지난 화요일 아침, 오전 5시 47분에 내 전화가 울렸습니다. CNOOC의 Liu Gang은 산둥 해안에서 200km 떨어진 시추 플랫폼에서 전화를 걸었지만 만족스럽지 않았습니다.
'3,200m 깊이에 800m의 드릴 파이프가 박혀 있습니다'라고 그는 말했습니다. '주위에 구멍이 움푹 패였습니다. 위로 이동할 수도 아래로 이동할 수도 없습니다. 그냥 거기에 앉아 있을 뿐입니다.'
그날 오후에 내가 헬리콥터를 플랫폼으로 잡았을 때 그들은 이미 1,500만 엔의 장비 비용을 지불하고 막힌 파이프 주위를 우회할 장비 시간을 일주일 더 기다리고 있었습니다. 일일 장비 요금만 180,000엔이었습니다.
'진흙은 어떻게 됐나요?' 나는 그들이 붕괴되기 전에 뽑은 샘플을 바라보며 물었습니다.
'우리가 항상 사용하는 것과 똑같은 것'이라고 진흙 기술자가 말했습니다. '지난달 최저가 입찰자로부터 구입했습니다. 일반 잔탄과 똑같아 보였습니다.'
그게 문제였습니다. 똑같아 보였지만 그렇지 않았습니다. 그들의 '할인' 잔탄은 드릴링 등급 물질의 분자량의 약 절반을 가졌습니다. 3,000m의 고온지대에 부딪혔을 때 완전히 부서졌습니다. 진흙은 물로 바뀌었고 유정은 지지력을 잃었으며 나머지는 중력이 담당했습니다.
나는 15년 동안 시추 진흙 재해를 해결해 왔으며 이 이야기는 거의 매달 중국 어딘가에서 펼쳐집니다. 기업들은 잔탄 비용으로 20,000엔을 절약하려고 노력하다가 유정이 붕괴되면 수백만 달러의 손실을 입게 됩니다. 시추 사업은 잔인합니다. 지하 3km 지점에서 진흙이 떨어지면 컴퓨터를 다시 시작할 수 없습니다.
적절한 드릴링 등급의 잔탄을 사용하여 다시 온라인으로 되돌렸지만 드릴 스트링은 여전히 아래에 있습니다. 아마 항상 그럴 것이다. 발해만 주변 해저에는 이와 같은 값비싼 실수가 가득합니다.
드릴링 머드가 실제로 중요한 이유
대부분의 사람들은 드릴링 머드가 드릴 비트를 식히는 두꺼운 물이라고 생각합니다. 그것은 혈액이 단지 산소를 운반한다고 말하는 것과 같습니다. 드릴링 머드는 모든 작업을 수행합니다. 압력을 제어하고, 절단된 암석을 표면으로 운반하고, 구멍이 무너지는 것을 방지하고, 사람을 죽일 수 있는 폭발을 방지합니다.
머드 시스템이 실패하면 모든 것이 중지됩니다. 그리고 현재의 장비 속도를 기준으로 하면 가동 중지 시간의 매 시간 비용은 대부분의 사람들이 한 달 동안 벌어들이는 비용보다 더 높습니다.
구멍이 빠지고 싶어
여기에 공과대학에서 가르치지 않는 것이 있습니다. 지구는 구멍을 뚫는 것을 원하지 않습니다. 암석층은 엄청난 스트레스를 받고 있으며, 구멍을 뚫자마자 다시 뭉쳐지고 싶어합니다. 당신의 드릴링 머드는 그런 일이 일어나는 것을 막는 유일한 것입니다.
진흙은 구멍 벽에 '필터 케이크'라고 부르는 것을 만듭니다. 기본적으로 이 필터 케이크는 암석을 밀봉하고 구조적 지지를 제공하는 얇고 불침투성 층입니다. 잔탄이 제 역할을 하지 못하면 필터 케이크가 작동하지 않고 구멍이 무너집니다.
나는 그들이 불안정한 셰일층을 뚫고 있던 타림 분지의 우물을 기억합니다. 비트를 교체하기 위해 드릴 스트링을 당길 때마다 구멍 덩어리가 함몰되었습니다. 그들은 드릴 작업을 계속하기 전에 무너진 암석을 다듬는 데 12시간을 소비했습니다.
