Sáng thứ Ba tuần trước, điện thoại của tôi reo lúc 5:47 sáng. Liu Gang từ CNOOC đang gọi điện từ một giàn khoan cách bờ biển Sơn Đông 200 km và anh ấy không vui.
Ông nói: “Chúng tôi có 800 mét ống khoan bị mắc kẹt ở độ sâu 3.200 mét”. 'Cái lỗ bị lõm xuống xung quanh nó. Chúng ta không thể di chuyển nó lên, không thể di chuyển nó xuống. Nó chỉ ngồi đó thôi.'
Khi tôi đáp trực thăng ra sân ga chiều hôm đó, họ đã thanh toán xong 15 triệu yên tiền mua thiết bị và đang tính thêm một tuần nữa cho giàn khoan để giải quyết vấn đề đường ống bị kẹt. Chỉ riêng giá giàn khoan hàng ngày đã là 180.000 yên.
“Chuyện gì đã xảy ra với bùn của anh vậy?” tôi hỏi, nhìn vào những mẫu họ đã lấy được trước khi sụp đổ.
“Những thứ chúng tôi vẫn thường sử dụng,” kỹ sư bùn nói với tôi. 'Mua nó từ người trả giá thấp nhất vào tháng trước. Trông giống hệt như xanthan thông thường của chúng tôi.'
Đó là vấn đề. Nó trông giống nhau, nhưng không phải vậy. Xanthan 'món hời' của họ có trọng lượng phân tử bằng khoảng một nửa vật liệu cấp độ khoan. Khi chúng chạm tới vùng nhiệt độ cao ở độ cao 3.000 mét, nó bị hỏng hoàn toàn. Bùn biến thành nước, giếng mất đi sự hỗ trợ và trọng lực đã làm phần còn lại.
Tôi đã khắc phục thảm họa khoan bùn trong 15 năm và câu chuyện này diễn ra ở đâu đó ở Trung Quốc hầu như mỗi tháng. Các công ty cố gắng tiết kiệm 20.000 Yên từ xanthan và cuối cùng lại mất hàng triệu USD khi giếng của họ bị sập. Công việc khoan rất tàn bạo - khi bùn của bạn bị hỏng ba km dưới lòng đất, bạn không thể khởi động lại máy tính.
Chúng tôi đã đưa chúng trở lại trực tuyến bằng xanthan cấp độ khoan thích hợp, nhưng chuỗi máy khoan đó vẫn còn ở dưới đó. Có lẽ sẽ luôn như vậy. Đáy đại dương xung quanh Vịnh Bột Hải tràn ngập những sai lầm đắt giá như thế này.
Tại sao khoan bùn thực sự có vấn đề
Hầu hết mọi người nghĩ rằng bùn khoan chỉ là nước đặc có tác dụng làm mát mũi khoan. Điều đó giống như nói rằng máu của bạn chỉ mang oxy đi khắp nơi. Khoan bùn có thể làm được mọi việc - nó kiểm soát áp suất, đưa đá vụn lên bề mặt, giữ cho hố không bị sập và ngăn chặn các vụ nổ có thể giết chết con người.
Khi hệ thống bùn của bạn bị hỏng, mọi thứ sẽ dừng lại. Và với mức giá giàn khoan hiện tại, mỗi giờ ngừng hoạt động sẽ tiêu tốn nhiều hơn số tiền mà hầu hết mọi người kiếm được trong một tháng.
Cái hố muốn rơi vào
Đây là điều người ta không dạy bạn ở trường kỹ thuật - trái đất không muốn có những lỗ khoan xuyên qua nó. Các khối đá đang chịu áp lực rất lớn và ngay khi bạn khoan qua chúng, chúng sẽ muốn ép lại với nhau. Bùn khoan của bạn là thứ duy nhất ngăn điều đó xảy ra.
