Kasus Aplikasi Aditif Kimia Lapangan Minyak

Dina taun 2022, dina nyanghareupan dampak pandemi COVID-19, Pusat Manajemen Penyempurnaan Sumur Ladang Minyak Barat Laut parantos ngarengsekeun 24 proyék, kalebet peralatan kontrol sumur minyak sareng beberesih pipa sumbatan minyak beurat, ngahémat biaya pangadaan 13,683 juta yuan.

Salila panggunaan pipa minyak, diaméter pipa beuki heureut alatan pangaruh lilin, polimér, sareng uyah, anu ngirangan aliran minyak mentah sareng mangaruhan produksi minyak mentah. Ku kituna, perusahaan pangeboran umumna ngabersihkeun pipa sataun sakali. Saatos ngubaran sambungan las tina sambungan pipa, pipa-pipa éta kedah dibersihkeun.

Dina kaayaan umum, pipa baja anu dianggo salaku pipa minyak ngagaduhan karat dina permukaan jero sareng luar. Upami henteu dibersihkeun, ieu bakal ngotoran minyak hidrolik saatos dianggo, mangaruhan operasi normal alat hidrolik. Ku alatan éta, karat dina permukaan jero pipa kedah dipiceun ngalangkungan cuci asam. Cuci asam ogé tiasa miceun karat dina permukaan luar pipa, anu mangpaat pikeun nerapkeun cet anti karat kana permukaan luar pipa, nyayogikeun panyalindungan anti korosi anu awét. Cuci asam umumna dilakukeun nganggo larutan asam kalayan konsentrasi 0% dugi ka 15%. Perusahaan Youzhu, ku cara nyayogikeun produk inhibitor korosi: UZ CI-180, inhibitor korosi pengasaman tahan suhu luhur pikeun panggunaan lapangan minyak. Dina prosés pengasaman atanapi pengawetan, asam bakal ngakorosi baja, sareng dina suhu luhur, laju sareng rentang korosi bakal ningkat pisan, ku kituna, dina produksi lapangan minyak, pencegahan korosi pipa suhu luhur penting pisan, anu henteu ngan ukur aya hubunganana sareng kauntungan tina eksploitasi lapangan minyak, tapi ogé aya hubunganana sareng kaamanan produksi. Darajat erosi asam dina pipa sareng alat-alat gumantung kana waktos kontak, konsentrasi asam sareng kaayaan suhu, jsb. UZ CI-180 gaduh résistansi suhu luhur anu saé pisan, sareng dina suhu dugi ka 350°F (180°C), pangaruh korosi asam kana baja dina suhu luhur di handapeun sumur tiasa dikirangan pisan ku nambihan UZ CI-180 kana campuran asam. Youzhu parantos nampi pangakuan anu luhur ti Pusat Manajemén Ladang Minyak Northwest pikeun proyék-proyékna dina beberesih pipa, formulasi cairan pangeboran, sareng pangropéa alat-alat.

Tempatna di Jalan Dong San di Kota Dongying, sumur Fengye 1-10HF nyaéta sumur horizontal minyak serpih munggaran anu nembus halangan siklus pangeboran 20 dinten, réngsé 24 dinten langkung awal ti jadwal. Éta mangrupikeun salah sahiji tina tilu zona demonstrasi minyak serpih nasional anu disatujuan ku Administrasi Énergi Nasional sareng zona demonstrasi nasional munggaran pikeun minyak serpih cekungan patahan kontinental di Cina. Ku ngalengkepan sumur 24 dinten langkung awal ti jadwal, langkung ti 10 juta yuan tiasa dihémat dina biaya.

