Kesi za Matumizi ya Viungo vya Kemikali vya Mafuta

Mnamo 2022, licha ya athari za janga la COVID-19, Kituo cha Usimamizi wa Ukamilishaji wa Visima vya Mafuta cha Northwest kilikamilisha miradi 24, ikiwa ni pamoja na vifaa vya kudhibiti visima vya mafuta na usafi wa mabomba ya kuziba mafuta kwa wingi, na kuokoa gharama za ununuzi za yuan milioni 13.683.

Wakati wa matumizi ya mabomba ya mafuta, kipenyo cha bomba kinazidi kuwa kidogo kutokana na athari za nta, polima, na chumvi, na hivyo kupunguza mtiririko wa mafuta ghafi na kuathiri uzalishaji wa mafuta ghafi. Kwa hivyo, kampuni za kuchimba visima kwa ujumla husafisha mabomba mara moja kwa mwaka. Baada ya kutibu mishono ya kulehemu ya viungo vya mabomba, ni muhimu kusafisha mabomba.

Katika hali ya jumla, mabomba ya chuma yanayotumika kama mabomba ya mafuta yana kutu kwenye nyuso za ndani na nje. Ikiwa hayatasafishwa, hii itachafua mafuta ya majimaji baada ya matumizi, na kuathiri utendaji wa kawaida wa vifaa vya majimaji. Kwa hivyo, ni muhimu kuondoa kutu kwenye uso wa ndani wa mabomba kupitia kuosha kwa asidi. Kuosha kwa asidi pia kunaweza kuondoa kutu kwenye uso wa nje wa mabomba, ambayo ni muhimu kwa kupaka rangi ya kuzuia kutu kwenye uso wa nje wa mabomba, na kutoa ulinzi wa kudumu wa kuzuia kutu. Kuosha kwa asidi kwa ujumla hufanywa kwa kutumia myeyusho wa asidi wenye mkusanyiko wa 0% hadi 15%. Kampuni ya Youzhu, kwa kutoa bidhaa za kuzuia kutu: UZ CI-180, kizuizi cha kutu kinachostahimili joto la juu kinachosababisha asidi kwa matumizi ya uwanja wa mafuta. Katika mchakato wa kuongeza asidi au kuokota, asidi itasababisha kutu kwenye chuma, na kwa joto la juu, kiwango na aina ya kutu itaongezeka sana, kwa hivyo, katika uzalishaji wa uwanja wa mafuta, kuzuia kutu kwa bomba la joto la juu ni muhimu sana, ambayo haihusiani tu na faida za uchimbaji wa uwanja wa mafuta, lakini pia inahusiana kwa karibu na usalama wa uzalishaji. Kiwango cha mmomonyoko wa asidi kwenye mabomba na vifaa hutegemea muda wa mguso, mkusanyiko wa asidi na hali ya joto, n.k. UZ CI-180 ina upinzani bora wa halijoto ya juu, na kwa halijoto hadi 350°F (180°C), athari ya kutu ya asidi kwenye chuma kwenye halijoto ya juu chini ya kisima inaweza kupunguzwa sana kwa kuongeza UZ CI-180 kwenye mchanganyiko wa asidi. Youzhu imepokea utambuzi wa hali ya juu kutoka Kituo cha Usimamizi wa Uga wa Mafuta cha Northwest kwa miradi yake katika kusafisha mabomba, uundaji wa kimiminika cha kuchimba visima, na matengenezo ya vifaa.

Kisima cha Fengye 1-10HF kilichopo kwenye Barabara ya Dong San katika Jiji la Dongying, ndicho kisima cha kwanza cha mlalo cha mafuta ya shale kuvunja kizuizi cha mzunguko wa kuchimba visima cha siku 20, na kukamilisha siku 24 kabla ya ratiba. Ni mojawapo ya maeneo matatu ya kitaifa ya maonyesho ya mafuta ya shale yaliyoidhinishwa na Utawala wa Nishati ya Kitaifa na eneo la kwanza la kitaifa la maonyesho ya mafuta ya shale ya bonde la makosa la bara nchini China. Kwa kukamilisha kisima hicho siku 24 kabla ya ratiba, zaidi ya yuan milioni 10 iliokolewa katika gharama.

