Eelmise teisipäeva hommikul helises mu telefon kell 5.47. Liu Gang CNOOCist helistas Shandongi rannikust 200 kilomeetri kaugusel asuvalt puurimisplatvormilt ja ta polnud rahul.
'Meil on 3200 meetri sügavusel kinni 800 meetrit puurtoru,' ütles ta. 'Auk vajus selle ümber sisse. Me ei saa seda üles tõsta ega alla liigutada. See lihtsalt istub seal.'
Selleks ajaks, kui ma pärastlõunal kopteri platvormile jõudsin, olid nad juba 15 miljonit jeeni varustust maha kandnud ja ootasid veel ühte nädalat aega, et kinnikiilunud torust mööda hiilida. Ainuüksi seadme päevahind oli 180 000 ¥.
'Mis teie mudaga juhtus?' küsisin ma, vaadates proove, mis nad enne kokkuvarisemist võtsid.
'Sama kraami, mida me alati kasutame,' ütles mudainsener mulle. 'Ostsin selle eelmisel kuul madalaima pakkumise tegijalt. Nägi täpselt samasugune välja kui meie tavaline ksantaan.'
See oli probleem. See nägi välja sama, aga ei olnud. Nende 'soodsa hinnaga' ksantaanil oli umbes pool puurimiskvaliteediga materjali molekulmassist. Kui nad tabasid kõrge temperatuuriga tsooni 3000 meetri kõrgusel, lagunes see täielikult. Muda muutus veeks, puurauk kaotas toe ja gravitatsioon tegi ülejäänu.
Olen puurimismuda katastroofe parandanud 15 aastat ja see lugu mängib kuskil Hiinas peaaegu iga kuu. Ettevõtted püüavad ksantaanilt säästa 20 000 jeeni ja kaotavad kaevude kokkuvarisemisel miljoneid. Puurimisäri on jõhker – kui su muda kolm kilomeetrit maa all üles ütleb, ei saa sa lihtsalt arvutit taaskäivitada.
Saime need uuesti võrku korraliku puurimiskvaliteediga ksantaaniga, kuid see puurnöör on ikka alles. Ilmselt jääb alatiseks. Bohai lahte ümbritsev ookeanipõhi on täis selliseid kalleid vigu.
Miks on puurimuda tegelikult oluline?
Enamik inimesi arvab, et puurimismuda on lihtsalt paks vesi, mis jahutab puuri. See on nagu öelda, et teie veri kannab lihtsalt hapnikku ringi. Puurimismuda teeb kõik – see kontrollib survet, kannab kivilõigud pinnale, hoiab auku kokku varisemast ja hoiab ära puhumised, mis võivad inimesi tappa.
Kui teie mudasüsteem ebaõnnestub, peatub kõik. Ja praeguste seadmehindade juures maksab iga seisakutund rohkem kui enamik inimesi kuus.
Auk tahab sisse kukkuda
Siin on midagi, mida nad teile insenerikoolis ei õpeta – maa ei taha, et sellesse augud puuritaks. Kivimoodustised on tohutu stressi all ja niipea, kui neist läbi puurid, tahavad nad uuesti kokku suruda. Teie puurimismuda on ainus asi, mis takistab seda juhtumast.
Muda loob augu seintele nn 'filtrikoog' – põhimõtteliselt õhukese läbitungimatu kihi, mis tihendab kivimit ja pakub struktuurset tuge. Kui teie ksantaan ei ole oma ülesannetega valmis, siis see filtrikook ebaõnnestub ja auk kukub kokku.
Mäletan Tarimi nõos asuvat kaevu, kus nad puurisid läbi ebastabiilsete kildamoodustiste. Iga kord, kui nad tõmbasid puurnööri otsikute vahetamiseks, vajusid auku tükke. Nad veetsid 12 tundi kokkuvarisenud kivi hõõrdumisel, enne kui said puurimist jätkata.
Probleem oli nendes ksantaan . Nad kasutasid toiduks sobivat kraami, mis ei saanud aukude tingimustes korralikku filtrikooki moodustada. Polümeerahelad olid liiga lühikesed ja molekulaarstruktuur oli puurimisrakenduste jaoks vale.