Bùn tạo ra cái mà chúng ta gọi là 'bánh lọc' trên thành của hố - về cơ bản là một lớp mỏng, không thấm nước để bịt kín đá và cung cấp hỗ trợ cấu trúc. Nếu xanthan của bạn không đáp ứng được công việc, bánh lọc đó sẽ bị hỏng và lỗ sẽ sụp đổ.
Tôi nhớ một cái giếng ở lưu vực Tarim nơi họ đang khoan qua những khối đá phiến không ổn định. Mỗi lần họ kéo dây khoan để thay đổi mũi khoan, các phần của lỗ sẽ lõm vào. Họ phải mất 12 giờ để khoan lại tảng đá bị sập trước khi có thể tiếp tục khoan.
Vấn đề là của họ xanthan . Họ đang sử dụng những vật liệu cấp thực phẩm không thể tạo thành bánh lọc thích hợp trong điều kiện hạ cấp. Chuỗi polyme quá ngắn và cấu trúc phân tử không phù hợp cho các ứng dụng khoan.
Chúng tôi đã chuyển chúng sang loại dành riêng cho việc khoan của mình và các vấn đề về độ ổn định lỗ của chúng đã biến mất chỉ sau một đêm. Cùng một đội hình, cùng thông số khoan, nhưng bây giờ cái lỗ vẫn mở. Họ cắt giảm thời gian doa từ 12 giờ xuống còn dưới một giờ cho mỗi chuyến đi.
Áp lực là tất cả
Sự hình thành dầu khí chịu áp lực rất lớn - đôi khi gấp hơn 1.000 lần áp suất khí quyển. Bùn khoan của bạn phải đủ nặng để kiểm soát áp suất đó và ngăn chất lỏng hình thành xâm nhập vào giếng. Quá nhẹ và bạn sẽ bị 'cú đá' - chất lỏng hình thành lao vào lỗ. Quá nặng, bạn sẽ làm gãy hệ tầng và làm mất bùn.
Nhưng đây là vấn đề - bùn nặng là bùn dày, và bùn dày khó bơm. Đó là lúc xanthan xuất hiện. Nó cho phép bạn tạo ra bùn đủ nặng để kiểm soát áp suất trong khi vẫn giữ cho nó đủ mỏng để bơm hiệu quả.
Có một giếng khí áp suất cao ở Tứ Xuyên, nơi họ liên tục gặp khó khăn mỗi khi khoan vào một đội hình mới. Áp lực hình thành cao hơn dự kiến, nhưng họ không thể tăng trọng lượng bùn vì nó không thể bơm được.
Chúng tôi đã cải tiến hệ thống của họ bằng xanthan hiệu suất cao giúp kiểm soát áp suất tốt hơn ở nồng độ thấp hơn. Chúng có thể làm tăng trọng lượng bùn mà không khiến nó quá dày để bơm. Không còn đá, không còn vấn đề nữa.
Lấy đá ra
Khi mũi khoan mài xuyên qua đá, tất cả những mảnh vụn đó phải đi đâu đó. Bùn khoan mang chúng theo hình vòng (khoảng trống giữa ống khoan và thành lỗ) lên bề mặt. Nếu bùn không có đặc tính chảy phù hợp, những mảnh vụn đó sẽ lắng xuống và quấn quanh dây khoan.
Tôi đã thấy những dây khoan chứa đầy những cành cắt đã cố định đến mức chúng không thể di chuyển được. Phi hành đoàn đã phải bơm những viên thuốc chuyên dụng và làm việc trong đường ống hàng giờ để lấy được nó ra. Đôi khi họ không bao giờ nhận được nó miễn phí.
Giếng nước sâu ở Biển Đông thường xuyên gặp vấn đề với việc các cành giâm bị đóng gói ở mặt cắt ngang. Họ khoan 50 mét và dành sáu giờ để xử lý đường ống bị kẹt. Tiến độ diễn ra chậm chạp một cách đau đớn.
Xanthan của họ không cung cấp các đặc tính lưu biến thích hợp cho việc vận chuyển cành giâm trong các lỗ nằm ngang. Chúng tôi đã chuyển chúng sang loại có trọng lượng phân tử cao để cải thiện khả năng treo của cành giâm mà không làm tăng áp suất bơm. Tốc độ khoan của họ tăng gấp đôi chỉ sau một đêm.
