Afgelopen dinsdagochtend ging mijn telefoon om 05:47 uur. Liu Gang van CNOOC belde vanaf een boorplatform 200 kilometer uit de kust van Shandong, en hij was niet blij.
'Er zit 800 meter boorpijp vast op een diepte van 3200 meter', zei hij. 'Het gat eromheen is ingestort. We kunnen hem niet omhoog en niet omlaag bewegen. Hij zit daar gewoon.'
Tegen de tijd dat ik de helikopter die middag naar het platform bracht, hadden ze al ¥ 15 miljoen aan apparatuur afgeschreven en hadden ze nog een week de tijd om de vastzittende pijp te omzeilen. Alleen al het dagelijkse rig-tarief bedroeg ¥ 180.000.
'Wat is er met je modder gebeurd?' vroeg ik, kijkend naar de monsters die ze vóór de instorting hadden genomen.
'Hetzelfde spul dat we altijd gebruiken', vertelde de modderingenieur me. 'Vorige maand gekocht van de laagste bieder. Het zag er precies hetzelfde uit als onze gewone xanthaan.'
Dat was het probleem. Het leek hetzelfde, maar dat was het niet. Hun 'koopje' xanthaan had ongeveer de helft van het molecuulgewicht van materiaal van boorkwaliteit. Toen ze de hogetemperatuurzone op 3.000 meter bereikten, stortte deze volledig in. De modder veranderde in water, de boorput verloor steun en de zwaartekracht deed de rest.
Ik repareer al vijftien jaar rampen met boormodder, en dit verhaal speelt zich bijna elke maand ergens in China af. Bedrijven proberen ¥ 20.000 te besparen op xanthaan en verliezen uiteindelijk miljoenen als hun bronnen instorten. Het boorbedrijf is meedogenloos: als je modder drie kilometer onder de grond bezwijkt, kun je de computer niet zomaar opnieuw opstarten.
We hebben ze weer online gekregen met xanthaan van goede boorkwaliteit, maar dat boorsnoer ligt daar nog steeds. Dat zal waarschijnlijk altijd zo blijven. De oceaanbodem rond Bohai Bay is bezaaid met dit soort dure fouten.
Waarom boormodder er eigenlijk toe doet
De meeste mensen denken dat boormodder gewoon dik water is dat de boor afkoelt. Dat is hetzelfde als zeggen dat je bloed alleen maar zuurstof vervoert. Boormodder doet alles: het regelt de druk, transporteert steengruis naar de oppervlakte, zorgt ervoor dat het gat niet instort en voorkomt uitbarstingen waarbij mensen om het leven kunnen komen.
Als je moddersysteem faalt, stopt alles. En bij de huidige tarieven kost elk uur stilstand meer dan de meeste mensen in een maand verdienen.
Het gat wil erin vallen
Dit is iets wat ze je niet leren op de technische school: de aarde wil niet dat er gaten in worden geboord. Rotsformaties staan onder enorme druk, en zodra je er doorheen boort, willen ze zich weer samenpersen. Jouw boormodder is het enige wat dat tegenhoudt.
De modder creëert wat we een 'filterkoek' noemen op de wanden van het gat - in feite een dunne, ondoordringbare laag die het gesteente afdicht en structurele ondersteuning biedt. Als je xanthaan niet aan zijn taak voldoet, faalt de filterkoek en stort het gat in.
Ik herinner me een put in het Tarim-bekken waar ze door onstabiele schalieformaties boorden. Elke keer dat ze aan het boorkoord trokken om de boor te vervangen, stortten stukken van het gat in. Ze waren 12 uur bezig met het uitruimen van de ingestorte rots voordat ze konden doorgaan met boren.
Probleem was hun xanthaan . Ze gebruikten voedselveilig spul dat onder booromstandigheden geen goede filterkoek kon vormen. De polymeerketens waren te kort en de moleculaire structuur was verkeerd voor boortoepassingen.