Vahetasime need oma puurimisspetsiifilisele klassile ja nende augu stabiilsusprobleemid kadusid üleöö. Sama moodustis, samad puurimisparameetrid, aga nüüd jäi auk lahti. Nad vähendasid hõõrdumise aega 12 tunnilt vähem kui ühele tunnile reisi kohta.
Surve on kõik
Nafta- ja gaasimoodustised on tohutu rõhu all – mõnikord üle 1000 korra atmosfäärirõhust. Teie puurimismuda peab olema piisavalt raske, et kontrollida seda rõhku ja vältida moodustumise vedelike sisenemist puurauku. Liiga kerge ja saad 'löögi' – auku tormavad moodustumisvedelikud. Liiga raske ja te murrate moodustist ja kaotate oma muda.
Kuid siin on konks – raske muda on paks muda ja paksu muda on raske pumbata. See võimaldab teil muuta muda piisavalt raskeks, et kontrollida survet, hoides seda piisavalt õhuke, et tõhusalt pumpada.
Sichuanis oli kõrgsurvegaasi puurkaev, kus nad said iga kord, kui nad uude moodustisse puurisid, lööke. Moodustamise rõhk oli oodatust suurem, kuid nad ei saanud oma muda kaalu suurendada, kuna see muutus pumbamatuks.
Formuleerisime nende süsteemi ümber suure tõhususega ksantaaniga, mis tagas parema rõhu kontrolli madalamate kontsentratsioonide korral. Need võivad suurendada muda kaalu, muutmata seda pumpamiseks liiga paksuks. Enam pole lööke ega probleeme.
Kivi välja saamine
Kuna puur lihvib läbi kivi, peavad kõik need lõiked kuhugi minema. Puurimismuda kannab need mööda rõngast (puurtoru ja augu seina vahelist ruumi) üles pinnale. Kui mudal ei ole õigeid voolamisomadusi, settivad need pistikud välja ja pakivad puurnööri ümber.
Olen näinud, kuidas puurnöörid on settinud pistikutest nii täis, et ei saanud üldse liikuda. Meeskond pidi pumpama spetsiaalseid tablette ja töötama toruga tundide kaupa, et see vabaks saada. Mõnikord ei saa nad seda kunagi tasuta.
Lõuna-Hiina mere süvaveekaevul oli pidevalt probleeme pistikute pakkimisega horisontaallõigus. Nad puuriksid 50 meetrit ja veetsid seejärel kuus tundi kinnikiilunud toruga töötades. Edasiminek oli valusalt aeglane.
Nende ksantaan ei andnud õigeid reoloogilisi omadusi pistikute transportimiseks horisontaalsetes aukudes. Vahetasime need suure molekulmassiga klassi vastu, mis parandas pistikute vedrustust ilma pumba survet suurendamata. Nende puurimismäär kahekordistus üleöö.
Mis juhtub, kui seal all palavaks läheb
Enamik puurimistoiminguid puutub kokku temperatuuridega, mis küpsetavad teie õhtusööki. Madalates kaevudes võib temperatuur olla 60–80 °C, kuid sügavates kaevudes võib temperatuur olla 200 °C või rohkem. Tavaline ksantaan hakkab lagunema 80 °C juures ja 120 °C juures on see põhimõtteliselt kasutu.
Molekulaarne jaotus
Kuumus purustab pikad polümeeriahelad, mis annavad ksantaanile selle paksendava jõu. Mõelge sellele nagu spageti keetmine – pikad kiud lagunevad lühemateks tükkideks, mis ei püsi nii hästi koos. Kui need ketid katkevad, ei saa te neid uuesti kokku panna.
Tiibeti geotermiliste puurimisprojektide puhul oli põhjaaugu temperatuur 185 °C. Nende tavaline ksantaan lagunes täielikult, jättes neile puurimisvedeliku jaoks sisuliselt vett. Auk oli ebastabiilne, nad ei suutnud pistikuid kanda ja puurauku tungisid moodustise vedelikud.
