صمغ زانتان چگونه در عملیات حفاری نفت تجاری استفاده می شود؟

صبح سه شنبه گذشته ساعت 5:47 تلفنم زنگ خورد. لیو گنگ از CNOOC از یک سکوی حفاری در 200 کیلومتری ساحل شاندونگ تماس می گرفت و خوشحال نبود.

او گفت: 'ما 800 متر لوله حفاری در عمق 3200 متری گیر کرده ایم.' 'حفره در اطرافش فرو رفت. ما نه می‌توانیم آن را بالا ببریم، نه می‌توانیم پایین بیاوریم. فقط آنجا نشسته است.'

زمانی که هلیکوپتر را در آن بعدازظهر به سکو رساندم، آنها قبلاً 15 میلیون ین تجهیزات را حذف کرده بودند و به دنبال یک هفته دیگر از زمان دکل برای دور زدن لوله گیر افتاده بودند. نرخ دکل روزانه به تنهایی 180000 ین بود.

با نگاهی به نمونه هایی که قبل از فروپاشی کشیده بودند، پرسیدم: 'چه اتفاقی برای گل شما افتاد؟'

مهندس گل به من گفت: 'همان چیزهایی که همیشه استفاده می کنیم.' 'ماه گذشته آن را از پایین‌ترین پیشنهاد خریدم. ظاهری دقیقاً شبیه زانتان معمولی ما بود.'

مشکل همین بود. به نظر یکسان بود، اما اینطور نبود. زانتان 'معامله' آنها تقریباً نیمی از وزن مولکولی مواد با درجه حفاری را داشت. هنگامی که آنها به منطقه پر حرارت در ارتفاع 3000 متری برخورد کردند، به طور کامل شکست. گل و لای تبدیل به آب شد، چاه تکیه گاه خود را از دست داد و گرانش بقیه کارها را انجام داد.

من 15 سال است که فجایع گل حفاری را تعمیر می کنم، و این داستان تقریباً هر ماه در جایی در چین پخش می شود. شرکت ها سعی می کنند 20000 ین در زانتان صرفه جویی کنند و در نهایت با فروریختن چاه هایشان میلیون ها نفر را از دست می دهند. کسب و کار حفاری وحشیانه است - وقتی گل شما در سه کیلومتری زمین از کار می افتد، نمی توانید رایانه را دوباره راه اندازی کنید.

ما آنها را به صورت آنلاین با زانتان با درجه حفاری مناسب دوباره دریافت کردیم، اما این رشته مته هنوز وجود دارد. احتمالا همیشه خواهد بود. کف اقیانوس اطراف خلیج بوهای پر از اشتباهات گران قیمتی مانند این است.

چرا گل حفاری در واقع مهم است

اکثر مردم فکر می کنند که گل حفاری فقط آب غلیظی است که مته را خنک می کند. این مثل این است که بگویید خون شما فقط اکسیژن را به اطراف منتقل می کند. گل حفاری همه کارها را انجام می دهد - فشار را کنترل می کند، برش های سنگ را به سطح می برد، از فروریختن سوراخ جلوگیری می کند و از فوران هایی که می تواند باعث مرگ افراد شود جلوگیری می کند.

وقتی سیستم گلی شما از کار می افتد، همه چیز متوقف می شود. و با نرخ فعلی دکل، هزینه هر ساعت از کار افتادن بیشتر از هزینه ای است که اکثر مردم در یک ماه می کنند.

سوراخ می خواهد در بیفتد

این چیزی است که آنها در دانشکده مهندسی به شما یاد نمی دهند - زمین نمی خواهد سوراخ هایی در آن حفر شود. سازندهای سنگی تحت فشار شدیدی قرار دارند و به محض اینکه آنها را سوراخ می کنید، می خواهند دوباره به هم فشرده شوند. گل حفاری شما تنها چیزی است که مانع از وقوع آن می شود.