We schakelden ze over naar onze boorspecifieke kwaliteit en hun problemen met de gatenstabiliteit verdwenen van de ene op de andere dag. Dezelfde formatie, dezelfde boorparameters, maar nu bleef het gat open. Ze brachten hun ruimtijd terug van 12 uur naar minder dan een uur per rit.
Druk is alles
Olie- en gasformaties staan onder enorme druk – soms meer dan duizend keer de atmosferische druk. Uw boorspoeling moet zwaar genoeg zijn om die druk te beheersen en te voorkomen dat formatievloeistoffen de boorput binnendringen. Te licht en je krijgt een 'kick' - formatievloeistoffen stromen het gat in. Te zwaar en je breekt de formatie en verliest je modder.
Maar hier is het probleem: zware modder is dikke modder, en dikke modder is moeilijk te pompen. Dat is waar xanthaan in beeld komt. Hiermee kun je modder zwaar genoeg maken om de druk onder controle te houden, terwijl je de modder dun genoeg houdt om efficiënt te pompen.
Ze hadden een hogedrukgasbron in Sichuan, waar ze elke keer dat ze in een nieuwe formatie boorden, kicks kregen. De formatiedruk was hoger dan verwacht, maar ze konden hun moddergewicht niet vergroten omdat het niet meer pompbaar werd.
We hebben hun systeem opnieuw geformuleerd met xanthaan met hoog rendement, dat voor een betere drukcontrole zorgde bij lagere concentraties. Ze zouden het gewicht van de modder kunnen vergroten zonder het te dik te maken om te pompen. Geen kicks meer, geen problemen meer.
De steen eruit krijgen
Terwijl de boor door de rotsen maalt, moeten al die stekken ergens heen. De boorspoeling voert ze via de annulus (de ruimte tussen de boorpijp en de wand van het gat) naar het oppervlak. Als de modder niet de juiste vloei-eigenschappen heeft, bezinkt het boorsel en wikkelt het zich rond de boorkolom.
Ik heb gezien dat boorstrengen zo vol zaten met bezonken boorsel dat ze helemaal niet meer konden bewegen. De bemanning moest gespecialiseerde pillen pompen en urenlang aan de pijp werken om deze vrij te krijgen. Soms krijgen ze het nooit gratis.
Diepwaterputten in de Zuid-Chinese Zee hadden voortdurend problemen met het afzetten van stekken in het horizontale gedeelte. Ze boorden 50 meter en waren daarna zes uur bezig met het werken aan vastzittende buizen. De vooruitgang verliep tergend traag.
Hun xanthaan bood niet de juiste reologische eigenschappen voor het transport van stekken in horizontale gaten. We hebben ze overgeschakeld naar een kwaliteit met een hoog molecuulgewicht die de ophanging van het maaisel verbeterde zonder de pompdruk te verhogen. Hun boorsnelheid verdubbelde van de ene op de andere dag.
Wat er gebeurt als het daar warm wordt
Bij de meeste boorwerkzaamheden worden temperaturen aangetroffen waarbij u uw diner kunt bereiden. Ondiepe putten kunnen temperaturen van 60-80°C bereiken, maar diepe putten kunnen temperaturen van 200°C of meer bereiken. Standaard xanthaan begint af te breken bij 80°C, en bij 120°C is het feitelijk nutteloos.
De moleculaire afbraak
Warmte breekt de lange polymeerketens die xanthaan zijn verdikkende kracht geven. Zie het als het koken van spaghetti: de lange strengen breken in kortere stukken die niet zo goed bij elkaar blijven. Als die kettingen eenmaal kapot zijn, kun je ze niet meer weer in elkaar zetten.
Een geothermisch boorproject in Tibet had te maken met bodemtemperaturen van 185°C. Hun standaardxanthaan was volledig aan het afbreken, waardoor ze in wezen water als boorvloeistof overhielden. Het gat was onstabiel, ze konden geen boorgruis vervoeren en formatievloeistoffen kwamen de boorput binnen.
