油田化学添加剂应用案例

2022年，面对新冠肺炎疫情的影响，西北油田完井管理中心完成了24个项目，包括油井控制设备和重油堵塞管道清理，节省了采购成本1368.3万元。

石油管道在使用过程中，由于蜡、聚合物和盐类等物质的作用，管道直径会逐渐变窄，导致原油流量减少，进而影响原油产量。因此，钻井公司通常每年对管道进行一次清洗。在处理完管道接头的焊缝后，必须对管道进行清洗。

一般情况下，用作输油管道的钢管内外表面都会出现锈蚀。如果不进行清理，锈蚀会污染使用后的液压油，影响液压设备的正常运行。因此，必须通过酸洗去除管道内表面的锈蚀。酸洗还可以去除管道外表面的锈蚀，有利于在管道外表面涂覆防锈漆，从而提供持久的防腐保护。酸洗通常使用浓度为0%至15%的酸溶液。友竹公司提供腐蚀抑制剂产品：UZ CI-180，一种适用于油田的耐高温酸洗腐蚀抑制剂。在酸洗或酸蚀过程中，酸会腐蚀钢材，高温下腐蚀速率和范围会大大增加，因此，在油田生产中，高温管道的防腐尤为重要，这不仅关系到油田开采的效益，也与生产安全息息相关。管道和设备的酸蚀程度取决于接触时间、酸浓度和温度等因素。UZ CI-180 具有优异的耐高温性能，在高达 180°C (350°F) 的温度下，向酸液中添加 UZ CI-180 可显著降低高温下酸对井底钢材的腐蚀作用。优珠公司在管道清洗、钻井液配制和设备维护等领域的项目获得了西北油田管理中心的高度认可。

位于东营市东三路的丰业1-10HF井是首口突破20天钻井周期限制的页岩油水平井，提前24天完工。该井是国家能源局批准的三个国家级页岩油示范区之一，也是中国首个陆相断层盆地页岩油国家级示范区。提前24天完工，节省了1000多万元的成本。

由于距离仅400米处有一口正在压裂的井，且靠近砾石岩层边界，丰业1-10HF井面临着水侵入、溢流和漏失的风险。此外，井底高温也对各种仪器提出了挑战。项目团队专注于工程技术支持和解决关键技术难题，成功克服了难以预测强非均质性甜点、仪器在高温高压下的局限性以及钻井液漏失和涌入并存等难题。

他们研发并应用了一种合成基泥浆体系来提高流动性。其中，由友竹公司研发的TF FL WH-1水泥滤失添加剂，可在页岩井筒表面形成高质量的薄膜，防止钻井液滤失进入地层。TF FL WH-1适用于井底循环温度（BHCT）在60℉（15.6℃）至400℉（204℃）之间的油井。

TF FL WH-1 可将 API 滤失量控制在 36 cc/30 分钟以下，同时有效抑制地层气体逸出。通常，大多数钻井液需要添加 0.6% 至 2.0% 的井油含量 (BWOC)。其常用添加量低于 0.8% 井油含量 (BWOC)，从而保护油藏并稳定井眼。这能有效密封页岩孔隙和微裂缝，防止钻井液滤液渗入，降低孔隙压力传递，显著增强钻井液的抑制效果。

现场应用结果表明，高性能水基钻井液具有很强的抑制性，可提高机械钻井速度，在高温下稳定，可保护油藏，并且对环境友好。

2022年2月，中石化位于侏罗系河道砂岩油气藏的巴中1HF井创新性地提出了“压裂、自吸、关井一体化”压裂设计理念。该理念旨在应对致密河道砂岩储层和高地层压力系数的特点。优化后的压裂技术，包括“紧切+临时封堵转流+高强度加砂+自吸增油”，显著提高了地下油气的流动能力，建立了一种新的压裂模式，为水平井大规模压裂提​​供了参考。

友卓公司在压裂液中添加的高温防漏剂、高温防塌塞剂和高温流量调节剂，有效克服了地层孔隙压力、井筒应力和岩石强度等因素造成的压力和漏失难题。其源自西南石油大学的特殊凝胶封堵技术，使特殊凝胶在进入漏失层后自动停止流动，填充裂缝和空隙，形成“凝胶塞”，将内部地层流体与井筒流体隔离开来。该技术对裂缝性、多孔性、破碎性地层中漏失严重且返排量极小的压裂作业尤为有效。