گل چیزی را که ما به آن 'کیک فیلتر' می گوییم بر روی دیواره های سوراخ ایجاد می کند - اساساً یک لایه نازک و غیرقابل نفوذ که سنگ را آب بندی می کند و پشتیبانی ساختاری را فراهم می کند. اگر زانتان شما مناسب کار نباشد، کیک فیلتر از کار می افتد و سوراخ فرو می ریزد.

من چاهی را در حوضه تاریم به یاد دارم که در آن در حال حفاری در سازندهای شیل ناپایدار بودند. هر بار که رشته مته را برای تغییر تکه ها می کشیدند، تکه هایی از سوراخ فرو می رفت. آنها قبل از اینکه بتوانند به حفاری ادامه دهند، 12 ساعت را صرف بیرون کشیدن سنگ فرو ریخته می کردند.

مشکل آنها بود زانتان . آن‌ها از مواد غذایی استفاده می‌کردند که نمی‌توانستند کیک فیلتر مناسبی را در شرایط زیرچاله تشکیل دهند. زنجیره های پلیمری خیلی کوتاه بودند و ساختار مولکولی برای کاربردهای حفاری اشتباه بود.

ما آنها را به درجه مخصوص حفاری خود تغییر دادیم و مشکلات پایداری سوراخ آنها یک شبه ناپدید شد. همان سازند، همان پارامترهای حفاری، اما اکنون سوراخ باز مانده است. آنها زمان استراحت خود را از 12 ساعت به کمتر از یک ساعت در هر سفر کاهش دادند.

فشار همه چیز است

تشکل های نفت و گاز تحت فشار بسیار زیادی هستند - گاهی اوقات بیش از 1000 برابر فشار اتمسفر. گل حفاری شما باید به اندازه کافی سنگین باشد تا آن فشار را کنترل کند و از ورود سیالات سازند به داخل چاه جلوگیری کند. خیلی سبک است و یک 'لگد' دریافت می کنید - مایعات تشکیل دهنده به داخل سوراخ هجوم می آورند. خیلی سنگین است و سازند را می شکند و گل خود را از دست می دهید.

اما نکته اینجاست - گل سنگین، گل غلیظ است، و گل غلیظ به سختی پمپ می شود. اینجاست که زانتان وارد می‌شود. به شما امکان می‌دهد گل را به اندازه کافی سنگین کنید تا فشار را کنترل کنید و در عین حال آن را به اندازه کافی نازک نگه دارید تا به طور مؤثر پمپاژ شود.

یک چاه گاز پرفشار در سیچوان داشتند که در آن هر بار که به یک سازند جدید حفاری می کردند، مدام ضربه می خوردند. فشار سازند بالاتر از حد انتظار بود، اما آنها نتوانستند وزن گل خود را افزایش دهند زیرا غیر قابل پمپ شدن بود.

ما سیستم آنها را با زانتان با کارایی بالا که کنترل فشار بهتری را در غلظت‌های پایین‌تر ارائه می‌کرد، دوباره فرموله کردیم. آنها می توانند وزن گل را افزایش دهند بدون اینکه آن را برای پمپاژ بیش از حد ضخیم کنند. دیگر نه لگد، نه مشکل.

بیرون آمدن سنگ

همانطور که مته سنگ را خرد می کند، تمام آن قلمه ها باید به جایی بروند. گل حفاری آنها را از حلقه (فضای بین لوله مته و دیواره سوراخ) به سطح می برد. اگر گل خاصیت جریان مناسب را نداشته باشد، آن قلمه ها ته نشین می شوند و در اطراف رشته مته بسته می شوند.

من دیده ام که رشته های مته چنان پر از قلمه های نشسته شده اند که اصلا نمی توانند حرکت کنند. خدمه مجبور بودند قرص های تخصصی را پمپ کنند و ساعت ها روی لوله کار کنند تا آن را آزاد کنند. گاهی اوقات آنها هرگز آن را رایگان دریافت نمی کنند.