Điều gì xảy ra khi ở dưới đó nóng lên
Hầu hết các hoạt động khoan đều gặp phải nhiệt độ có thể nấu bữa tối của bạn. Giếng nông có thể thấy nhiệt độ 60-80°C, nhưng giếng sâu có thể đạt tới 200°C hoặc hơn. Xanthan tiêu chuẩn bắt đầu phân hủy ở 80°C, và đến 120°C, về cơ bản nó trở nên vô dụng.
Sự phân hủy phân tử
Nhiệt phá vỡ các chuỗi polymer dài mang lại cho xanthan khả năng làm đặc của nó. Hãy nghĩ về nó giống như nấu mì spaghetti - những sợi dài sẽ vỡ thành những miếng ngắn hơn và không dính vào nhau nữa. Một khi những sợi xích đó đứt ra thì bạn không thể gắn chúng lại được nữa.
Dự án khoan địa nhiệt ở Tây Tạng đang gặp phải nhiệt độ đáy hố lên tới 185°C. Xanthan tiêu chuẩn của họ đã bị phá vỡ hoàn toàn, chỉ còn lại nước cho dung dịch khoan. Cái hố không ổn định, họ không thể mang cành giâm và chất lỏng hình thành đang tràn vào giếng.
Chúng tôi đã phát triển một loại sơn ổn định nhiệt bằng cách sử dụng các chất phụ gia bảo vệ và cấu trúc polyme cải tiến. Công thức mới duy trì đầy đủ chức năng ở 200°C trong hơn 48 giờ - quá đủ cho hoạt động khoan của họ.
Áp lực làm cho nó tồi tệ hơn
Giếng sâu không chỉ có nhiệt độ cao - chúng còn có áp suất nghiền có thể vượt quá 1.000 bar. Áp suất đó nén các phân tử xanthan và thay đổi cách chúng hoạt động.
Giếng thăm dò cực sâu đã nhận thấy hành vi bùn kỳ lạ khi họ đi sâu hơn. Nhiệt độ không đổi nhưng tính chất của bùn liên tục thay đổi. Áp suất ngày càng tăng đã đè bẹp các phân tử xanthan của chúng và làm giảm độ nhớt.
Các loại ổn định áp suất của chúng tôi được thiết kế với cấu trúc phân tử có khả năng chống nén. Hiệu suất tương tự ở áp suất bề mặt hoặc áp suất hạ cấp 1.000 bar.
Nước muối giết chết Xanthan thường xuyên
Khoan ngoài khơi sử dụng bùn gốc nước biển và hàm lượng muối phá hủy hầu hết các loại xanthan. Các ion muối can thiệp vào chuỗi polymer và gây mất độ nhớt lớn.
Nhà thầu ngoài khơi gặp khó khăn trong việc duy trì đặc tính bùn trong hệ thống nước biển của họ. Xanthan của chúng sẽ mỏng đi đáng kể khi trộn với nước biển, để lại chúng trong bùn không còn khả năng vận chuyển.
Chúng tôi đã tạo ra loại chịu mặn thực sự hoạt động tốt hơn trong nước biển so với trong nước ngọt. Hoạt động ngoài khơi của họ giờ đây diễn ra suôn sẻ như các giếng trên đất liền.
Giếng khác nhau, vấn đề khác nhau
Không phải tất cả các hoạt động khoan đều giống nhau. Giếng nước nông ở Đại Khánh có những yêu cầu hoàn toàn khác so với giếng khí sâu ở Tân Cương hay giếng ngoài khơi ở Biển Đông.
Giếng cạn - Giữ nó đơn giản
Khoan cạn (dưới 1.500 mét) thường có nhiệt độ và áp suất vừa phải. Bạn cần làm sạch lỗ tốt và bịt kín khuôn mà không tốn quá nhiều tiền vào các chất phụ gia lạ.
