Минулого вівторка вранці мій телефон задзвонив о 5:47. Лю Ган з CNOOC дзвонив з бурової платформи за 200 кілометрів від узбережжя Шаньдуна, і він був незадоволений.
'У нас 800 метрів бурильної труби застрягло на глибині 3200 метрів', - сказав він. 'Дірка провалилася навколо нього. Ми не можемо перемістити його вгору, не можемо перемістити його вниз. Він просто стоїть там'
До того моменту, коли я встиг вертольота на платформу того дня, вони вже списали 15 мільйонів ієн на обладнання та розраховували на ще один тиждень часу для бурової установки, щоб обійти трубу, що застрягла. Лише щоденна вартість установки становила ¥180 000.
'Що сталося з вашою грязюкою?', — запитав я, дивлячись на зразки, які вони взяли перед обвалом.
«Те саме, що ми завжди використовуємо», — сказав мені грязьовий інженер. 'Минулого місяця купив його в найнижчої ціни. Виглядав точно так само, як наш звичайний ксантан'
Це була проблема. Це виглядало так само, але це не так. Їх «вигідний» ксантан мав приблизно половину молекулярної маси бурового матеріалу. Коли вони потрапили в зону високої температури на висоті 3000 метрів, він повністю зламався. Грязь перетворилася на воду, стовбур свердловини втратив опору, а решта зробила сила тяжіння.
Я усуваю аварії з буровим розчином протягом 15 років, і ця історія розігрується десь у Китаї майже щомісяця. Компанії намагаються заощадити ¥20 000 на ксантані та в кінцевому підсумку втрачають мільйони, коли їхні свердловини руйнуються. Буровий бізнес є жорстоким — коли ваш розчин провалюється за три кілометри під землею, ви не можете просто перезавантажити комп’ютер.
Ми повернули їх у мережу за допомогою належного ксантану для буріння, але бурильна колона все ще там. Напевно, завжди буде. Дно океану навколо Бохайської затоки всіяне такими дорогими помилками.
Чому буровий розчин насправді важливий
Більшість людей вважає, що буровий розчин - це просто густа вода, яка охолоджує бурове долото. Це як сказати, що ваша кров просто переносить кисень. Буровий розчин робить усе – він контролює тиск, виносить уламки породи на поверхню, утримує свердловину від обвалення та запобігає викидам, які можуть вбити людей.
Коли ваша грязьова система виходить з ладу, все зупиняється. А за поточних тарифів на установку кожна година простою коштує дорожче, ніж більшість людей заробляє за місяць.
Діра хоче впасти
Ось чого не вчать у інженерній школі — земля не хоче, щоб у ній просвердлювали дірки. Скельні утворення піддаються величезному навантаженню, і щойно ви бурите їх, вони хочуть знову стиснутися. Ваш буровий розчин — це єдине, що заважає цьому статися.
Грязь утворює на стінках свердловини те, що ми називаємо «фільтровальним коргом» - в основному тонкий, непроникний шар, який ущільнює породу та забезпечує структурну підтримку. Якщо ваш ксантан не справляється зі своїм завданням, осад на фільтрі вийде з ладу, і отвір зруйнується.
Я пам’ятаю свердловину в Таримському басейні, де бурили нестабільні сланцеві пласти. Щоразу, коли вони тягнули бурильну колону, щоб замінити долота, шматки свердловини провалювалися. Вони витрачали 12 годин на розсвердлювання обваленої породи, перш ніж могли продовжити буріння.
Проблема була в них ксантан . Вони використовували харчовий матеріал, який не міг утворити належний фільтраційний осад у свердловині. Полімерні ланцюги були занадто короткими, а молекулярна структура була неправильною для буріння.
Ми переключили їх на нашу спеціальну марку свердління, і їхні проблеми зі стабільністю отвору зникли миттєво. Той самий пласт, ті ж параметри буріння, але тепер отвір залишився відкритим. Вони скоротили час розгортання з 12 годин до менш ніж однієї години на поїздку.
Тиск - це все
Нафтові і газові пласти знаходяться під величезним тиском - іноді в 1000 разів перевищує атмосферний. Ваш буровий розчин має бути достатньо важким, щоб контролювати цей тиск і запобігати потраплянню пластових рідин у стовбур свердловини. Занадто легкий, і ви отримаєте 'удар' - пластові рідини кидаються в отвір. Занадто важкий, і ви руйнуєте пласт і втрачаєте бруд.