Töötasime välja termiliselt stabiliseeritud klassi, kasutades kaitsvaid lisandeid ja modifitseeritud polümeeri struktuuri. Uus koostis säilitas täieliku funktsionaalsuse temperatuuril 200 °C üle 48 tunni – puurimisoperatsioonide jaoks enam kui piisav.
Surve teeb asja hullemaks
Sügavatel kaevudel ei ole ainult kõrge temperatuur – neil on purustamisrõhk, mis võib ületada 1000 baari. See rõhk surub ksantaanimolekulid kokku ja muudab nende käitumist.
Ülisügavad uurimiskaevud nägid sügavamale minnes kummalist muda käitumist. Temperatuur oli konstantne, kuid muda omadused muudkui muutusid. Kasvav rõhk surus sõna otseses mõttes kokku nende ksantaanimolekulid ja vähendas viskoossust.
Meie rõhukindlad klassid on konstrueeritud molekulaarstruktuuridega, mis peavad vastu kokkusurumisele. Sama jõudlus pinnarõhul või 1000-baarisel süvisurõhul.
Soolavesi tapab tavalise ksantaani
Avamere puurimisel kasutatakse mereveepõhist muda ja soolasisaldus hävitab enamiku ksantaani klassidest. Soolaioonid häirivad polümeeri ahelaid ja põhjustavad massilist viskoossuse kadu.
Avamere töövõtjal oli probleeme oma mereveesüsteemi muda omaduste säilitamisega. Nende ksantaan hõrenes mereveega segamisel dramaatiliselt, jättes neile muda, millel polnud kandevõimet.
Koostasime soolataluva klassi, mis töötab merevees paremini kui magevees. Nende avamereoperatsioonid toimivad nüüd sama sujuvalt kui nende maismaal asuvad kaevud.
Erinevad kaevud, erinevad probleemid
Kõik puurimistoimingud ei ole ühesugused. Madala veega kaevu Daqingis on hoopis teised nõuded kui sügavale gaasikaevule Xinjiangis või avamere kaevule Lõuna-Hiina meres.
Shallow Wells – hoidke seda lihtsalt
Madal puurimine (alla 1500 meetri) on tavaliselt mõõduka temperatuuri ja rõhuga. Teil on vaja head aukude puhastamist ja moodustumise tihendamist, ilma et see kahjustaks eksootiliste lisanditega.
Tavaline puurimiskvaliteediga ksantaan sobib hästi enamiku madalate rakenduste jaoks. Peaasi on saada ühtlane kvaliteet, mis niisutab kiiresti ja tagab stabiilse reoloogia.
Deep Wells – tooge oma A-mäng
Sügavad kaevud (üle 4000 meetri) on koht, kus asjad lähevad tõsiseks. Kõrge temperatuur, kõrge rõhk, agressiivsed moodustumisvedelikud ja kulukad tagajärjed rikke korral.
Tarimi basseinis puuriti sügav gaasikaev 7500 meetrini, põhjaaugu temperatuur oli 190 °C ja rõhk üle 900 baari. Standardne ksantaan ebaõnnestus nendes tingimustes täielikult.
Meie ülisügav kallas säilitas täieliku funktsionaalsuse kogu puurimisprogrammi vältel. Kaev valmis edukalt, ilma ühegi mudaga seotud probleemita. Ksantaani kogumaksumus oli 85 000 ¥. Ühe kinnikiilunud torujuhtumi ärahoidmine säästis neile 8 miljonit ¥.
Horisontaalsed kaevud – füüsika muutub imelikuks
Horisontaalsed ja suundkaevud loovad ainulaadseid väljakutseid. Pistikud ei kuku enam alla – mudavool peab neid mööda horisontaalseid lõike lükkama. See nõuab täiesti erinevaid reoloogilisi omadusi.
2000-meetrise horisontaalse lõiguga põlevkivigaasikaevu oli kohutavaid probleeme aukude puhastamisega. Pistikud asetsevad horisontaalses sektsioonis ja pakkivad rõngast ära.