Xanthan cấp độ khoan tiêu chuẩn hoạt động tốt cho hầu hết các ứng dụng nông. Điều quan trọng là có được chất lượng ổn định giúp hydrat hóa nhanh chóng và cung cấp lưu biến ổn định.
Deep Wells - Mang theo trò chơi A của bạn
Giếng sâu (trên 4.000 mét) là nơi mọi thứ trở nên nghiêm trọng. Nhiệt độ cao, áp suất cao, chất lỏng hình thành mạnh mẽ và hậu quả đắt giá nếu thất bại.
Giếng khí sâu ở lưu vực Tarim đang khoan tới độ sâu 7.500 mét với nhiệt độ đáy là 190°C và áp suất trên 900 bar. Xanthan tiêu chuẩn đã thất bại hoàn toàn ở những điều kiện đó.
Cấp độ siêu sâu của chúng tôi duy trì đầy đủ chức năng trong toàn bộ chương trình khoan. Giếng đã được hoàn thành thành công mà không gặp phải một vấn đề nào liên quan đến bùn. Tổng chi phí xanthan là 85.000 Yên. Việc ngăn chặn một sự cố đường ống bị kẹt đã giúp họ tiết kiệm được 8 triệu Yên.
Giếng ngang - Vật lý trở nên kỳ lạ
Giếng ngang và giếng định hướng tạo ra những thách thức độc đáo. Giâm cành không còn rơi xuống nữa - chúng phải bị dòng bùn đẩy dọc theo các mặt cắt ngang. Điều này đòi hỏi các đặc tính lưu biến hoàn toàn khác nhau.
Giếng khí đá phiến có tiết diện ngang 2.000 mét đang gặp vấn đề làm sạch hố khủng khiếp. Các cành giâm sẽ lắng xuống theo mặt cắt ngang và đóng gói các vòng sợi.
Chúng tôi đã biến đổi công thức bùn của họ bằng xanthan chuyên dụng giúp tăng cường khả năng vận chuyển cành giâm theo các mặt cắt ngang. Tốc độ khoan của họ ở các mặt cắt ngang được cải thiện 40%.
Ở Nước Ngoài - Mọi Thứ Khó Hơn
Việc khoan ngoài khơi kết hợp tất cả những thách thức tồi tệ nhất - bùn từ nước biển, những hạn chế về môi trường, chi phí cao và không có chỗ cho sai sót. Xanthan phải hoạt động hoàn hảo ngay lần đầu tiên.
Chi phí thực sự của Xanthan giá rẻ
Tôi đã tính toán điều này hàng chục lần cho các toán tử khác nhau. Chi phí của xanthan thường là 0,1% tổng chi phí giếng. Nhưng chất lượng xanthan ảnh hưởng 100% đến hoạt động khoan.
Thời gian giàn khoan rất tốn kém
Giá giàn khoan hiện tại ở Trung Quốc dao động từ 80.000 Yên/ngày đối với giàn khoan trên đất liền đến 300.000 Yên/ngày đối với giàn khoan nước sâu. Mỗi giờ gặp vấn đề về khoan đều tốn rất nhiều tiền.
Nhà thầu tính toán rằng việc chuyển sang sử dụng xanthan cao cấp đã giảm 12% thời gian khoan trung bình nhờ khả năng làm sạch lỗ tốt hơn và ít vấn đề về khoan hơn. Tiết kiệm thời gian trả cho chi phí xanthan tăng gấp 75 lần.
Thiết bị là không thể thay thế
Dây máy khoan hiện đại có thể trị giá từ 20 triệu Yên trở lên. Mất một chiếc do đường ống bị kẹt hoặc sập giếng là một thảm họa.
Chi phí sản xuất thiệt hại hình thành
Hệ thống bùn kém có thể làm hỏng hồ chứa và làm giảm năng suất giếng. Việc giảm 10% tỷ lệ sản xuất sẽ tiêu tốn hàng triệu USD trong suốt vòng đời của giếng.