Але тут є заковика – важкий бруд – це густий бруд, а густий бруд важко викачати. Ось тут і з’являється ксантан. Він дозволяє зробити бруд достатньо важким, щоб контролювати тиск, і водночас залишати його достатньо тонким для ефективного перекачування.
У Сичуані була газова свердловина під високим тиском, де вони отримували кайф щоразу, коли бурили новий пласт. Пластовий тиск був вищим, ніж очікувалося, але вони не змогли збільшити вагу бурового розчину, оскільки він став непридатним для прокачування.
Ми переформулювали їхню систему з використанням високоефективного ксантану, який забезпечував кращий контроль тиску при нижчих концентраціях. Вони могли збільшити вагу бруду, не роблячи його занадто густим для закачування. Ніяких ударів ногами, жодних проблем.
Отримання Rock Out
Оскільки бурове долото протирає скелю, усі ці стружки мають кудись діватися. Буровий розчин переносить їх у затрубний простір (простір між бурильною трубою та стінкою свердловини) на поверхню. Якщо буровий розчин не має належних властивостей текучості, цей шлам осідає й накопичується навколо бурильної колони.
Я бачив, як бурильні колони були настільки наповнені осілим шламом, що вони взагалі не могли рухатися. Екіпажу довелося качати спеціальні таблетки та годинами обробляти трубу, щоб звільнити її. Іноді вони ніколи не отримують його безкоштовно.
Глибокова свердловина в Південно-Китайському морі мала постійні проблеми з ущільненням шламу в горизонтальній частині. Вони пробурили 50 метрів, а потім шість годин працювали над застряглою трубою. Прогрес був дуже повільним.
Їх ксантан не забезпечував належних реологічних властивостей для транспортування шламу в горизонтальних отворах. Ми перейшли на високомолекулярний сорт, який покращив суспензію шламу без підвищення тиску насоса. Швидкість буріння подвоїлася за ніч.
Що відбувається, коли там стає жарко
Більшість операцій по бурінню стикаються з температурами, при яких можна було б приготувати обід. Неглибокі колодязі можуть досягати 60-80°C, але глибокі колодязі можуть досягати 200°C або більше. Звичайний ксантан починає руйнуватися при 80°C, а до 120°C він практично марний.
Молекулярний розпад
Тепло розриває довгі полімерні ланцюги, які надають ксантану його згущувальну здатність. Подумайте про це як про приготування спагетті: довгі нитки ламаються на коротші частини, які погано тримаються разом. Як тільки ці ланцюги розірвуться, ви не зможете їх знову з’єднати.
Проект геотермального буріння в Тибеті стикався з температурою забійної свердловини 185°C. Їх стандартний ксантан повністю руйнувався, залишаючи їм по суті воду для бурового розчину. Свердловина була нестабільною, шлам не міг нести, а пластові рідини потрапляли в стовбур свердловини.
Ми розробили термостабілізовану марку з використанням захисних добавок і модифікованої полімерної структури. Нова формула зберігала повну функціональність при 200°C протягом понад 48 годин - більш ніж достатньо для бурових операцій.
Тиск погіршує ситуацію
Глибокі свердловини мають не лише високу температуру – вони мають тиск роздавлювання, який може перевищувати 1000 бар. Цей тиск стискає молекули ксантану та змінює їхню поведінку.
Надзвичайно глибока розвідувальна свердловина спостерігала дивну поведінку бруду, коли вони заглиблювалися. Температура була постійною, але властивості грязі постійно змінювалися. Підвищення тиску буквально розчавлювало їхні молекули ксантану та зменшувало в’язкість.
Наші сорти, стійкі до тиску, розроблені з молекулярними структурами, які протистоять стисненню. Така ж продуктивність при тиску на поверхні або тиску в свердловині 1000 бар.
Солона вода вбиває звичайний ксантан
При морському бурінні використовуються розчини на основі морської води, а вміст солі руйнує більшість сортів ксантану. Іони солі заважають полімерним ланцюгам і викликають значну втрату в'язкості.
Морський підрядник мав проблеми зі збереженням властивостей грязі у своїй системі морської води. Їхній ксантан різко розріджувався при змішуванні з морською водою, залишаючи на них бруд, який не мав несучої здатності.
Ми розробили сорт стійкий до солі, який насправді краще працює в морській воді, ніж у прісній. Зараз їхні офшорні операції працюють так само безперебійно, як і їхні наземні свердловини.
Різні колодязі, різні проблеми
Не всі бурові операції однакові. Мілководна свердловина в Даціні має зовсім інші вимоги, ніж глибока газова свердловина в Сіньцзяні або морська свердловина в Південно-Китайському морі.