Formuleerisime nende muda ümber spetsiaalse ksantaaniga, mis tagab pistikute parema transpordi horisontaalsetes osades. Nende puurimismäär horisontaalsektsioonides paranes 40%.
Offshore – kõik on raskem
Avamere puurimine ühendab endas kõik hullemad väljakutsed – merevee baasil muda, keskkonnapiirangud, kõrged kulud ja eksimisruumi puudumine. Ksantaan peab esimesel korral ideaalselt töötama.
Odava ksantaani tegelik hind
Olen seda erinevate operaatorite jaoks kümneid kordi arvutanud. Ksantaani maksumus on tavaliselt 0,1% kaevu kogumaksumusest. Kuid ksantaani kvaliteet mõjutab 100% puurimistoiminguid.
Seadme aeg on kallis
Praegused platvormide hinnad Hiinas ulatuvad 80 000 ¥ päevas maismaaplatvormide puhul kuni 300 000 ¥ päevas süvaveeplatvormide puhul. Iga tund puurimisprobleeme maksab tõsist raha.
Töövõtja arvutas, et esmaklassilisele ksantaanile üleminek vähendas nende keskmist puurimisaega 12% tänu paremale aukude puhastamisele ja vähemale puurimisprobleemidele. Ksantaani maksumuse eest makstud aja kokkuhoid suureneb 75 korda.
Varustus on asendamatu
Kaasaegsete puurnööride väärtus võib olla 20 miljonit jeeni või rohkem. Ühe kaotamine kinnikiilunud toru või puuraugu kokkuvarisemise tõttu on katastroofiline.
Tekkimiskahjustused maksavad tootmist
Kehvad mudasüsteemid võivad reservuaari kahjustada ja kaevu tootlikkust vähendada. Tootmiskiiruse 10% vähendamine maksab kaevu eluea jooksul miljoneid.
Keskkonnaintsidendid on karjääri lõpetamas
Puhastamine ja lekked võivad sulgeda kogu tegevuse ja hävitada karjääri. Õiged mudasüsteemid hoiavad neid katastroofe ära.
Mis tegelikult valesti läheb
Pärast 15 aastat hädaabikõnesid olen näinud kõiki võimalikke puurimiskatastroofe. Enamik taandub ksantaaniga seotud probleemidele, mida oleks saanud ära hoida.
Tsirkulatsioonikaotuse õudusunenägu
Tsirkulatsiooni kadu on siis, kui teie puurimismuda kaob pinnale naasmise asemel moodustisse. Pumpate muda august alla, kuid midagi ei tule tagasi. See on nagu katse täita ämbrit, mille põhjas on augud.
Xinjiangi töövõtja kaotas purunenud karbonaadi moodustumise tõttu täieliku ringluse. Nad pumpasid august alla 200 kuupmeetrit muda ega saa midagi tagasi. Muda oli kadumas kalju looduslikesse murdudesse.
Nende ksantaan ei loonud korralikku filtreerimiskontrolli. Formuleerisime ümber ülimadala vedelikukao klassiga, mis sulges luumurrud koheselt. Kadunud ringlus peatus ja nad lõpetasid kaevu ilma täiendavate probleemideta.
Toru kinni jäänud katastroof
Kinni jäänud toru on iga puurija õudusunenägu. Puurinöör jääb augus liikumatuks – ei saa pöörata, ei saa liikuda üles ega alla. Mõnikord saate seda tasuta töötada, mõnikord peate loobuma miljonite jüaani väärtuses seadmetest.
Enamik toru kinnijäämise juhtumeid on põhjustatud aukude halvast puhastamisest või diferentsiaali kinnijäämisest. Mõlemad probleemid tulenevad ebapiisavast muda omadustest.
Wellbore'i kokkuvarisemine
Kui auk süveneb, vaatate päevade või nädalate pikkust parandustööd. Mõnikord peate august täielikult loobuma ja otsast alustama.
Sichuani põlevkivigaasikaevul oli puurkaevude stabiilsusega korduvaid probleeme. Auk vajus sisse iga kord, kui nad puurnööri tõmbasid, nõudes ulatuslikke hõõritsemisoperatsioone.