Kutokana na ukaribu wa kisima kilicho karibu kilichovunjika mita 400 tu na ukaribu wa mpaka wa mwamba wa changarawe, kisima cha Fengye 1-10HF kilikabiliwa na hatari za kuingiliwa kwa maji, kufurika, na upotevu wa maji. Zaidi ya hayo, halijoto ya juu chini ya kisima ilileta changamoto kwa vifaa mbalimbali. Timu ya mradi ililenga katika usaidizi wa teknolojia ya uhandisi na kushughulikia masuala muhimu ya kiteknolojia. Walitatua vikwazo mfululizo kama vile ugumu wa kutabiri tofauti kubwa za utamu, mapungufu ya vifaa chini ya halijoto na shinikizo la juu, na kuwepo kwa pamoja kwa upotevu na mtiririko wa maji ya kuchimba visima.

Walitengeneza na kutumia mfumo wa matope uliotengenezwa kwa kutumia sintetiki ili kuboresha utelezi. Miongoni mwao, nyongeza ya sasa ya kimiminika cha kuchimba visima cha TF FL WH-1 Saruji Viongezeo vya Kupoteza Maji, vilivyotengenezwa na Youzhu vinaweza kutengeneza filamu ya ubora wa juu juu ya uso wa kisima cha shale, kuzuia kuchuja kwa kimiminika cha kuchimba visima kuingia kwenye umbo, TF FL WH-1 imeundwa kwa ajili ya matumizi katika visima vyenye halijoto inayozunguka chini ya shimo (BHCTs) katika 60℉(15.6℃) hadi 400℉ (204℃).

TF FL WH-1 hutoa udhibiti wa upotevu wa maji ya API chini ya 36cc/dakika 30 huku ikidhibiti uhamaji wa gesi kutoka kwa uundaji. Kwa ujumla 0.6% hadi 2.0% BWOC inahitajika katika maeneo mengi ya tope. Kwa kawaida hutumika kwa kipimo cha chini ya 0.8% BWOC na hivyo kulinda hifadhi na kuimarisha kisima. Hii hufunga kwa ufanisi vinyweleo vya shale na vipande vidogo vya nyufa, kuzuia kuchuja kwa maji ya kuchimba visima kuvamia na kupunguza usambazaji wa shinikizo la vinyweleo, na kuongeza kwa kiasi kikubwa kizuizi cha maji ya kuchimba visima.

Matokeo ya matumizi ya shambani yanaonyesha kuwa maji ya kuchimba visima yenye utendaji wa hali ya juu yanazuia sana, huongeza kasi ya kuchimba visima kwa mitambo, ni thabiti katika halijoto ya juu, hulinda hifadhi, na ni rafiki kwa mazingira.

Mnamo Februari 2022, kisima cha Sinopec cha Bazhong 1HF, kilichopo katika hifadhi ya mafuta na gesi ya mchanga wa mto Jurassic, kilipendekeza kwa ubunifu dhana ya usanifu wa fracturing "fracturing, imbibition, na closed-in integration". Mbinu hii ilitengenezwa ili kushughulikia sifa za hifadhi za mchanga wa mto zenye mifereji minene na mgawo wa shinikizo la juu. Teknolojia iliyoboreshwa ya fracturing, ambayo inajumuisha "kukata kwa nguvu + kuziba kwa muda na kugeuza + kuongeza mchanga wenye nguvu nyingi + kuongeza mafuta ya fracturing," iliongeza kwa kiasi kikubwa uwezo wa mtiririko wa mafuta na gesi chini ya ardhi na kuanzisha mfumo mpya wa fracturing, ikitoa marejeleo ya fracturing kubwa ya visima vya mlalo.

Kiongeza cha Youzhuo cha upotevu wa maji ya joto la juu, wakala wa kuziba unaozuia kuanguka kwa joto la juu, na kidhibiti cha aina ya mtiririko wa joto la juu katika umajimaji wa kuvunjika hushinda changamoto za upotevu wa shinikizo na umajimaji unaosababishwa na shinikizo la vinyweleo vya uundaji, mkazo wa vinyweleo, na nguvu ya mwamba. Teknolojia maalum ya kuziba jeli, inayotokana na Chuo Kikuu cha Southwest Petroleum, inaruhusu jeli maalum kuacha kutiririka kiotomatiki baada ya kuingia kwenye safu ya upotevu, kujaza nyufa na nafasi tupu, na kutengeneza "plagi ya jeli" ambayo hutenganisha umajimaji wa uundaji wa ndani kutoka kwa umajimaji wa vinyweleo. Teknolojia hii ina ufanisi mkubwa kwa uvujaji mkubwa katika maunzi yaliyovunjika, yenye vinyweleo, na yaliyovunjika yenye upotevu mkubwa wa umajimaji na kiasi kidogo cha kurudi.