Sự cố môi trường đang kết thúc sự nghiệp
Sự cố tràn và xả khí có thể khiến toàn bộ hoạt động ngừng hoạt động và hủy hoại sự nghiệp. Hệ thống bùn thích hợp ngăn chặn những thảm họa này.
Điều gì thực sự xảy ra
Sau 15 năm nhận được những cuộc gọi khẩn cấp, tôi đã chứng kiến mọi thảm họa khoan dầu có thể xảy ra. Hầu hết đều quay lại các vấn đề về xanthan lẽ ra có thể ngăn chặn được.
Cơn ác mộng mất tuần hoàn
Sự tuần hoàn bị mất là khi bùn khoan của bạn biến mất vào quá trình hình thành thay vì quay trở lại bề mặt. Bạn đang bơm bùn xuống hố, nhưng không có gì quay trở lại. Nó giống như việc cố gắng lấp đầy một cái xô có lỗ ở đáy.
Nhà thầu ở Tân Cương đã mất hoàn toàn khả năng lưu thông trong hệ tầng cacbonat bị nứt nẻ. Họ bơm 200 mét khối bùn xuống hố mà không thu lại được gì. Bùn biến mất thành những vết nứt tự nhiên trên đá.
Xanthan của họ không tạo ra khả năng kiểm soát lọc thích hợp. Chúng tôi đã cải tiến công thức với mức độ mất chất lỏng cực thấp để hàn kín các vết gãy ngay lập tức. Sự lưu thông bị mất đã ngừng lại và họ đã hoàn thành giếng mà không gặp thêm vấn đề gì.
Thảm họa đường ống bị mắc kẹt
Đường ống bị kẹt là cơn ác mộng của mọi thợ khoan. Dây khoan trở nên cố định trong lỗ - không thể xoay, không thể di chuyển lên hoặc xuống. Đôi khi bạn có thể làm việc miễn phí, đôi khi bạn phải từ bỏ những thiết bị trị giá hàng triệu nhân dân tệ.
Hầu hết các sự cố đường ống bị kẹt là do làm sạch lỗ kém hoặc dính vi sai. Cả hai vấn đề đều bắt nguồn từ tính chất bùn không phù hợp.
Sự cố sập giếng
Khi lỗ thủng xuất hiện, bạn đang xem xét công việc khắc phục trong nhiều ngày hoặc nhiều tuần. Đôi khi bạn phải từ bỏ hoàn toàn cái lỗ và bắt đầu lại.
Giếng khí đá phiến ở Tứ Xuyên thường xuyên gặp vấn đề về độ ổn định của giếng. Lỗ sẽ khoét sâu mỗi khi họ kéo dây khoan, đòi hỏi phải thực hiện nhiều thao tác doa.
Xanthan của họ không cung cấp khả năng ức chế hoặc kiểm soát lọc đá phiến đầy đủ. Chúng tôi đã chuyển sang loại tương thích với đá phiến để ổn định hoàn toàn giếng khoan.
Những gì chúng tôi thực sự làm tại Unionchem
Tọa lạc tại Thanh Đảo đặt chúng tôi ngay giữa ngành công nghiệp dầu mỏ của Trung Quốc. Chúng tôi trực tiếp nhìn thấy những vấn đề này và phát triển các giải pháp hiệu quả trong hoạt động khoan thực tế.
Các lớp Xanthan khoan của chúng tôi
Chúng tôi không tạo ra xanthan một kích cỡ phù hợp cho tất cả và hy vọng nó hoạt động. Chúng tôi có các cấp độ cụ thể cho các thử thách khoan cụ thể:
Cấp tiêu chuẩn: Các ứng dụng bùn gốc nước cơ bản, nhiệt độ lên tới 120°C Cấp nhiệt độ cao: Ứng dụng khoan sâu, ổn định đến 180°C Cấp siêu sâu: Điều kiện khắc nghiệt, ổn định đến 200°C+ dưới áp suất Cấp chịu mặn: Ứng dụng ngoài khơi và độ mặn cao Cấp tương thích với đá phiến: Khoan độc đáo trong các thành tạo đá phiến
Hỗ trợ kỹ thuật thực sự
Khi bạn gọi cho chúng tôi để thông báo vấn đề về khoan, bạn sẽ không được nhân viên bán hàng đọc kịch bản. Bạn có một kỹ sư đã từng làm việc trên giàn khoan và biết những gì thực sự hoạt động.