We hebben een thermisch gestabiliseerde kwaliteit ontwikkeld met behulp van beschermende additieven en een gemodificeerde polymeerstructuur. De nieuwe formulering behield de volledige functionaliteit bij 200°C gedurende meer dan 48 uur - meer dan genoeg voor hun boorwerkzaamheden.
Druk maakt het erger
Diepe putten hebben niet alleen een hoge temperatuur; ze hebben ook een verbrijzelingsdruk die kan oplopen tot meer dan 1.000 bar. Die druk comprimeert xanthaanmoleculen en verandert de manier waarop ze zich gedragen.
Bij ultradiepe verkenningsputten zagen we vreemd moddergedrag naarmate ze dieper gingen. De temperatuur was constant, maar de moddereigenschappen bleven veranderen. De toenemende druk verpletterde letterlijk hun xanthaanmoleculen en verminderde de viscositeit.
Onze drukstabiele kwaliteiten zijn ontworpen met moleculaire structuren die bestand zijn tegen compressie. Dezelfde prestaties bij oppervlaktedruk of 1.000 bar druk in het boorgat.
Zout water doodt gewone xanthaan
Bij offshore-boringen wordt gebruik gemaakt van op zeewater gebaseerde modder, en het zoutgehalte vernietigt de meeste xanthaansoorten. De zoutionen interfereren met de polymeerketens en veroorzaken een enorm viscositeitsverlies.
Offshore-aannemers hadden problemen met het behouden van de moddereigenschappen in hun zeewatersysteem. Hun xanthaan zou dramatisch dunner worden als het met zeewater werd gemengd, waardoor er modder achterbleef die geen draagvermogen had.
We hebben een zouttolerante kwaliteit geformuleerd die eigenlijk beter werkt in zeewater dan in zoet water. Hun offshore-activiteiten verlopen nu net zo soepel als hun bronnen op het land.
Verschillende bronnen, verschillende problemen
Niet alle boorwerkzaamheden zijn hetzelfde. Een ondiepwaterput in Daqing stelt totaal andere eisen dan een diepe gasput in Xinjiang of een offshore-put in de Zuid-Chinese Zee.
Ondiepe putten - Houd het simpel
Ondiep boren (minder dan 1.500 meter) kent doorgaans gematigde temperaturen en drukken. U hebt een goede reiniging van gaten en afdichting van formatie nodig zonder de portemonnee te trekken uit exotische additieven.
Standaard xanthaan van boorkwaliteit werkt prima voor de meeste ondiepe toepassingen. De sleutel is het verkrijgen van een consistente kwaliteit die snel hydrateert en zorgt voor een stabiele reologie.
Deep Wells - Breng je beste spel mee
Diepe putten (meer dan 4.000 meter) zijn waar het serieus wordt. Hoge temperaturen, hoge druk, agressieve formatievloeistoffen en dure gevolgen bij falen.
Er werd een diepe gasput in het Tarim-bekken geboord tot op 7.500 meter hoogte met bodemtemperaturen van 190°C en een druk van meer dan 900 bar. Standaard xanthaan faalde volledig onder deze omstandigheden.
Onze ultradiepe kwaliteit behield de volledige functionaliteit gedurende het hele boorprogramma. De put werd met succes voltooid zonder enig moddergerelateerd probleem. De totale xanthaankosten bedroegen ¥ 85.000. Het voorkomen van één vastlopend pijpincident bespaarde hen ¥ 8 miljoen.
Horizontale putten - natuurkunde wordt raar
Horizontale en directionele putten creëren unieke uitdagingen. Het maaisel valt niet meer naar beneden, het moet door de modderstroom langs horizontale stukken worden geduwd. Dit vereist totaal andere reologische eigenschappen.
Schaliegasputten met een horizontale doorsnede van 2.000 meter hadden verschrikkelijke problemen met het schoonmaken van de gaten. Stekken nestelden zich in het horizontale gedeelte en pakten de ring af.