چاه آب های عمیق در دریای چین جنوبی با مشکلات دائمی با بسته شدن قلمه ها در بخش افقی مواجه بود. آنها 50 متر حفاری می کردند و سپس 6 ساعت وقت صرف لوله گیر می کردند. پیشرفت به طرز دردناکی کند بود.

زانتان آنها خواص رئولوژیکی مناسبی را برای انتقال قلمه ها در سوراخ های افقی ارائه نمی کرد. ما آنها را به درجه ای با وزن مولکولی بالا تغییر دادیم که تعلیق قلمه ها را بدون افزایش فشار پمپ بهبود بخشید. نرخ حفاری آنها یک شبه دو برابر شد.

چه اتفاقی می افتد وقتی آنجا گرم می شود

اکثر عملیات حفاری با دمایی مواجه می شوند که می تواند شام شما را بپزد. چاه های کم عمق ممکن است 60-80 درجه سانتیگراد را ببینند، اما چاه های عمیق می توانند به 200 درجه سانتیگراد یا بیشتر برسند. زانتان استاندارد در دمای 80 درجه سانتی گراد شروع به تجزیه می کند و در دمای 120 درجه سانتی گراد اساساً بی فایده است.

شکست مولکولی

گرما زنجیره های پلیمری طولانی را می شکند که به زانتان قدرت ضخیم شدن آن می دهد. آن را مانند پختن اسپاگتی در نظر بگیرید - رشته های بلند به قطعات کوتاه تری تبدیل می شوند که به هم نمی چسبند. وقتی آن زنجیر پاره می شود، نمی توانید آنها را دوباره کنار هم قرار دهید.

پروژه حفاری زمین گرمایی در تبت با دمای ته چاه 185 درجه سانتی گراد مواجه شد. زانتان استاندارد آنها کاملاً در حال شکستن بود و اساساً آب برای مایع حفاری برای آنها باقی می ماند. سوراخ ناپایدار بود، آنها نمی توانستند قلمه ها را حمل کنند و مایعات سازند وارد چاه می شدند.

ما با استفاده از افزودنی های محافظ و ساختار پلیمری اصلاح شده، یک درجه تثبیت شده حرارتی ایجاد کردیم. فرمول جدید عملکرد کامل را در دمای 200 درجه سانتیگراد برای بیش از 48 ساعت حفظ کرد - بیش از اندازه کافی برای عملیات حفاری آنها.

فشار آن را بدتر می کند

چاه های عمیق فقط دمای بالایی ندارند - آنها فشار خرد کننده ای دارند که می تواند بیش از 1000 بار باشد. این فشار مولکول های زانتان را فشرده می کند و نحوه رفتار آنها را تغییر می دهد.

چاه اکتشاف فوق‌عمیق هرچه عمیق‌تر می‌شد رفتار گلی عجیبی را مشاهده می‌کرد. دما ثابت بود، اما خواص گل به طور مداوم تغییر می کرد. فشار فزاینده به معنای واقعی کلمه مولکول های زانتان آنها را له می کرد و ویسکوزیته را کاهش می داد.

نمرات پایدار در برابر فشار ما با ساختارهای مولکولی طراحی شده اند که در برابر فشرده سازی مقاومت می کنند. عملکرد مشابه در فشار سطحی یا فشار 1000 بار پایین چاله.

آب نمک زانتان معمولی را می کشد

در حفاری های دریایی از گل های مبتنی بر آب دریا استفاده می شود و محتوای نمک بیشتر گریدهای زانتان را از بین می برد. یون‌های نمک با زنجیره‌های پلیمری تداخل می‌کنند و باعث از دست دادن ویسکوزیته شدید می‌شوند.

پیمانکار فراساحلی در حفظ خواص گل در سیستم آب دریا خود با مشکل مواجه بود. زانتان آنها در صورت مخلوط شدن با آب دریا به طرز چشمگیری رقیق می‌شود و گلی را برایشان باقی می‌گذارد که هیچ ظرفیت حملی ندارد.

