyvinutý na riešenie charakteristík pieskovcových nádrží s hustým riečnym kanálom a vysokých koeficientov formačného tlaku. Optimalizovaná technológia štiepenia, ktorá zahŕňa „tesné rezanie + dočasné upchávanie a odklon + pridávanie piesku s vysokou intenzitou + vylepšenie nasiakavosti oleja“, výrazne zvýšila prietokovú kapacitu podzemnej ropy a plynu a vytvorila nový model štiepenia, ktorý poskytuje referenciu pre veľké lámanie vodorovných vrtov.
Aditívum Youzhuo pre vysokoteplotné straty tekutín, vysokoteplotný prostriedok proti zrúteniu a vysokoteplotný regulátor prietoku v štiepiacej tekutine prekonávajú problémy so stratou tlaku a tekutiny spôsobené tlakom v póroch, napätím vrtu a pevnosťou horniny. Špeciálna technológia gélového upchávania, odvodená od Southwest Petroleum University, umožňuje špeciálnemu gélu po vstupe do stratovej vrstvy automaticky prestať vytekať, vyplniť trhliny a prázdne priestory a vytvoriť „gélovú zátku“, ktorá izoluje vnútornú formovaciu tekutinu od tekutiny z vrtu. Táto technológia je vysoko účinná pri ťažkých únikoch v prasknutých, poréznych a rozbitých útvaroch so značnými stratami tekutín a minimálnymi spätnými objemami.
Ropné pole Tarim
Dňa 30. mája 2023 o 11:46 začala spoločnosť Tarim Oilfield of China National Petroleum Corporation (CNPC) vŕtať vo vrte Shendi Teke 1, čo signalizuje začiatok cesty za skúmaním veľmi hlbokých geologických a technických vied v hĺbkach 10 000 metrov. Toto je historický moment pre čínske hlbinné inžinierstvo, čo znamená veľký prelom v technológii prieskumu hlbinnej zeme v krajine a začiatok "10 000-metrovej éry" v schopnostiach vŕtania.
Studňa Shendi Teke 1 sa nachádza v okrese Shaya, prefektúra Aksu, Xinjiang, v srdci púšte Taklamakan. Ide o významný „deep earth project“ od CNPC v Tarim Oilfielde, ktorý susedí s ultrahlbokou ropnou a plynárenskou oblasťou Fuman, ktorá má hĺbku 8000 metrov a zásoby jednej miliardy ton. Vrt má projektovanú hĺbku 11 100 metrov a plánovanú dobu vŕtania a dokončenia 457 dní. 4. marca 2024 presiahla hĺbka vŕtania Shendi Teke 1 10 000 metrov, čím sa stala svetovou druhou a prvou vertikálnou studňou v Ázii, ktorá prekonala túto hĺbku. Tento míľnik naznačuje, že Čína nezávisle prekonala technické výzvy spojené s vŕtaním veľmi hlbokých vrtov tohto rozsahu.
Vŕtanie v hĺbkach 10 000 metrov je jednou z najnáročnejších oblastí technológie ropného a plynárenského inžinierstva s mnohými technickými prekážkami. Je to tiež kľúčový ukazovateľ schopnosti krajiny v oblasti strojárskej technológie a vybavenia. Tvárou v tvár extrémnym teplotným a tlakovým podmienkam pri vŕtaní sa dosiahol významný pokrok v oblasti vysokoteplotných vrtných kvapalín, motorov odolných voči vysokej teplote a technológií smerového vŕtania. Prelomové úspechy sa dosiahli aj v zariadeniach na odber vzoriek jadra a na ťažbu káblov, vysokotlakových štiepiacich vozíkoch s kapacitou 175 MPa a zariadeniach na štiepenie tekutín, ktoré boli úspešne testované na mieste. Tento vývoj viedol k vytvoreniu niekoľkých kritických technológií pre bezpečné a efektívne vŕtanie a dokončenie ultra hlbokých vrtov.
V systéme vrtnej kvapaliny použitej v tomto projekte sa riešili špecifické vysokoteplotné a vysokotlakové prostredia s vývojom vynikajúcich obmedzovačov straty kvapaliny a inhibítorov korózie, ktoré si zachovávajú vynikajúce reologické vlastnosti pri vysokých teplotách a ľahko sa nastavujú a udržiavajú. Aditíva na kontrolu ílu tiež zvýšili odvodňovaciu kapacitu ílových častíc v podmienkach ultra vysokej teploty, čím sa zlepšila prispôsobivosť a stabilita vrtnej kvapaliny.