문제는 그들의 잔탄 . 그들은 다운홀 조건에서 적절한 필터 케이크를 형성할 수 없는 식품 등급의 재료를 사용하고 있었습니다. 폴리머 사슬이 너무 짧았고 분자 구조가 드릴링 용도에 적합하지 않았습니다.
우리는 이를 드릴링 전용 재종으로 전환했고 홀 안정성 문제는 하룻밤 사이에 사라졌습니다. 동일한 형태, 동일한 드릴링 매개변수이지만 이제 구멍은 열려 있습니다. 그들은 이동당 리밍 시간을 12시간에서 1시간 미만으로 줄였습니다.
압력이 전부입니다
석유와 가스층은 엄청난 압력을 받고 있습니다. 때로는 대기압의 1,000배가 넘는 압력도 있습니다. 시추 진흙은 압력을 제어하고 지층 유체가 유정으로 들어가는 것을 방지할 수 있을 만큼 무거워야 합니다. 너무 가벼우면 '킥'이 발생합니다. 즉, 유체가 구멍으로 돌진하게 됩니다. 너무 무거우면 구조물이 부서지고 진흙이 손실됩니다.
그러나 여기에 문제가 있습니다. 무거운 진흙은 두꺼운 진흙이고, 두꺼운 진흙은 펌핑하기 어렵습니다. 이것이 잔탄이 들어오는 곳입니다. 진흙을 효율적으로 펌핑할 수 있을 만큼 얇게 유지하면서 압력을 제어할 수 있을 만큼 진흙을 무겁게 만들 수 있습니다.
쓰촨(Sichuan)에 고압 가스 유정이 있었는데 그곳에서 그들은 새로운 지층을 뚫을 때마다 계속해서 킥킥거렸습니다. 지층 압력은 예상보다 높았으나 펌핑이 불가능해 진흙 무게를 늘릴 수 없었습니다.
우리는 더 낮은 농도에서 더 나은 압력 제어를 제공하는 고효율 잔탄으로 시스템을 재구성했습니다. 펌핑하기에는 진흙을 너무 두껍게 만들지 않고도 진흙의 무게를 늘릴 수 있습니다. 더 이상 킥도 없고 문제도 없습니다.
락 아웃하기
드릴 비트가 암석을 분쇄할 때 절단된 모든 부분은 어딘가로 이동해야 합니다. 드릴링 머드는 환형(드릴 파이프와 구멍 벽 사이의 공간)을 통해 표면으로 운반됩니다. 진흙의 흐름 특성이 올바르지 않으면 해당 절단 부분이 자리를 잡고 드릴 스트링 주위에 쌓입니다.
나는 드릴 스트링이 고정된 커팅으로 너무 꽉 차서 전혀 움직일 수 없는 것을 보았습니다. 승무원은 특수 알약을 펌핑하고 몇 시간 동안 파이프를 작업하여 무료로 사용해야했습니다. 때때로 그들은 결코 그것을 무료로 얻지 못합니다.
남중국해의 심해 우물은 절단물이 수평 단면에서 잘려나가는 문제로 지속적인 문제를 겪고 있었습니다. 그들은 50미터를 뚫고 막힌 파이프를 작업하는 데 6시간을 보냈습니다. 진행은 고통스러울 정도로 느렸습니다.
그들의 잔탄은 절단물을 수평 구멍으로 운반하는 데 적합한 유변학적 특성을 제공하지 않았습니다. 펌프 압력을 높이지 않고도 절단 서스펜션을 개선하는 고분자량 등급으로 전환했습니다. 그들의 시추 속도는 하룻밤 사이에 두 배로 늘어났습니다.
아래가 뜨거워지면 어떻게 되나요?
대부분의 시추 작업에서는 저녁 식사를 준비할 수 있는 온도에 직면합니다. 얕은 우물의 온도는 60~80°C일 수 있지만 깊은 우물의 온도는 200°C 이상일 수 있습니다. 표준 잔탄은 80°C에서 분해되기 시작하고 120°C에서는 기본적으로 쓸모가 없습니다.
분자 분해
열은 잔탄의 농축력을 제공하는 긴 폴리머 사슬을 끊습니다. 스파게티를 요리하는 것처럼 생각해보세요. 긴 가닥이 서로 붙지 않는 짧은 조각으로 부서집니다. 그 사슬은 한번 끊어지면 다시 되돌릴 수 없습니다.