ما یک درجه مقاوم به نمک را فرموله کردیم که در واقع در آب دریا بهتر از آب شیرین کار می کند. عملیات فراساحلی آن‌ها هم‌اکنون مانند چاه‌های زمینی آنها روان است.

چاه های مختلف، مشکلات مختلف

همه عملیات حفاری یکسان نیستند. یک چاه آب کم عمق در داکینگ نیازهای کاملاً متفاوتی نسبت به یک چاه گاز عمیق در سین کیانگ یا یک چاه دریایی در دریای چین جنوبی دارد.

چاه های کم عمق - آن را ساده نگه دارید

حفاری کم عمق (کمتر از 1500 متر) معمولا دما و فشار متوسطی دارد. شما نیاز به تمیز کردن سوراخ ها و آب بندی شکل گیری بدون شکستن کرک در افزودنی های عجیب و غریب دارید.

زانتان با درجه حفاری استاندارد برای اکثر کاربردهای کم عمق خوب عمل می کند. نکته کلیدی این است که کیفیت ثابتی داشته باشید که به سرعت هیدراته شود و رئولوژی پایداری را ارائه دهد.

Deep Wells - A-Game خود را بیاورید

چاه های عمیق (بیش از 4000 متر) جایی هستند که همه چیز جدی می شود. دمای بالا، فشار بالا، سیالات سازند تهاجمی، و عواقب گران برای شکست.

چاه عمیق گاز در حوضه تاریم تا ارتفاع 7500 متری با دمای ته چاه 190 درجه سانتی گراد و فشار بیش از 900 بار حفاری شد. زانتان استاندارد در آن شرایط کاملاً شکست خورد.

درجه فوق عمیق ما عملکرد کامل را در کل برنامه حفاری حفظ کرد. این چاه بدون مشکل گل و لای با موفقیت تکمیل شد. کل هزینه زانتان 85000 ین بود. جلوگیری از یک حادثه گیر کردن لوله باعث صرفه جویی 8 میلیون ین برای آنها شد.

چاه های افقی - فیزیک عجیب می شود

چاه های افقی و جهت دار چالش های منحصر به فردی ایجاد می کنند. قلمه ها دیگر نمی ریزند - آنها باید توسط جریان گل در امتداد بخش های افقی رانده شوند. این نیاز به خواص رئولوژیکی کاملاً متفاوتی دارد.

چاه گاز شیل با مقطع افقی 2000 متری با مشکل پاکسازی حفره های وحشتناکی مواجه بود. قلمه ها در بخش افقی قرار می گیرند و حلقه را بسته می کنند.

ما گل آنها را با زانتان تخصصی که انتقال قلمه ها را در بخش های افقی بهبود می بخشد، دوباره فرموله کردیم. میزان حفاری آنها در مقاطع افقی تا 40 درصد بهبود یافته است.

فراساحل - همه چیز سخت تر است

حفاری فراساحلی همه بدترین چالش ها را ترکیب می کند - گل های مبتنی بر آب دریا، محدودیت های زیست محیطی، هزینه های بالا و عدم وجود جایی برای خطا. زانتان باید برای اولین بار کاملاً کار کند.

هزینه واقعی زانتان ارزان

من این را ده ها بار برای اپراتورهای مختلف محاسبه کرده ام. هزینه زانتان معمولاً 0.1٪ از کل هزینه چاه است. اما کیفیت زانتان 100% عملیات حفاری را تحت تاثیر قرار می دهد.

Rig Time گران است

نرخ فعلی دکل در چین از 80000 ین در روز برای دکل های زمینی تا 300000 ین در روز برای دکل های آب های عمیق متغیر است. هر ساعت مشکل حفاری هزینه های جدی دارد.

پیمانکار محاسبه کرد که تغییر به زانتان ممتاز از طریق تمیز کردن بهتر سوراخ ها و مشکلات حفاری کمتر، میانگین زمان حفاری آنها را 12 درصد کاهش داد. صرفه جویی در زمان پرداخت شده برای هزینه زانتان 75 برابر افزایش می یابد.