2023年5月30日上午11时46分，中国石油天然气集团公司（中石油）塔里木油田神地特克1井正式开钻，标志着中国开启了探索万米深超深地质工程科学的征程。这不仅是中国深层地球工程发展史上的一个里程碑，更是中国深层地球勘探技术取得重大突破、迈入“万米钻探时代”的开端。

神地特克1号井位于新疆阿克苏地区沙雅县，地处塔克拉玛干沙漠腹地，是中石油在塔里木油田的一项重大“深地工程”，毗邻富满超深油气区（深度8000米，储量10亿吨）。该井设计深度11100米，计划钻完工期457天。2024年3月4日，神地特克1号井钻井深度突破10000米，成为世界第二口、亚洲第一口垂直钻井深度突破10000米的井。这一里程碑标志着中国已自主克服了钻探如此规模超深井的技术挑战。

万米深钻井是油气工程技术领域最具挑战性的领域之一，存在诸多技术瓶颈。它也是衡量一个国家工程技术和设备能力的重要指标。面对极端的井下温度和压力条件，高温钻井液、耐高温马达和定向钻井技术取得了显著进步。岩心取样和电缆测井设备、175兆帕超高压压裂车以及压裂液设备也取得了突破性进展，并成功进行了现场测试。这些发展催生了多项关键技术，为安全高效地钻探和完井超深井奠定了基础。

本项目钻井液系统针对特定的高温高压环境，开发了性能优异的降滤失剂和缓蚀剂，这些添加剂在高温下仍能保持良好的流变性能，且易于调节和维护。此外，粘土控制添加剂还增强了超高温条件下粘土颗粒的脱水能力，从而提高了钻井液的适应性和稳定性。

吉木萨尔页岩油是中国首个国家级陆地页岩油示范区，位于准噶尔盆地东部，面积1278平方公里，资源储量估计为11.12亿吨。2018年，吉木萨尔页岩油大规模开发启动。今年第一季度，新疆吉木萨尔国家级陆地页岩油示范区页岩油产量达31.5万吨，创历史新高。示范区正加快页岩油储量和产量的提升，计划到2024年完成100口钻井和110口压裂井的建设。

页岩油是指附着在页岩层或裂缝中的石油，是开采难度最大的石油类型之一。新疆页岩油资源丰富，勘探开发前景广阔。中国已将页岩油资源确定为未来石油替代的关键领域。新疆油田集庆油田作业区地质研究中心二级工程师吴成梅解释说，吉木萨尔页岩油一般埋藏在地下3800米以上。深埋地下且渗透率极低，使得页岩油的开采难度堪比从磨刀石上取油。

中国陆上页岩油开发普遍面临四大挑战：一是页岩油密度相对较高，流动性差；二是甜点区面积小且难以预测；三是黏土含量高，压裂难度大；四是页岩油分布不均，作业复杂。这些因素长期以来制约着中国陆上页岩油的大规模高效开发。本项目采用一种新型添加剂处理压裂返排液，以减少污染并回收利用，使其重新转化为压裂液。该方法于2023年在9口井进行了试验，取得了良好的效果。截至2024年6月，本项目计划将再生压裂液应用于大规模压裂作业。

该项目的主要地层由煤层、灰褐色泥岩层组成，均为水敏性地层。在吉木萨尔页岩油区块，二号井的裸眼井段较长，地层浸泡时间也较长。若采用水基钻井液，则易发生井壁坍塌和失稳，而油基钻井液不会引起水化作用。油包水乳化钻井液在稳定状态下也不会引起水化作用，因此油基钻井液不会产生水化膨胀压力。经研究，最终采用油基钻井液体系，其防坍塌原理和措施如下：1. 化学抑制：控制油水比在80:20以上，减少水相侵入地层，有效防止煤层和高水敏性地层的膨胀和坍塌。2. 物理封堵：在薄弱地层中预先添加钙质材料等加重剂，提高地层承载力，防止井漏。 3. 机械支撑：控制密度高于1.52g/cm³，在增压段逐步增加密度至设计极限值1.58g/cm³。由友竹公司生产的加重剂可达到预期效果，确保钻井和完井工程顺利成功完成。