티베트의 지열 시추 프로젝트에서는 바닥 구멍 온도가 185°C에 달했습니다. 그들의 표준 잔탄은 완전히 분해되어 본질적으로 시추 유체용 물만 남게 되었습니다. 구멍은 불안정했고 절단물을 운반할 수 없었으며 지층 유체가 유정으로 유입되었습니다.
우리는 보호 첨가제와 변형된 폴리머 구조를 사용하여 열적으로 안정화된 등급을 개발했습니다. 새로운 제제는 200°C에서 48시간 이상 전체 기능을 유지했습니다. 이는 시추 작업에 충분한 시간입니다.
압력이 상황을 악화시킨다
깊은 우물은 온도가 높을 뿐만 아니라 파쇄 압력도 1,000bar를 초과할 수 있습니다. 그 압력은 잔탄 분자를 압축하고 그들이 행동하는 방식을 변화시킵니다.
초심도 탐사정은 더 깊이 들어갈수록 이상한 진흙의 움직임을 목격하고 있었습니다. 온도는 일정했지만 진흙의 성질은 계속 변했습니다. 증가하는 압력은 문자 그대로 잔탄 분자를 짓눌러 점도를 감소시켰습니다.
당사의 압력 안정성 등급은 압축에 저항하는 분자 구조로 설계되었습니다. 표면 압력이나 1,000bar 다운홀 압력에서 동일한 성능을 발휘합니다.
바닷물은 일반 잔탄을 죽입니다
해양 시추에서는 바닷물 기반의 진흙을 사용하며 염분 함량으로 인해 대부분의 잔탄 등급이 파괴됩니다. 염 이온은 폴리머 사슬을 방해하여 막대한 점도 손실을 유발합니다.
해양 계약업체는 해수 시스템의 진흙 특성을 유지하는 데 어려움을 겪고 있었습니다. 그들의 잔탄은 바닷물과 섞이면 극적으로 묽어져서 운반 능력이 없는 진흙만 남게 됩니다.
우리는 실제로 담수보다 해수에서 더 잘 작동하는 내염성 등급을 공식화했습니다. 이제 그들의 해상 작업은 육상 기반 유정만큼 원활하게 운영됩니다.
다른 우물, 다른 문제
모든 드릴링 작업이 동일한 것은 아닙니다. 다칭의 얕은 우물은 신장의 깊은 가스정이나 남중국해의 연안 우물과는 완전히 다른 요구 사항을 가지고 있습니다.
얕은 우물 - 단순하게 유지하세요
얕은 드릴링(1,500미터 미만)은 일반적으로 적당한 온도와 압력을 갖습니다. 이국적인 첨가제에 대한 비용을 들이지 않고도 구멍 청소 및 형성 밀봉을 잘 수행할 수 있어야 합니다.
표준 드릴링 등급의 잔탄은 대부분의 얕은 응용 분야에서 잘 작동합니다. 핵심은 신속하게 수화되고 안정적인 유변성을 제공하는 일관된 품질을 얻는 것입니다.
Deep Wells - 당신의 A-게임을 가져오세요
깊은 우물(4,000미터 이상)에서는 상황이 심각해집니다. 고온, 고압, 공격적인 형성 유체 및 실패로 인한 값비싼 결과.
타림 분지의 심부 가스정은 바닥 구멍 온도 190°C, 압력 900bar를 통해 7,500m까지 시추 작업을 진행했습니다. 표준 잔탄은 이러한 조건에서 완전히 실패했습니다.
당사의 초심 재종은 전체 드릴링 프로그램 전반에 걸쳐 완전한 기능을 유지했습니다. 진흙과 관련된 문제 하나 없이 우물이 성공적으로 완성되었습니다. 총 잔탄 비용은 85,000엔이었습니다. 파이프 막힘 사고 1건을 방지하여 800만엔을 절약했습니다.
수평 우물 - 물리학이 이상해짐
수평 및 방향 유정은 독특한 문제를 야기합니다. 절단물은 더 이상 떨어지지 않습니다. 이류에 의해 수평 부분을 따라 밀려야 합니다. 이를 위해서는 완전히 다른 유변학적 특성이 필요합니다.
수평 구간이 2,000미터에 달하는 셰일 가스 유정은 구멍 청소 문제가 심각했습니다. 절단은 수평 부분에 정착되고 고리를 포장합니다.
