4月25日，江漢油田復興區(qū)塊興頁L11HF井的鉆井液現(xiàn)場化驗室內(nèi)，中原石油工程公司鉆井工程技術研究院（以下簡稱“研究院”）技術服務中心的工程師許何強和崔叢志正專注地調(diào)試新配制的生物質(zhì)合成基鉆井液。
實驗室內(nèi)，一臺旋轉(zhuǎn)黏度計發(fā)出低沉的“嘶嘶”聲，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子攪動著350毫升按優(yōu)化后的配方配制的鉆井液樣品。經(jīng)過20分鐘的充分攪拌，黏度計指針穩(wěn)穩(wěn)停在65的刻度——這一理想數(shù)值讓兩人相視一笑。許何強迅速記錄下數(shù)據(jù)，繼續(xù)投入下一項測試。
自2024年以來，這款環(huán)保型生物質(zhì)合成基鉆井液已在復興區(qū)塊成功應用于5口井，其出色的性能及現(xiàn)場適應性贏得了業(yè)主和鉆井方的一致認可。每一次成功的現(xiàn)場應用，都讓研發(fā)團隊對這項技術的推廣前景充滿信心。
“傳統(tǒng)的礦物油基鉆井液猶如一把雙刃劍。它雖然在潤滑度、井壁穩(wěn)定性等方面存在較大優(yōu)勢，但后期處理成本也高得讓人望而卻步。”研究院油田化學研究所所長單海霞介紹道。
為了從源頭實現(xiàn)高效環(huán)保鉆井，該院油田化學研究所成立專項科研團隊，希望找到一種既能滿足工程需求又能進行生物降解的替代基液。經(jīng)過反復實驗，科研團隊最終將目光投向地溝油等廢棄油脂。這類來源廣泛、價格低廉的廢棄油脂，若能實現(xiàn)無害化改性，將成為理想的環(huán)保鉆井液原料。
然而，讓地溝油“逆天改命”絕非易事，其難點在于地溝油含有大量的脂肪酸類化合物及各類雜質(zhì)，性能極不穩(wěn)定，活性較差，高溫下容易分解。因此，找到合適的生物酶催化劑成為破題的關鍵。
“科研初期，我們嘗試過國內(nèi)外的上百種生物酶催化劑，不是成本太高就是性能不達標。”研究院鉆井液工藝專家位華說?，F(xiàn)成的產(chǎn)品靠不住，科研團隊就從零開始研究新產(chǎn)品，并歷經(jīng)近10年的攻關，培養(yǎng)出一種耐高溫、高活性的特殊生物酶。
這種生物酶如同“分子剪刀”，可精準切斷地溝油中的不穩(wěn)定化學鍵，再通過化學改性重構(gòu)分子鏈。經(jīng)過多次配方優(yōu)化，生物質(zhì)合成基鉆井液終于成型。該鉆井液在160攝氏度高溫下仍能保持穩(wěn)定，性能與礦物油基鉆井液相當，且環(huán)保指標更優(yōu)。
生物質(zhì)合成基鉆井液研制出來了，但投入應用仍需通過鉆井現(xiàn)場的重重考驗。
濮7601H井是中原油田在東濮老區(qū)部署的首口頁巖油水平井。東濮老區(qū)地質(zhì)構(gòu)造錯綜復雜，頁巖層與砂巖、鹽巖、斷層犬牙交錯。該區(qū)應用常規(guī)水基鉆井液極易引發(fā)井壁垮塌，而礦物油基鉆井液使用成本較高，被地質(zhì)研究人員稱為最難攻克的頁巖油“硬骨頭”。中原油田經(jīng)過充分調(diào)研論證后，決定采用生物質(zhì)合成基鉆井液“放手一搏”。
“我們根據(jù)地層特性，在基液中復配了不同功能的處理劑，形成相應的生物質(zhì)合成基鉆井液。應用于濮7601H井后，有效增強了井壁穩(wěn)定性。”現(xiàn)場技術人員介紹。最終該井目的層鉆遇率100%，創(chuàng)濮東老區(qū)完鉆井深最深、垂深最深、水平段最長等多項施工紀錄。在東濮頁巖油的成功應用，使新型生物質(zhì)合成基鉆井液嶄露頭角。
位于長江流域的西南油氣分公司中江氣田重點施工井——江沙321-11HF井，則見證了該鉆井液的環(huán)保實力。項目甲方秉持“零污染”的施工要求，通過對施工效率、安全環(huán)保等指標的反復對比和充分論證，最終選定不含硫、氮、芳烴的該生物質(zhì)合成基鉆井液。應用后，該井成功鉆至完鉆井深4588米，獲甲方“潤滑性好、抑制能力強、環(huán)保性能突出”的高度評價。
4月10日，該院油田化學研究所技術人員針對江漢油田復興區(qū)塊興頁L11HF井的地層情況調(diào)配生物質(zhì)合成基鉆井液。“研發(fā)只是第一步。從定制研發(fā)、批量生產(chǎn)到現(xiàn)場應用，我們已經(jīng)構(gòu)建起完整的服務體系，實現(xiàn)了價值鏈的延伸。”位華介紹道。
今年初，該院接到兩筆來自江漢油田復興工區(qū)的“定制訂單”。復興區(qū)塊目的層涼高山組頁巖黏土含量高，隔夾層多，水平段施工摩擦阻力大，嚴重制約鉆井工作提質(zhì)增效。
接到任務后，科研團隊深入施工現(xiàn)場剖析井況，有針對性地調(diào)制出可增強井壁穩(wěn)定性、減少施工摩擦阻力的專項鉆井液技術方案。
現(xiàn)場應用鉆井液后，技術團隊持續(xù)跟進，不斷優(yōu)化調(diào)整鉆井液配方，確保施工順暢、鉆井作業(yè)安全高效推進。
“接下來，我們將不斷優(yōu)化生物質(zhì)合成基鉆井液的配方與性能，使其能夠適應更多、更復雜的鉆井應用場景，為復雜油氣田高質(zhì)量開發(fā)提供綠色動能。”單海霞說。
油氣
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