We hebben hun modder opnieuw geformuleerd met gespecialiseerde xanthaan, dat zorgt voor een verbeterd transport van stekken in horizontale secties. Hun boorsnelheid in horizontale secties verbeterde met 40%.
Offshore - Alles is moeilijker
Offshore-boringen combineren alle ergste uitdagingen: op zeewater gebaseerde modder, milieubeperkingen, hoge kosten en geen ruimte voor fouten. De xanthaan moet de eerste keer perfect werken.
De werkelijke kosten van goedkope xanthan
Ik heb dit tientallen keren berekend voor verschillende operators. De kosten van xanthaan bedragen doorgaans 0,1% van de totale putkosten. Maar de kwaliteit van xanthaan beïnvloedt 100% van de booractiviteiten.
Rigtijd is duur
De huidige boorplatformtarieven in China variëren van ¥80.000 per dag voor landplatforms tot ¥300.000 per dag voor diepwaterplatforms. Elk uur boorproblemen kost serieus geld.
De aannemer berekende dat de overstap naar premium xanthaan de gemiddelde boortijd met 12% verminderde dankzij een betere reiniging van de gaten en minder boorproblemen. De tijdbesparing die wordt betaald voor de xanthaankosten neemt 75 keer toe.
Apparatuur is onvervangbaar
Moderne boorstrings kunnen ¥ 20 miljoen of meer waard zijn. Als er één verloren gaat door een vastzittende pijp of het instorten van een boorput, is dit catastrofaal.
Vorming Schade Kosten Productie
Slechte moddersystemen kunnen het reservoir beschadigen en de putproductiviteit verminderen. Een verlaging van de productiesnelheid met 10% kost miljoenen gedurende de levensduur van de put.
Milieu-incidenten beëindigen hun carrière
Blowouts en lekkages kunnen hele operaties stilleggen en carrières verwoesten. Goede moddersystemen voorkomen deze rampen.
Wat er eigenlijk misgaat
Na vijftien jaar noodoproepen heb ik elke mogelijke boorramp gezien. De meeste zijn terug te voeren op xanthaanproblemen die voorkomen hadden kunnen worden.
De nachtmerrie van circulatieverlies
Er is sprake van verloren circulatie wanneer uw boorspoeling in de formatie verdwijnt in plaats van naar de oppervlakte terug te keren. Je pompt modder door het gat, maar er komt niets terug. Het is alsof je een emmer probeert te vullen met gaten in de bodem.
Een aannemer in Xinjiang verloor de volledige circulatie in een gebroken carbonaatformatie. Ze pompten 200 kubieke meter modder in het gat en kregen niets terug. De modder verdween in natuurlijke breuken in de rots.
Hun xanthaan zorgde niet voor een goede filtercontrole. We hebben de formule opnieuw geformuleerd met een ultralaag vloeistofverlies dat de breuken onmiddellijk afdichtte. De verloren circulatie stopte en ze voltooiden de put zonder verdere problemen.
De ramp met vastzittende pijpen
Vastzittende pijpen zijn de nachtmerrie van elke boormachine. De boorkolom raakt geïmmobiliseerd in het gat - kan niet draaien, kan niet omhoog of omlaag bewegen. Soms kun je er gratis mee werken, soms moet je voor miljoenen yuan aan apparatuur achterlaten.
De meeste incidenten met vastzittende leidingen worden veroorzaakt door een slechte reiniging van de gaten of vastzitten van het differentieel. Beide problemen zijn terug te voeren op ontoereikende moddereigenschappen.
De ineenstorting van de boorput
Wanneer het gat instort, ben je bezig met dagen of weken van herstelwerk. Soms moet je het gat helemaal verlaten en opnieuw beginnen.
Schaliegasputten in Sichuan hadden terugkerende stabiliteitsproblemen in het boorgat. Elke keer dat ze aan de boorkolom trokken, stortte het gat in, wat uitgebreide ruimoperaties vereiste.
Hun xanthaan zorgde niet voor voldoende remming van schalie of filtratiecontrole. We zijn overgestapt op een schalie-compatibele kwaliteit die de boorput volledig stabiliseerde.