우리는 수평 섹션에서 향상된 절단 운송을 제공하는 특수 잔탄으로 진흙을 재구성했습니다. 수평 구간의 드릴링 속도가 40% 향상되었습니다.
근해 - 모든 것이 더 어려워졌습니다
해양 시추에는 해수 기반 진흙, 환경 제한, 높은 비용, 오류의 여지 없음 등 최악의 과제가 모두 결합되어 있습니다. 잔탄은 처음부터 완벽하게 작동해야 합니다.
저렴한 Xanthan의 실제 비용
나는 다양한 연산자에 대해 이것을 수십 번 계산했습니다. 잔탄 비용은 일반적으로 총 유정 비용의 0.1%입니다. 그러나 잔탄 품질은 시추 작업에 100% 영향을 미칩니다.
장비 시간은 비싸다
현재 중국의 굴착 요율은 육상 굴착 장치의 경우 하루 80,000엔, 심해 굴착 장치의 경우 하루 300,000엔입니다. 시추 문제로 인해 매 시간마다 심각한 비용이 발생합니다.
계약자는 프리미엄 잔탄으로 전환하여 구멍 청소를 개선하고 드릴링 문제를 줄여 평균 드릴링 시간을 12% 단축했다고 계산했습니다. 잔탄 비용으로 절감되는 시간은 75배 이상 증가합니다.
장비는 대체불가
현대식 드릴 스트링의 가격은 2,000만엔 이상입니다. 막힌 파이프나 유정 붕괴로 인해 하나를 잃는 것은 재앙입니다.
대형 피해 비용 생산
열악한 진흙 시스템은 저수지를 손상시키고 유정 생산성을 감소시킬 수 있습니다. 생산 속도가 10% 감소하면 유정 수명 동안 수백만 달러의 비용이 발생합니다.
환경 사고로 인해 경력이 종료됩니다
폭발과 유출로 인해 전체 운영이 중단되고 경력이 파괴될 수 있습니다. 적절한 진흙 시스템은 이러한 재난을 예방합니다.
실제로 무엇이 잘못되었는지
15년 동안 긴급 전화를 받은 후 저는 시추 재해가 발생할 수 있는 모든 상황을 목격했습니다. 대부분은 예방할 수 있었던 잔탄 문제로 거슬러 올라갑니다.
순환 손실의 악몽
순환 상실은 드릴링 머드가 표면으로 돌아가는 대신 지층 속으로 사라지는 경우입니다. 구멍에 진흙을 쏟아 붓고 있지만 아무것도 다시 올라오지 않습니다. 이는 양동이 바닥에 구멍을 채우려는 것과 같습니다.
신장의 계약자는 부서진 탄산염 층으로 인해 완전한 순환을 잃고 있었습니다. 그들은 200입방미터의 진흙을 구멍에 쏟아부었지만 아무것도 돌려받지 못했습니다. 진흙은 암석의 자연적인 균열로 사라지고 있었습니다.
그들의 잔탄은 적절한 여과 제어를 생성하지 못했습니다. 골절 부위를 즉시 밀봉하는 초저유체 손실 등급으로 재구성했습니다. 잃어버린 순환이 멈추고 그들은 더 이상 문제 없이 우물을 완성했습니다.
막힌 파이프 재해
막힌 파이프는 모든 시추공의 악몽입니다. 드릴 스트링이 구멍에 고정되어 회전할 수 없고 위나 아래로 이동할 수 없습니다. 때로는 무료로 작업할 수 있지만 때로는 수백만 위안 상당의 장비를 버려야 할 수도 있습니다.
파이프 막힘 사고의 대부분은 구멍 청소 불량이나 차등 고착으로 인해 발생합니다. 두 가지 문제 모두 부적절한 진흙 특성으로 인해 발생합니다.
유정 붕괴
구멍이 뚫리면 며칠 또는 몇 주 동안 복구 작업을 해야 합니다. 때로는 구멍을 완전히 버리고 다시 시작해야 할 때도 있습니다.
쓰촨성의 셰일가스 유정은 유정 안정성 문제가 반복적으로 발생했습니다. 드릴 스트링을 당길 때마다 구멍이 함몰되어 광범위한 리밍 작업이 필요했습니다.