Jimusarský bridlicový olej
Jimusarská bridlicová ropa je prvá čínska národná demonštračná zóna zemnej bridlicovej ropy, ktorá sa nachádza vo východnej časti povodia Junggar. Rozkladá sa na ploche 1 278 kilometrov štvorcových a má odhadovanú zásobu zdrojov 1,112 miliardy ton. V roku 2018 sa začal rozsiahly vývoj bridlicovej ropy Jimusar. V prvom štvrťroku vyprodukovala národná demonštračná zóna zemskej bridlicovej ropy Sin-ťiang Jimusar 315 000 ton bridlicovej ropy, čím sa vytvoril nový historický rekord. Demonštračná zóna urýchľuje úsilie o zvýšenie zásob a produkcie bridlicovej ropy, pričom do roku 2024 sa plánuje dokončiť 100 vrtných vrtov a 110 štiepiacich vrtov.
Bridlicová ropa, čo je ropa viazaná na bridlicovú horninu alebo v jej puklinách, je jedným z najťažších druhov ropy na ťažbu. Xinjiang má bohaté zdroje bridlicovej ropy so širokými vyhliadkami na prieskum a rozvoj. Čína označila zdroje bridlicovej ropy za kľúčovú oblasť pre budúcu výmenu ropy. Wu Chengmei, sekundárny inžinier v Geologickom výskumnom centre operačnej oblasti ropných polí Jiqing v ropnom poli Sin-ťiang, vysvetľuje, že bridlicová ropa Jimusar je vo všeobecnosti pochovaná viac ako 3 800 metrov pod zemou. Hlboké zakopanie a obzvlášť nízka priepustnosť robia extrakciu rovnako náročnou ako extrakciu oleja z brúsneho kameňa.
Rozvoj zemskej bridlicovej ropy v Číne vo všeobecnosti čelí štyrom veľkým výzvam: po prvé, ropa je relatívne ťažká, čo sťažuje jej tok; po druhé, sladké miesta sú malé a ťažko predvídateľné; po tretie, vysoký obsah ílu sťažuje lámanie; po štvrté, distribúcia je nekonzistentná a komplikuje operácie. Tieto faktory už dlho obmedzujú rozsiahly a efektívny rozvoj zemskej bridlicovej ropy v Číne. V projekte sa na úpravu lámavej tekutiny so spätným tokom používa nové aditívum na zníženie znečistenia a recykláciu tekutiny, čím sa mení späť na štiepnu tekutinu na opätovné použitie. Táto metóda bola testovaná na deviatich vrtoch v roku 2023 s vynikajúcimi výsledkami. Od júna 2024 sa v projekte plánuje použiť rekonštituovanú štiepiacu kvapalinu vo veľkom meradle.
Hlavnú formáciu projektu tvoria uhoľné sloje, sivé a hnedé bahenné časti, čo sú útvary citlivé na vodu. V bloku bridlicovej ropy Jimusar je úsek s otvorenými otvormi druhého vrtu dlhý a doba namáčania formácie je predĺžená. Ak sa použije bahno na báze vody, je pravdepodobný kolaps a nestabilita, ale vrtné kvapaliny na báze ropy nespôsobujú hydratačné účinky. Emulzné vrtné kvapaliny typu olej vo vode, ak sú stabilné, tiež nespôsobujú hydratačné účinky, takže vrtné kvapaliny na báze oleja nevytvárajú hydratačné napučiavacie tlaky. Výskum viedol k prijatiu systému bahna na báze oleja s nasledujúcimi princípmi a opatreniami proti zrúteniu: 1. Chemická inhibícia: Kontrola pomeru oleja a vody nad 80:20 na zníženie invázie vodnej fázy do formácie, čím sa účinne predchádza opuch a kolaps uhoľných slojov a útvarov vysoko citlivých na vodu. 2. Fyzikálne upchávanie: Pridávanie zavažovacích činidiel, ako sú vápenaté materiály, v predstihu v slabých formáciách, aby sa zvýšila kapacita znášania tlaku pri formovaní a zabránilo sa úniku vrtu. 3. Mechanická podpora: Kontrola hustoty nad 1,52 g/cm³, postupné zvyšovanie hustoty až po konštrukčný limit 1,58 g/cm³ v sekcii na nanášanie. Zaťažovacie prostriedky vyrábané spoločnosťou Youzhu Company môžu dosiahnuť požadovaný účinok a zabezpečiť hladké a úspešné dokončenie projektov vŕtania a dokončovania studní.