Kusabab caketna ka sumur caket dieu anu retak ngan 400 méter jauhna sareng caketna ka wates batu kerikil, sumur Fengye 1-10HF nyanghareupan résiko panyusupan cai, limpahan, sareng leungitna cairan. Salian ti éta, suhu anu luhur di handapeun sumur nyababkeun tantangan pikeun rupa-rupa instrumen. Tim proyék fokus kana dukungan téknologi rékayasa sareng ngungkulan masalah téknologi konci. Aranjeunna sacara berturut-turut ngarengsekeun kendala sapertos kasusah dina ngaramal titik-titik anu hétérogénitas anu kuat, watesan instrumen dina suhu sareng tekanan anu luhur, sareng ayana leungitna sareng aliran cairan pangeboran.

Aranjeunna ngembangkeun sareng nerapkeun sistem leutak berbasis sintétis pikeun ningkatkeun fluiditas. Di antarana, aditif cairan pangeboran ayeuna TF FL WH-1 Cement Fluid-loss Aditives, anu dikembangkeun ku Youzhu tiasa ngabentuk pilem kualitas luhur dina permukaan sumur serpih, nyegah filtrat cairan pangeboran asup kana formasi, TF FL WH-1 dirancang pikeun dianggo dina sumur kalayan suhu sirkulasi handapeun liang (BHCT) dina 60℉(15,6℃) dugi ka 400℉(204℃).

TF FL WH-1 nyadiakeun kontrol leungitna cairan API di handap 36cc/30 menit bari ngontrol migrasi gas tina formasi. Sacara umum 0,6% dugi ka 2,0% BWOC diperyogikeun dina kaseueuran bubur. Biasana dianggo dina dosis kirang ti 0,8% BWOC ku kituna ngajagaan waduk sareng nyetabilkeun sumur bor. Ieu sacara efektif ngégél pori-pori serpih sareng mikrofraktur, nyegah filtrat cairan pangeboran nyerang sareng ngirangan transmisi tekanan pori, sacara signifikan ningkatkeun inhibisi cairan pangeboran.

Hasil aplikasi lapangan nunjukkeun yén cairan pangeboran basis cai kinerja tinggi ieu mibanda sipat inhibitif anu luhur, ningkatkeun kecepatan pangeboran mékanis, stabil dina suhu anu luhur, ngajaga waduk, sareng ramah lingkungan.

Dina bulan Pebruari 2022, sumur Bazhong 1HF Sinopec, anu aya di waduk minyak sareng gas batu pasir saluran walungan Jurassic, sacara inovatif ngajukeun konsép desain fracturing "fracturing, imbibition, sareng well shut-in integration". Pendekatan ieu dikembangkeun pikeun ngabahas karakteristik waduk batu pasir saluran walungan anu padet sareng koéfisién tekanan formasi anu luhur. Téhnologi fracturing anu dioptimalkeun, anu kalebet "pemotongan ketat + penyumbatan sareng pengalihan samentawis + panambahan keusik intensitas tinggi + paningkatan minyak imbibition," sacara signifikan ningkatkeun kapasitas aliran minyak sareng gas handapeun taneuh sareng ngadegkeun modél fracturing énggal, nyayogikeun rujukan pikeun fracturing skala ageung tina sumur horizontal.

Aditif leungitna cairan suhu luhur Youzhuo, agén panyumbat anti runtuh suhu luhur, sareng régulator tipe aliran suhu luhur dina cairan rekah ngungkulan tantangan tekanan sareng leungitna cairan anu disababkeun ku tekanan pori formasi, tegangan liang sumur, sareng kakuatan batuan. Téhnologi panyumbat gél khusus, anu diturunkeun ti Southwest Petroleum University, ngamungkinkeun gél khusus pikeun otomatis eureun ngalir saatos lebet kana lapisan leungitna, ngeusian retakan sareng rohangan rongga, ngabentuk "panyumbat gél" anu ngasingkeun cairan formasi internal tina cairan liang sumur. Téhnologi ieu épéktip pisan pikeun bocor parah dina formasi anu retak, keropos, sareng rusak kalayan leungitna cairan anu signifikan sareng volume balik minimal.