Nende ksantaan ei taganud piisavat põlevkivi pärssimist ega filtreerimise kontrolli. Läksime üle põlevkiviga ühilduvale sordile, mis stabiliseeris puuraugu täielikult.
Mida me Unionchemis tegelikult teeme
Asumine Qingdaos asetab meid Hiina naftatööstuse keskele. Näeme neid probleeme otsekohe ja töötame välja lahendusi, mis töötavad reaalsetes puurimistoimingutes.
Meie ksantaani puurimisastmed
Me ei tooda universaalset ksantaani ja loodame, et see töötab. Meil on konkreetsete puurimisprobleemide jaoks spetsiaalsed klassid:
Standardklass: põhilised veepõhised mudarakendused, temperatuurid kuni 120°C High-Temp Hinne: Sügavpuurimine, stabiilne kuni 180°C Ultra-sügav hinne: äärmuslikud tingimused, stabiilne kuni 200°C+ rõhu all.Soola taluvusklass: avamere ja kõrge soolsusega rakendused. koosseisud
Tõeline tehniline tugi
Kui helistate meile puurimisprobleemiga, ei saa te müügimeest stsenaariumit lugema. Saate inseneri, kes on puurimisplatvormidel töötanud ja teab, mis tegelikult töötab.
Eelmisel kuul veetsin neli päeva Bohai lahes asuval platvormil puurimisprobleeme põhjustanud mudasüsteemi tõrkeotsingut. Enne õige lahenduse leidmist testisime kaheksat erinevat koostist. Selline näeb välja tõeline tehniline tugi.
Kvaliteet, millele võite loota
Iga meie puuritava ksantaani partii testitakse simuleeritud puuraukude tingimustes. Laagerdame proove 150°C juures 16 tundi ja testime reoloogiat rõhu all. Kui see ei vasta puurimisnõuetele, siis seda ei tarnita.
Alustamine
Kui olete puurimisprobleemidest väsinud või soovite neid ennekõike vältida, siis teeme puurimisettevõtjatega tavaliselt koostööd järgmiselt.
Probleemi analüüs
Alustuseks mõistame teie konkreetseid puurimisprobleeme. Milliseid moodustisi puurid? Millised temperatuurid ja rõhud? Milliseid probleeme näete?
Laboratoorsed testid
Testime võimalikke lahendusi simuleeritud puuraukude tingimustes, enne kui riskite nendega tegelikus kaevus.
Välikatsed
Väikesemahuline välikatse, et kontrollida jõudlust tegelikes puurimistingimustes.
Täielik rakendamine
Täielik mudasüsteemi optimeerimine koos pideva tehnilise toega.
Alumine rida
Puurimistööd on liiga kallid ja ohtlikud, et ebakvaliteetsete materjalidega segi ajada. Hea ksantaani ja suure ksantaani kulude erinevus on puurimisprobleemide maksumusega võrreldes tühine.
Kas teil on probleeme puurimisega? Võtke meiega ühendust. Tõenäoliselt oleme teie täpset probleemi varem näinud ja teame, kuidas seda parandada.
Kas plaanite väljakutsuvat kaevu? Alusta õige ksantaaniga algusest peale. See on palju lihtsam kui probleemide lahendamine pärast puurimist.
Võtke ühendust Unionchemiga Qingdaos. Anname teile otsesed vastused, mis põhinevad reaalsel puurimiskogemusel, mitte turunduslikel jamadel. Sest kui oled kolm kilomeetrit maa all ja asjad lähevad viltu, on sul vaja lahendusi, mis ka tegelikult töötavad.
Puurimistööstus on piisavalt karm, ilma et peaksite oma mudasüsteemiga võitlema. Hankige ksantaan, mis on mõeldud puurimiseks, mida on katsetatud puurimistingimustes ja mida toetavad inimesed, kes mõistavad puurimistoiminguid.
Kui kaalul on miljonid jüaanid ja meeskonna turvalisus, ärge mängige soodsate materjalidega. Kasutage ksantaantehnoloogiat, mis on end tõestanud Hiinas ja kogu maailmas kõige keerulisemates puurimisoperatsioonides.