تجهیزات غیر قابل تعویض است

رشته های مته مدرن می توانند 20 میلیون ین یا بیشتر ارزش داشته باشند. از دست دادن یکی به دلیل گیرکردن لوله یا فروریختن چاه فاجعه بار است.

هزینه های خسارت سازند تولید

سیستم گل ضعیف می تواند به مخزن آسیب برساند و بهره وری چاه را کاهش دهد. کاهش 10 درصدی در نرخ تولید میلیون ها هزینه در طول عمر چاه دارد.

حوادث زیست محیطی پایان کار هستند

انفجارها و نشت ها می توانند کل عملیات را تعطیل کنند و مشاغل را از بین ببرند. سیستم های گلی مناسب از این بلایا جلوگیری می کند.

آنچه در واقع اشتباه می شود

پس از 15 سال تماس های اضطراری، من هر فاجعه احتمالی حفاری را دیده ام. بیشتر آنها به مشکلات زانتان برمی گردند که می شد از آنها جلوگیری کرد.

کابوس از دست دادن گردش خون

گردش از دست رفته زمانی است که گل حفاری شما به جای بازگشت به سطح در سازند ناپدید می شود. شما در حال پمپاژ گل به داخل سوراخ هستید، اما هیچ چیز بالا نمی آید. مثل این است که بخواهید سطلی را با سوراخ هایی در ته آن پر کنید.

پیمانکار در سین کیانگ در حال از دست دادن گردش کامل در سازند کربناته شکسته بود. آنها 200 متر مکعب گل را به داخل چاله پمپ می کردند و چیزی پس نمی گرفتند. گل در حال ناپدید شدن به شکستگی های طبیعی در سنگ بود.

زانتان آنها کنترل فیلتراسیون مناسبی ایجاد نمی کرد. ما با درجه اتلاف مایع بسیار کم که شکستگی ها را فوراً مهر و موم می کرد دوباره فرمول بندی کردیم. گردش از دست رفته متوقف شد و آنها چاه را بدون مشکل تکمیل کردند.

فاجعه لوله گیر

لوله گیر کرده کابوس هر حفاری است. رشته مته در سوراخ بی حرکت می شود - نمی تواند بچرخد، نمی تواند به سمت بالا یا پایین حرکت کند. گاهی اوقات شما می توانید آن را رایگان کار کنید، گاهی اوقات باید میلیون ها یوان تجهیزات را رها کنید.

بیشتر گیرکردن لوله ها به دلیل تمیز کردن ضعیف سوراخ یا چسبندگی دیفرانسیل ایجاد می شود. هر دو مشکل به خواص ناکافی گل برمی گردد.

فروپاشی چاه

وقتی چاله وارد می شود، به دنبال روزها یا هفته ها کار اصلاحی هستید. گاهی اوقات باید سوراخ را به طور کامل رها کنید و از نو شروع کنید.

چاه گاز شیل در سیچوان مشکلات مکرر پایداری چاه داشت. هر بار که آنها رشته مته را می کشیدند، سوراخ فرو می رفت و به عملیات های گسترده ای نیاز داشت.

زانتان آنها مهار شیل یا کنترل فیلتراسیون کافی را ارائه نمی کرد. ما به یک درجه سازگار با شیل تغییر کردیم که سوراخ چاه را کاملاً تثبیت کرد.

آنچه ما در واقع در Unionchem انجام می دهیم

قرار گرفتن در چینگدائو ما را در میانه صنعت نفت چین قرار می دهد. ما این مشکلات را از نزدیک می بینیم و راه حل هایی را توسعه می دهیم که در عملیات حفاری واقعی کار می کنند.