Dina tanggal 30 Méi 2023, jam 11:46 énjing, Ladang Minyak Tarim ti China National Petroleum Corporation (CNPC) mimiti ngebor di sumur Shendi Teke 1, nandakeun awal lalampahan pikeun ngajalajah élmu géologi sareng rékayasa ultra-jero dina jerona anu ngahontal 10.000 méter. Ieu nandakeun momen bersejarah pikeun rékayasa bumi jero Cina, nandakeun kamajuan utama dina téknologi éksplorasi bumi jero nagara éta sareng awal "era 10.000 méter" dina kamampuan pangeboran.

Sumur Shendi Teke 1 ayana di Kabupatén Shaya, Préféktur Aksu, Xinjiang, di jantung Gurun Taklamakan. Ieu mangrupikeun "proyék bumi jero" anu penting ku CNPC di Ladang Minyak Tarim, caket daérah minyak sareng gas ultra-jero Fuman, anu gaduh jerona 8.000 méter sareng cadangan samiliar ton. Sumur ieu gaduh jerona anu dirancang 11.100 méter sareng periode pangeboran sareng penyelesaian anu direncanakeun 457 dinten. Dina 4 Maret 2024, jerona pangeboran Shendi Teke 1 ngaleuwihan 10.000 méter, jantenkeun sumur vertikal kadua di dunya sareng munggaran di Asia anu ngaleuwihan jerona ieu. Tonggak sejarah ieu nunjukkeun yén Cina sacara mandiri parantos ngungkulan tantangan téknis anu aya hubunganana sareng pangeboran sumur ultra-jero anu ageung ieu.

Pangeboran dina jerona 10.000 méter mangrupikeun salah sahiji widang anu paling nangtang dina téknologi rékayasa minyak sareng gas, kalayan seueur halangan téknis. Éta ogé mangrupikeun indikator konci téknologi rékayasa sareng kamampuan alat-alat hiji nagara. Nyanghareupan kaayaan suhu sareng tekanan anu ekstrim di jero liang, kamajuan anu signifikan dilakukeun dina cairan pangeboran suhu luhur, motor tahan suhu luhur, sareng téknologi pangeboran arah. Terobosan ogé kahontal dina alat sampling inti sareng alat logging kabel, treuk fracturing tekanan ultra-luhur kalayan kapasitas 175 MPa, sareng alat cairan fracturing, anu diuji sacara suksés di tempat. Kamekaran ieu nyababkeun diciptakeunna sababaraha téknologi kritis pikeun pangeboran anu aman sareng efisien sareng parantosan sumur ultra-jero.

Dina sistem cairan pangeboran anu dianggo dina proyék ieu, lingkungan suhu luhur sareng tekanan tinggi khusus diatasi ku pamekaran pangurang leungitna cairan anu unggul sareng inhibitor korosi anu ngajaga sipat reologi anu saé dina suhu luhur sareng gampang disaluyukeun sareng dijaga. Aditif kontrol liat ogé ningkatkeun kapasitas pengeringan partikel liat dina kaayaan suhu ultra-luhur, ningkatkeun adaptasi sareng stabilitas cairan pangeboran.

Minyak serpih Jimusar nyaéta zona demonstrasi minyak serpih terestrial nasional munggaran di Cina, ayana di bagian wétan Cekungan Junggar. Ieu zona ngawengku wewengkon 1.278 kilométer pasagi sareng gaduh perkiraan cadangan sumber daya 1,112 milyar ton. Dina taun 2018, pamekaran minyak serpih Jimusar skala ageung dimimitian. Dina kuartal kahiji, Zona Demonstrasi Minyak Serpih Terestrial Nasional Xinjiang Jimusar ngahasilkeun 315.000 ton minyak serpih, nyetél rékor sajarah anyar. Zona demonstrasi ieu ngagancangkeun usaha pikeun ningkatkeun cadangan sareng produksi minyak serpih, kalayan rencana pikeun ngalengkepan 100 sumur pangeboran sareng 110 sumur rekah dina taun 2024.