Mnamo Mei 30, 2023, saa 5:46 AM, Uwanja wa Mafuta wa Tarim wa Shirika la Kitaifa la Petroli la China (CNPC) ulianza kuchimba visima katika kisima cha Shendi Teke 1, ikiashiria mwanzo wa safari ya kuchunguza sayansi ya kijiolojia na uhandisi yenye kina kirefu sana katika kina kinachofikia mita 10,000. Hii inaashiria wakati wa kihistoria kwa uhandisi wa ardhi ya kina kirefu wa China, ikiashiria mafanikio makubwa katika teknolojia ya uchunguzi wa ardhi ya kina kirefu nchini na mwanzo wa "enzi ya mita 10,000" katika uwezo wa kuchimba visima.

Kisima cha Shendi Teke 1 kiko katika Kaunti ya Shaya, Mkoa wa Aksu, Xinjiang, katikati ya Jangwa la Taklamakan. Ni "mradi muhimu wa kina cha ardhi" uliofanywa na CNPC katika Ugavi wa Mafuta wa Tarim, karibu na eneo la mafuta na gesi lenye kina cha juu cha Fuman, ambalo lina kina cha mita 8,000 na akiba ya tani bilioni moja. Kisima hicho kina kina cha mita 11,100 kilichobuniwa na kipindi kilichopangwa cha kuchimba na kukamilisha cha siku 457. Mnamo Machi 4, 2024, kina cha kuchimba cha Shendi Teke 1 kilizidi mita 10,000, na kuifanya kuwa kisima cha pili na cha kwanza cha wima cha Asia duniani kuzidi kina hiki. Hatua hii muhimu inaonyesha kwamba China imeshinda kwa uhuru changamoto za kiufundi zinazohusiana na kuchimba visima vyenye kina cha juu cha ukubwa huu.

Kuchimba visima katika kina cha mita 10,000 ni mojawapo ya nyanja zenye changamoto kubwa katika teknolojia ya uhandisi wa mafuta na gesi, ikiwa na vikwazo vingi vya kiufundi. Pia ni kiashiria muhimu cha uwezo wa teknolojia ya uhandisi na vifaa vya nchi. Kwa kuzingatia hali ya joto kali na shinikizo la chini, maendeleo makubwa yalifanywa katika vimiminika vya kuchimba visima vya joto la juu, mota zinazostahimili joto la juu, na teknolojia za kuchimba visima vya mwelekeo. Mafanikio pia yalipatikana katika sampuli za msingi na vifaa vya kuweka kumbukumbu za kebo, malori ya kung'oa misalaba yenye shinikizo la juu sana yenye uwezo wa MPa 175, na vifaa vya kung'oa misalaba, ambavyo vilijaribiwa kwa mafanikio mahali hapo. Maendeleo haya yalisababisha kuundwa kwa teknolojia kadhaa muhimu kwa ajili ya kuchimba visima salama na bora na kukamilika kwa visima vyenye kina kirefu sana.

Katika mfumo wa maji ya kuchimba visima uliotumika katika mradi huu, mazingira maalum ya halijoto ya juu na shinikizo la juu yalishughulikiwa kwa kutengeneza vipunguzaji bora vya upotevu wa maji na vizuizi vya kutu ambavyo vinadumisha sifa bora za rheolojia chini ya halijoto ya juu na ni rahisi kurekebisha na kudumisha. Viongezeo vya udhibiti wa udongo pia viliongeza uwezo wa kuondoa maji wa chembe za udongo chini ya halijoto ya juu sana, na kuboresha uwezo wa kubadilika na uthabiti wa maji ya kuchimba visima.

Mafuta ya shale ya Jimusar ni eneo la kwanza la kitaifa la maonyesho ya mafuta ya shale ya ardhini nchini China, lililoko mashariki mwa Bonde la Junggar. Lina eneo la kilomita za mraba 1,278 na lina wastani wa akiba ya rasilimali ya tani bilioni 1.112. Mnamo 2018, maendeleo makubwa ya mafuta ya shale ya Jimusar yalianza. Katika robo ya kwanza, Eneo la Maonyesho ya Mafuta ya Shale ya Kitaifa ya Xinjiang Jimusar lilizalisha tani 315,000 za mafuta ya shale, na kuweka rekodi mpya ya kihistoria. Eneo la maonyesho linaharakisha juhudi za kuongeza akiba na uzalishaji wa mafuta ya shale, huku mipango ikipanga kukamilisha visima 100 vya kuchimba visima na visima 110 vya kuvunjika ifikapo mwaka wa 2024.