그들의 잔탄은 적절한 셰일 억제나 여과 제어를 제공하지 못했습니다. 우리는 유정을 완전히 안정화시키는 셰일 호환 등급으로 전환했습니다.
유니온켐에서 실제로 하는 일
칭다오에 위치함으로써 우리는 중국 석유 산업의 한가운데에 위치하게 됩니다. 우리는 이러한 문제를 직접 확인하고 실제 시추 작업에 적용할 수 있는 솔루션을 개발합니다.
드릴링 잔탄 등급
우리는 모든 용도에 맞는 xanthan을 만들지 않으며 그것이 효과가 있기를 바랍니다. 특정 드릴링 문제에 대한 특정 등급이 있습니다.
표준 등급: 기본적인 수성 진흙 작업, 최대 온도 120°C 고온 등급: 심해 드릴링 작업, 180°C까지 안정적 초심도 등급: 극한 조건, 압력 하에서 200°C+까지 안정적 내염성 등급: 해양 및 고염분 작업셰일 호환 등급: 셰일층에서 비전통적인 시추
실제 기술 지원
드릴링 문제로 우리에게 전화할 때 판매원이 대본을 읽어주는 것을 얻을 수 없습니다. 시추 장비를 사용해 본 적이 있고 실제로 작동하는 것이 무엇인지 아는 엔지니어를 구하게 됩니다.
지난 달 저는 시추 문제를 일으키는 진흙 시스템 문제를 해결하기 위해 보하이만의 플랫폼에서 4일을 보냈습니다. 우리는 올바른 솔루션을 찾기 전에 8가지 다른 제형을 테스트했습니다. 이것이 바로 실제 기술 지원의 모습입니다.
믿을 수 있는 품질
우리 드릴링 잔탄의 모든 배치는 시뮬레이션된 다운홀 조건에서 테스트됩니다. 우리는 샘플을 150°C에서 16시간 동안 숙성시키고 압력을 가하여 유변학을 테스트합니다. 드릴링 사양을 충족하지 않으면 배송되지 않습니다.
시작하기
시추 문제에 지쳤거나 애초에 이러한 문제를 피하고 싶다면 당사가 시추 계약업체와 일반적으로 협력하는 방식은 다음과 같습니다.
문제 분석
우리는 귀하의 특정 드릴링 과제를 이해하는 것부터 시작합니다. 어떤 구조물을 뚫고 있습니까? 온도와 압력은 무엇입니까? 어떤 문제가 있습니까?
실험실 테스트
실제 유정에서 위험을 감수하기 전에 시뮬레이션된 다운홀 조건에서 잠재적인 솔루션을 테스트합니다.
현장 시험
실제 굴착 조건에서 성능을 검증하기 위한 소규모 현장 테스트.
전체 구현
지속적인 기술 지원을 통해 머드 시스템 최적화를 완료합니다.
결론
드릴링 작업은 표준 이하의 재료를 사용하기에는 비용이 너무 많이 들고 위험합니다. 좋은 잔탄과 훌륭한 잔탄의 비용 차이는 드릴링 문제의 비용에 비해 미미합니다.
드릴링 문제가 있습니까? 저희에게 연락하세요. 우리는 아마도 이전에 귀하의 정확한 문제를 보았으며 이를 해결하는 방법을 알고 있을 것입니다.
도전적인 우물을 계획하고 계십니까? 처음부터 올바른 xanthan으로 시작하십시오. 이미 드릴링을 마친 후에 문제를 해결하는 것보다 훨씬 쉽습니다.
칭다오 유니온켐 에 문의하세요. 헛소리 마케팅이 아닌, 실제 드릴링 경험을 바탕으로 솔직한 답변을 드리겠습니다. 지하 3km에 있을 때 문제가 발생하면 실제로 작동하는 솔루션이 필요하기 때문입니다.
시추 산업은 자체 진흙 시스템과 싸우지 않고도 충분히 힘든 작업입니다. 시추용으로 설계되고 시추 조건에서 테스트되었으며 시추 작업을 이해하는 사람들의 지원을 받는 xanthan을 구입하세요.
수백만 위안과 승무원의 안전이 걸려 있을 때 값싼 물건을 가지고 도박을 하지 마십시오. 중국과 전 세계의 가장 까다로운 시추 작업에서 입증된 잔탄 기술을 사용하세요.