Minyak serpih, nyaéta minyak anu napel kana batu serpih atanapi dina retakanna, mangrupikeun salah sahiji jinis minyak anu paling sesah diekstrak. Xinjiang ngagaduhan sumber daya minyak serpih anu beunghar kalayan prospek anu lega pikeun éksplorasi sareng pamekaran. Cina parantos ngaidentipikasi sumber daya minyak serpih salaku daérah konci pikeun panggantian minyak ka hareup. Wu Chengmei, insinyur sekundér di Pusat Panalungtikan Géologi Daérah Operasi Ladang Minyak Jiqing di Ladang Minyak Xinjiang, ngajelaskeun yén minyak serpih Jimusar umumna dikubur langkung ti 3.800 méter di handapeun taneuh. Panguburan anu jero sareng perméabilitas anu handap ngajantenkeun ékstraksi sami nangtangna sareng ngekstrak minyak tina batu asah.

Pangwangunan minyak serpih terestrial Cina sacara umum nyanghareupan opat tantangan utama: kahiji, minyakna relatif beurat, sahingga hésé ngalir; kadua, titik amisna leutik sareng hésé diprediksi; katilu, kandungan liat anu luhur ngajantenkeun fraktur hésé; kaopat, distribusina henteu konsisten, ngarumitkeun operasi. Faktor-faktor ieu parantos lami ngawatesan pamekaran minyak serpih terestrial skala ageung sareng efisien di Cina. Dina proyék ieu, pikeun ngolah cairan aliran balik fraktur, aditif énggal dianggo pikeun ngirangan polusi sareng ngadaur ulang cairan éta, ngarobihna deui janten cairan fraktur pikeun dianggo deui. Métode ieu diuji dina salapan sumur dina taun 2023 kalayan hasil anu saé. Per Juni 2024, proyék ieu ngarencanakeun pikeun nganggo cairan fraktur anu dibentuk deui dina operasi fraktur skala ageung.

Formasi utama proyék ieu diwangun ku lapisan batubara, bagian batulempung kulawu sareng coklat, anu mangrupikeun formasi anu sénsitip kana cai. Dina blok minyak serpih Jimusar, bagian liang kabuka tina sumur kadua panjang, sareng waktos perendaman formasi diperpanjang. Upami leutak basis cai dianggo, runtuhna sareng ketidakstabilan kamungkinan, tapi cairan pangeboran basis minyak henteu nyababkeun épék hidrasi. Cairan pangeboran émulsi minyak-dina-cai, nalika stabil, ogé henteu nyababkeun épék hidrasi, ku kituna cairan pangeboran basis minyak henteu nyiptakeun tekanan pembengkakan hidrasi. Panalungtikan parantos ngarah kana diadopsi sistem leutak basis minyak, kalayan prinsip sareng ukuran anti-runtuh sapertos kieu: 1. Inhibisi kimiawi: Ngontrol rasio minyak-cai di luhur 80:20 pikeun ngirangan invasi fase cai kana formasi, sacara efektif nyegah pembengkakan sareng runtuhna lapisan batubara sareng formasi anu sénsitip pisan kana cai. 2. Plugging fisik: Nambahkeun agén pemberat sapertos bahan kalsium sateuacanna dina formasi anu lemah pikeun ningkatkeun kapasitas bantalan tekanan formasi sareng nyegah bocor sumur. 3. Pangrojong mékanis: Ngontrol kapadetan di luhur 1.52g/cm³, laun-laun ningkatkeun kapadetan dugi ka wates desain 1.58g/cm³ dina bagian panambahan. Agen pemberat anu dihasilkeun ku Perusahaan Youzhu tiasa ngahontal pangaruh anu dipikahoyong, mastikeun réngséna proyék pangeboran sareng réngséna sumur kalayan lancar sareng suksés.