Tháng trước, tôi đã dành bốn ngày trên một giàn khoan ở Vịnh Bột Hải để khắc phục sự cố hệ thống bùn gây ra sự cố khoan. Chúng tôi đã thử nghiệm tám công thức khác nhau trước khi tìm ra giải pháp phù hợp. Hỗ trợ kỹ thuật thực sự trông như thế này.
Chất lượng bạn có thể tin cậy
Mỗi lô xanthan khoan của chúng tôi đều được thử nghiệm trong các điều kiện hạ cấp mô phỏng. Chúng tôi già hóa mẫu ở 150°C trong 16 giờ và kiểm tra tính lưu biến dưới áp suất. Nếu nó không đáp ứng các thông số kỹ thuật khoan, nó sẽ không được xuất xưởng.
Bắt đầu
Nếu bạn cảm thấy mệt mỏi với các vấn đề về khoan hoặc muốn tránh chúng ngay từ đầu, đây là cách chúng tôi thường làm việc với các nhà thầu khoan:
Phân tích vấn đề
Chúng tôi bắt đầu bằng việc tìm hiểu những thách thức khoan cụ thể của bạn. Bạn đang khoan những thành tạo nào? Nhiệt độ và áp suất bao nhiêu? Bạn đang gặp vấn đề gì?
Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm
Chúng tôi thử nghiệm các giải pháp tiềm năng trong điều kiện hạ cấp mô phỏng trước khi bạn mạo hiểm sử dụng chúng trên giếng thực tế.
Thử nghiệm thực địa
Thử nghiệm hiện trường quy mô nhỏ để xác minh hiệu suất trong điều kiện khoan thực tế.
Thực hiện đầy đủ
Tối ưu hóa hoàn toàn hệ thống bùn với sự hỗ trợ kỹ thuật liên tục.
Điểm mấu chốt
Hoạt động khoan quá tốn kém và nguy hiểm khi sử dụng các vật liệu không đạt tiêu chuẩn. Sự khác biệt về chi phí giữa xanthan tốt và xanthan lớn là không đáng kể so với chi phí cho các vấn đề khoan.
Có vấn đề khoan? Liên hệ với chúng tôi. Có thể chúng tôi đã từng gặp vấn đề chính xác của bạn trước đây và biết cách khắc phục.
Lập kế hoạch cho một giếng đầy thử thách? Bắt đầu với xanthan bên phải ngay từ đầu. Việc này dễ dàng hơn nhiều so với việc khắc phục sự cố sau khi bạn đã khoan.
Liên hệ với Unionchem ở Thanh Đảo. Chúng tôi sẽ cung cấp cho bạn câu trả lời thẳng thắn dựa trên kinh nghiệm khoan thực tế chứ không phải những điều vô nghĩa về tiếp thị. Bởi vì khi bạn ở dưới lòng đất ba km và gặp trục trặc, bạn cần những giải pháp thực sự hiệu quả.
Ngành công nghiệp khoan đã đủ khó khăn nếu không cần phải đấu tranh với hệ thống bùn của chính bạn. Nhận xanthan được thiết kế để khoan, thử nghiệm trong điều kiện khoan và được hỗ trợ bởi những người hiểu rõ về hoạt động khoan.
Khi hàng triệu nhân dân tệ và sự an toàn của phi hành đoàn đang bị đe dọa, đừng đánh bạc với những vật liệu giá hời. Sử dụng công nghệ xanthan đã được chứng minh trong các hoạt động khoan thử thách nhất ở Trung Quốc và trên thế giới.