Shallow Wells - Keep It Simple
Неглибоке буріння (менше 1500 метрів) зазвичай має помірні температури та тиск. Вам потрібна хороша очистка свердловин і герметизація пласта, не витрачаючи гроші на екзотичні добавки.
Стандартний ксантан для свердління добре підходить для більшості неглибоких робіт. Ключовим моментом є стабільна якість, яка швидко зволожує та забезпечує стабільну реологію.
Deep Wells - принесіть свою A-Game
Глибокі свердловини (понад 4000 метрів) - це місце, де все стає серйозним. Висока температура, високий тиск, агресивні пластові рідини та дорогі наслідки відмови.
Глибока газова свердловина в Тарімському басейні була пробурена на глибину 7500 метрів з температурою на забої 190°C і тиском понад 900 бар. Стандартний ксантан повністю вийшов з ладу в цих умовах.
Наш надглибокий сорт зберігав повну функціональність протягом усієї програми буріння. Свердловина була успішно завершена без жодної проблеми, пов'язаної з буровим розчином. Загальна вартість ксантану склала ¥85 000. Запобігання одному випадку із застряглою трубою заощадило їм 8 мільйонів ієн.
Горизонтальні колодязі - фізика стає дивною
Горизонтальні та спрямовані свердловини створюють унікальні проблеми. Живці вже не падають – їх доводиться штовхати по горизонтальних ділянках селевим потоком. Для цього необхідні зовсім інші реологічні властивості.
Свердловина зі сланцевим газом із 2000-метровою горизонтальною ділянкою мала жахливі проблеми з очищенням. Живці осідають в горизонтальному перетині і забивають затрубний простір.
Ми переформулювали їх грязь зі спеціалізованим ксантаном, який забезпечує покращений транспорт шламу в горизонтальних секціях. Швидкість буріння горизонтальних ділянок підвищилася на 40%.
Офшори - все важче
Морське буріння поєднує в собі всі найгірші виклики - розчини на основі морської води, екологічні обмеження, високі витрати та відсутність права на помилку. Ксантан повинен працювати ідеально з першого разу.
Реальна вартість дешевого ксантану
Я обчислював це десятки разів для різних операторів. Вартість ксантану зазвичай становить 0,1% від загальної вартості свердловини. Але якість ксантану впливає на 100% бурових операцій.
Час установки дорогий
Поточні ставки на бурові установки в Китаї коливаються від ¥80 000 на день для наземних бурових установок до ¥300 000 на день для глибоководних бурових установок. Кожна година проблем із бурінням коштує серйозних грошей.
Підрядник підрахував, що перехід на преміальний ксантан скоротив їхній середній час буріння на 12% завдяки кращому очищенню отворів і меншій кількості проблем із бурінням. Економія часу, сплачена за вартість ксантану, збільшується в 75 разів.
Обладнання незамінне
Сучасні бурильні колони можуть коштувати ¥20 мільйонів і більше. Втрата одного через застряглу трубу або обвал свердловини є катастрофою.
Формування Пошкодження Витрати Виробництво
Погані грязьові системи можуть пошкодити резервуар і знизити продуктивність свердловини. Зменшення дебіту на 10% коштує мільйони протягом усього терміну служби свердловини.
Екологічні інциденти – це кінець кар’єри
Викиди та розливи можуть призупинити цілі операції та зруйнувати кар’єру. Належні грязьові системи запобігають цим лихам.
Що насправді йде не так
Після 15 років екстрених викликів я бачив усі можливі катастрофи під час буріння. Більшість пов’язано з проблемами ксантану, яким можна було б запобігти.
Кошмар із втратою кровообігу
Втрата циркуляції - це коли ваш буровий розчин зникає в пласті замість повернення на поверхню. Ви закачуєте бруд в яму, але нічого не повертається. Це все одно, що намагатися наповнити відро з дірами на дні.
Підрядник у Сіньцзяні втрачав повну циркуляцію в тріщинуватому карбонатному пласті. Вони б закачали 200 кубометрів бруду в яму і нічого не отримали. Грязь зникала в природних розломах у скелі.
Їхній ксантан не забезпечував належного контролю фільтрації. Ми переформулювали матеріал із ультранизькими втратами рідини, який негайно загерметизував переломи. Втрата циркуляції припинилася, і свердловину завершили без подальших проблем.