Mafuta ya shale, ambayo yameunganishwa na mwamba wa shale au ndani ya nyufa zake, ni mojawapo ya aina ngumu zaidi za mafuta kuchimba. Xinjiang ina rasilimali nyingi za mafuta ya shale zenye matarajio mapana ya utafutaji na maendeleo. Uchina imetambua rasilimali za mafuta ya shale kama eneo muhimu kwa ajili ya uingizwaji wa mafuta katika siku zijazo. Wu Chengmei, mhandisi wa pili katika Kituo cha Utafiti wa Jiolojia cha Eneo la Uendeshaji wa Uwanja wa Mafuta wa Jiqing katika Uwanja wa Mafuta wa Xinjiang, anaelezea kwamba mafuta ya shale ya Jimusar kwa ujumla huzikwa zaidi ya mita 3,800 chini ya ardhi. Maziko ya kina na upenyezaji mdogo hufanya uchimbaji kuwa mgumu kama vile uchimbaji wa mafuta kutoka kwa jiwe la kunoa.

Maendeleo ya mafuta ya shale ya ardhini nchini China kwa ujumla yanakabiliwa na changamoto nne kuu: kwanza, mafuta ni mazito kiasi, na hivyo kufanya iwe vigumu kutiririka; pili, madoa matamu ni madogo na ni vigumu kutabiri; tatu, kiwango kikubwa cha udongo hufanya kuvunjika kwa fracturing kuwa vigumu; nne, usambazaji si thabiti, na hivyo kutatanisha shughuli. Mambo haya yamezuia kwa muda mrefu maendeleo makubwa na yenye ufanisi ya mafuta ya shale ya ardhini nchini China. Katika mradi huo, ili kutibu mtiririko wa maji ya kuvunjika kwa fracturing, nyongeza mpya hutumika kupunguza uchafuzi wa mazingira na kuchakata maji hayo, na kuyageuza kuwa maji ya kuvunjika kwa ajili ya kutumika tena. Njia hii ilijaribiwa kwenye visima tisa mwaka wa 2023 na matokeo bora. Kufikia Juni 2024, mradi unapanga kutumia maji ya kuvunjika yaliyoundwa upya katika operesheni kubwa ya kuvunjika kwa fracturing.

Uundaji mkuu wa mradi unajumuisha mishono ya makaa ya mawe, sehemu za mawe ya matope ya kijivu na kahawia, ambazo ni miundo nyeti kwa maji. Katika kizuizi cha mafuta ya shale ya Jimusar, sehemu ya shimo wazi ya kisima cha pili ni ndefu, na muda wa kuloweka uundaji huongezwa. Ikiwa matope yanayotokana na maji yatatumika, kuna uwezekano wa kuanguka na kutokuwa na utulivu, lakini vimiminika vya kuchimba visima vinavyotokana na mafuta havisababishi athari za unyevunyevu. Vimiminika vya kuchimba visima vya emulsion ya mafuta ndani ya maji, vinapokuwa imara, pia havisababishi athari za unyevunyevu, hivyo vimiminika vya kuchimba visima vinavyotokana na mafuta havisababishi shinikizo la unyevunyevu. Utafiti umesababisha kupitishwa kwa mfumo wa matope unaotokana na mafuta, wenye kanuni na vipimo vya kuzuia kuanguka kama ifuatavyo: 1. Kizuizi cha kemikali: Kudhibiti uwiano wa mafuta na maji zaidi ya 80:20 ili kupunguza uvamizi wa awamu ya maji kwenye uundaji, kuzuia uvimbe na kuanguka kwa mishono ya makaa ya mawe na miundo nyeti sana kwa maji. 2. Kuziba kimwili: Kuongeza mawakala wa uzani kama vile vifaa vya kalsiamu mapema katika miundo dhaifu ili kuongeza uwezo wa kubeba shinikizo la uundaji na kuzuia kuvuja kwa kisima. 3. Usaidizi wa mitambo: Kudhibiti msongamano zaidi ya 1.52g/cm³, kuongeza msongamano polepole hadi kikomo cha muundo cha 1.58g/cm³ katika sehemu ya ujenzi. Vipimo vinavyozalishwa na Kampuni ya Youzhu vinaweza kufikia athari inayotakiwa, kuhakikisha kukamilika kwa miradi ya kuchimba visima na kukamilisha visima kwa ufanisi na kwa ufanisi.