Wat we eigenlijk doen bij Unionchem
Omdat we in Qingdao gevestigd zijn, bevinden we ons midden in de Chinese olie-industrie. Wij zien deze problemen uit de eerste hand en ontwikkelen oplossingen die werken in echte booroperaties.
Onze boorxanthan-kwaliteiten
We maken geen one-size-fits-all xanthaan en hopen dat het werkt. We hebben specifieke kwaliteiten voor specifieke booruitdagingen:
Standaard kwaliteit: Basis moddertoepassingen op waterbasis, temperaturen tot 120°C Hoge temperatuur kwaliteit: Diepe boortoepassingen, stabiel tot 180°C Ultra-diepe kwaliteit: Extreme omstandigheden, stabiel tot 200°C+ onder druk Zouttolerante kwaliteit: Offshore en toepassingen met hoog zoutgehalte Schalie-compatibele kwaliteit: Onconventioneel boren in schalieformaties
Echte technische ondersteuning
Wanneer u ons belt met een boorprobleem, krijgt u geen verkoper voorlezen uit een script. Je krijgt een ingenieur die op booreilanden heeft gezeten en weet wat echt werkt.
Vorige maand heb ik vier dagen op een platform in Bohai Bay doorgebracht met het oplossen van problemen met een moddersysteem dat boorproblemen veroorzaakte. We hebben acht verschillende formuleringen getest voordat we de juiste oplossing vonden. Zo ziet echte technische ondersteuning eruit.
Kwaliteit waar u op kunt rekenen
Elke batch van onze boorxanthaan wordt getest onder gesimuleerde omstandigheden in het boorgat. We verouderen monsters gedurende 16 uur bij 150°C en testen de reologie onder druk. Als het niet aan de boorspecificaties voldoet, wordt het niet verzonden.
Aan de slag
Als u de boorproblemen beu bent of ze überhaupt wilt vermijden, werkt dit doorgaans als volgt met booraannemers:
Probleemanalyse
We beginnen met het begrijpen van uw specifieke booruitdagingen. Welke formaties boor je? Welke temperaturen en drukken? Welke problemen zie je?
Laboratoriumtesten
We testen mogelijke oplossingen onder gesimuleerde omstandigheden in het boorgat voordat u ze op een echte boorput riskeert.
Veldproeven
Kleinschalige veldtesten om de prestaties onder daadwerkelijke booromstandigheden te verifiëren.
Volledige implementatie
Volledige optimalisatie van het moddersysteem met voortdurende technische ondersteuning.
De onderste regel
Boorwerkzaamheden zijn te duur en te gevaarlijk om te rommelen met materialen die niet aan de normen voldoen. Het kostenverschil tussen goede xanthaan en goede xanthaan is onbeduidend vergeleken met de kosten van boorproblemen.
Heeft u boorproblemen? Neem contact met ons op. We hebben uw exacte probleem waarschijnlijk al eerder gezien en weten hoe we het kunnen oplossen.
Een uitdagende put plannen? Begin vanaf het begin met de juiste xanthaan. Het is een stuk eenvoudiger dan het oplossen van problemen nadat u al aan het boren bent.
Neem contact op met Unionchem in Qingdao. We geven u duidelijke antwoorden op basis van echte boorervaring, geen marketingonzin. Want als je drie kilometer onder de grond zit en het gaat mis, dan heb je oplossingen nodig die ook echt werken.
De boorindustrie is sterk genoeg zonder tegen je eigen moddersysteem te vechten. Koop xanthaan dat is ontworpen voor boren, is getest onder booromstandigheden en wordt ondersteund door mensen die verstand hebben van boorwerkzaamheden.
Wanneer miljoenen yuan en de veiligheid van de bemanning op het spel staan, gok dan niet met koopjesmateriaal. Gebruik xanthaantechnologie die zich heeft bewezen bij de meest uitdagende booroperaties in China en de rest van de wereld.