نمرات زانتان حفاری ما

ما زانتان یک اندازه درست نمی کنیم و امیدواریم که کار کند. ما برای چالش های خاص حفاری درجه های خاصی داریم:

درجه استاندارد: کاربردهای گل پایه آب پایه، درجه حرارت تا 120 درجه سانتیگراد درجه حرارت بالا: کاربردهای حفاری عمیق، پایدار تا 180 درجه CUltra-Deep: شرایط فوق العاده، پایدار تا 200 درجه سانتیگراد تحت فشار درجه تحمل نمک: کاربردهای غیرقابل نفوذ در دریا و با شوری بالا. تشکیلات

پشتیبانی فنی واقعی

وقتی با مشکل حفاری با ما تماس می گیرید، فروشنده ای که از روی فیلمنامه می خواند نمی بینید. شما یک مهندس دریافت می کنید که روی دکل های حفاری کار کرده است و می داند که واقعاً چه چیزی کار می کند.

ماه گذشته من چهار روز را روی یک سکو در خلیج بوهای صرف عیب یابی سیستم گلی کردم که باعث مشکلات حفاری می شد. قبل از یافتن راه حل مناسب، هشت فرمول مختلف را آزمایش کردیم. این چیزی است که پشتیبانی فنی واقعی به نظر می رسد.

کیفیتی که می توانید روی آن حساب کنید

هر دسته از زانتان حفاری ما تحت شرایط شبیه سازی شده گودال آزمایش می شود. نمونه ها را در دمای 150 درجه سانتیگراد به مدت 16 ساعت کهنه می کنیم و رئولوژی را تحت فشار آزمایش می کنیم. اگر با مشخصات حفاری مطابقت نداشته باشد، ارسال نمی شود.

شروع به کار

اگر از مشکلات حفاری خسته شده اید یا می خواهید در وهله اول از آنها اجتناب کنید، نحوه کار ما معمولاً با پیمانکاران حفاری به شرح زیر است:

تجزیه و تحلیل مشکل

ما با درک چالش های خاص حفاری شما شروع می کنیم. چه سازندهایی را حفاری می کنید؟ چه دما و فشاری؟ چه مشکلاتی می بینید؟

تست آزمایشگاهی

ما راه‌حل‌های بالقوه را در شرایط شبیه‌سازی شده گودال آزمایش می‌کنیم قبل از اینکه آنها را در یک چاه واقعی به خطر بیندازید.

آزمایشات میدانی

آزمایش میدانی در مقیاس کوچک برای تأیید عملکرد در شرایط واقعی حفاری.

پیاده سازی کامل

بهینه سازی کامل سیستم گل با پشتیبانی فنی مداوم.

خط پایین

عملیات حفاری بسیار پرهزینه و خطرناک است که بتوان با مواد نامرغوب به آن دست زد. تفاوت هزینه بین زانتان خوب و زانتان عالی در مقایسه با هزینه مشکلات حفاری ناچیز است.

آیا مشکل حفاری دارید؟ با ما تماس بگیرید. احتمالاً قبلاً مشکل دقیق شما را دیده‌ایم و می‌دانیم چگونه آن را برطرف کنیم.

برنامه ریزی یک چاه چالش برانگیز؟ از ابتدا با زانتان مناسب شروع کنید. این بسیار ساده تر از رفع مشکلات پس از حفاری است.

با Unionchem در چینگدائو تماس بگیرید. ما بر اساس تجربه واقعی حفاری، نه بازاریابی مزخرف، به شما پاسخ‌های مستقیم خواهیم داد. زیرا وقتی سه کیلومتر زیر زمین هستید و همه چیز اشتباه می شود، به راه حل هایی نیاز دارید که در واقع کارساز باشند.

صنعت حفاری بدون مبارزه با سیستم گلی خود به اندازه کافی سخت است. زانتان را دریافت کنید که برای حفاری طراحی شده، تحت شرایط حفاری آزمایش شده و توسط افرادی که عملیات حفاری را درک می کنند، پشتیبانی می شود.

وقتی میلیون ها یوان و ایمنی خدمه در خط هستند، با مواد مقرون به صرفه قمار نکنید. از فناوری زانتان استفاده کنید که در چالش برانگیزترین عملیات حفاری در چین و سراسر جهان اثبات شده است.