Застрягла труба
Застрягла труба - кошмар кожного бурильника. Бурильна колона стає нерухомою в свердловині - не може обертатися, не може рухатися вгору або вниз. Іноді ви можете працювати безкоштовно, іноді вам доведеться відмовитися від обладнання на мільйони юанів.
Більшість випадків застрягання труб викликано поганим очищенням отвору або застряганням диференціала. Обидві проблеми сходять до невідповідних властивостей грязі.
Обвал стовбура свердловини
Коли діра провалюється, вас чекають дні або тижні ремонтних робіт. Іноді вам доводиться зовсім відмовитися від ями і почати спочатку.
Свердловина зі сланцевого газу в Сичуані постійно мала проблеми зі стабільністю стовбура свердловини. Отвір провалювався щоразу, коли вони тягнули бурильну колону, що вимагало значних операцій по розширенню.
Їх ксантан не забезпечував адекватного інгібування сланців або контролю фільтрації. Ми перейшли на марку, сумісну зі сланцями, яка повністю стабілізувала стовбур свердловини.
Що ми насправді робимо в Unionchem
Розташування в Циндао ставить нас прямо в центр нафтової промисловості Китаю. Ми бачимо ці проблеми на власні очі та розробляємо рішення, які працюють у реальних бурових операціях.
Наші сорти ксантану для буріння
Ми не виробляємо універсальний ксантан і сподіваємось, що він працює. У нас є спеціальні класи для конкретних завдань буріння:
Стандартний клас: базові розчини на водній основі, температура до 120°C. Високотемпературний клас: застосування для глибокого буріння, стабільний до 180°C. Ультраглибинний клас: екстремальні умови, стабільний до 200°C+ під тиском. Солестійкий клас: застосування в морських умовах і з високою солоністю. Клас, сумісний зі сланцями: нетрадиційне буріння в сланцевих пластах.
Справжня технічна підтримка
Коли ви дзвоните нам із проблемою буріння, ви не отримуєте продавця, який читає зі сценарію. Ви отримуєте інженера, який був на бурових установках і знає, що насправді працює.
Минулого місяця я провів чотири дні на платформі в Бохайській затоці, щоб усунути несправності системи бурового розчину, яка спричиняла проблеми з бурінням. Перш ніж знайти правильне рішення, ми протестували вісім різних рецептур. Ось так виглядає справжня технічна підтримка.
Якість, на яку можна покластися
Кожна партія нашого ксантану для буріння проходить випробування в імітованих свердловинних умовах. Ми витримуємо зразки при 150°C протягом 16 годин і перевіряємо реологію під тиском. Якщо він не відповідає характеристикам свердління, він не відправляється.
Початок роботи
Якщо ви втомилися від проблем із бурінням або хочете їх уникнути, ось як ми зазвичай працюємо з буровими підрядниками:
Аналіз проблеми
Ми розпочнемо з розуміння ваших конкретних проблем із бурінням. Які пласти ви бурите? Які температури і тиск? Які проблеми ви бачите?
Лабораторне тестування
Ми тестуємо потенційні рішення в імітованих свердловинних умовах, перш ніж ви ризикуєте ними на реальній свердловині.
Польові випробування
Дрібномасштабні польові випробування для перевірки продуктивності в реальних умовах буріння.
Повна реалізація
Повна оптимізація грязьової системи з постійною технічною підтримкою.
Підсумок
Операції по бурінню занадто дорогі і небезпечні, щоб возитися з неякісними матеріалами. Різниця у вартості між хорошим і чудовим ксантаном незначна порівняно з вартістю проблем із бурінням.
Виникли проблеми з бурінням? Зв'яжіться з нами. Можливо, ми вже бачили вашу точну проблему й знаємо, як її вирішити.
Плануєте складну свердловину? Почніть з правильного ксантану з самого початку. Це набагато простіше, ніж вирішувати проблеми після того, як ви вже свердлите.
Зверніться до Unionchem у Циндао. Ми дамо вам прямі відповіді на основі реального досвіду буріння, а не маркетингової дурниці. Тому що коли ти три кілометри під землею і все йде не так, тобі потрібні рішення, які дійсно працюють.
Індустрія буріння досить жорстка, не борючись із власною буровою системою. Отримайте ксантан, розроблений для буріння, перевірений в умовах буріння та підтриманий людьми, які розуміються на операціях буріння.
Коли на кону стоять мільйони юанів і безпека екіпажу, не грайте на вигідних умовах. Використовуйте технологію ксантану, перевірену на найскладніших бурових операціях у Китаї та в усьому світі.
