“地溝油”變廢為寶解鉆井難題
* 來源 :中國石化報(bào) * 發(fā)表時(shí)間 : 2025-4-15 7:57:00 * 瀏覽 : 259
楊靜麗 程相東
進(jìn)去的是棕褐色的“地溝油”，出來的是清澈透亮的生物質(zhì)合成基鉆井液。在中原石油工程公司鉆井工程技術(shù)研究院油田化學(xué)研究所實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，科研人員正在進(jìn)行變廢為寶的綠色創(chuàng)新。
近年來，中原石油工程深耕綠色鉆井技術(shù)領(lǐng)域，研制出生物質(zhì)合成基鉆井液。與常規(guī)柴油基鉆井液相比，該鉆井液環(huán)保性能優(yōu)異、鉆井效率高，可實(shí)現(xiàn)高效鉆井與低碳減排雙贏。截至目前，該鉆井液已成功應(yīng)用在中原、江漢等多個(gè)油田，憑借突出的性能及成本優(yōu)勢獲得市場認(rèn)可。
創(chuàng)新突破
讓地溝油“逆天改命”
“傳統(tǒng)的礦物油基鉆井液是一把雙刃劍，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?！痹撛河吞锘瘜W(xué)研究所所長單海霞介紹道。
為了從源頭實(shí)現(xiàn)高效環(huán)保鉆井，該院油田化學(xué)研究所成立專項(xiàng)科研團(tuán)隊(duì)，立志找到一種既能滿足工程需求又能生物降解的替代基液。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，科研團(tuán)隊(duì)最終將目光投向地溝油等廢棄油脂，這類來源廣泛、價(jià)格低廉的廢棄油脂，若能實(shí)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(diǎn)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(guān)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(dá)標(biāo)?！痹撛恒@井液工藝專家位華表示?，F(xiàn)成的產(chǎn)品靠不住，科研團(tuán)隊(duì)就從零開始自己研究，歷經(jīng)近10年的攻關(guān)，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”，精準(zhǔn)切斷地溝油中的不穩(wěn)定化學(xué)鍵，再通過化學(xué)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——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(dāng)，且環(huán)保指標(biāo)更優(yōu)。
定制方案
專攻各類“疑難雜癥”
生物質(zhì)合成基鉆井液研制出來了，但仍需要通過現(xiàn)場的重重考驗(yàn)。
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(cuò)綜復(fù)雜，頁巖層與砂巖、鹽巖、斷層犬牙交錯(cuò)，由于該區(qū)應(yīng)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(fù)配了不同功能的處理劑，形成相應(yīng)的生物質(zhì)合成基鉆井液。應(yīng)用后，有效增強(qiáng)了井壁穩(wěn)定性?！爆F(xiàn)場技術(shù)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(xiàng)施工紀(jì)錄。在實(shí)現(xiàn)東濮頁巖油突破的同時(shí)，也讓該院研發(fā)的生物質(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(diǎn)施工井——江沙321-11HF井，則見證了該鉆井液的環(huán)保實(shí)力。甲方秉持“零污染”的施工要求，通過對(duì)施工效率、安全環(huán)保等指標(biāo)的反復(fù)對(duì)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(yīng)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(qiáng)、環(huán)保性能突出”的高度評(píng)價(jià)。
服務(wù)延伸
構(gòu)建“研產(chǎn)用”價(jià)值鏈
4月10日，該院油田化學(xué)研究所技術(shù)人員針對(duì)江漢油田復(fù)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(yīng)用，我們已經(jīng)構(gòu)建起完整的服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)了價(jià)值鏈的延伸?！蔽蝗A介紹道。
今年初，該院接到兩筆來自江漢油田復(fù)興工區(qū)的“定制訂單”。復(fù)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(yán)重制約提速提效。
接到任務(wù)后，科研團(tuán)隊(duì)深入施工現(xiàn)場剖析井況，有針對(duì)性地“調(diào)制”出可增強(qiáng)井壁穩(wěn)定性、減少施工摩擦阻力的專項(xiàng)鉆井液技術(shù)方案。
同時(shí)，該院生產(chǎn)保障中心以需定產(chǎn)，精準(zhǔn)排產(chǎn)并嚴(yán)格管控產(chǎn)品質(zhì)量，保障鉆井液產(chǎn)品供應(yīng)?，F(xiàn)場應(yīng)用后，技術(shù)團(tuán)隊(duì)持續(xù)跟進(jìn)，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(jìn)。
“接下來，我們還將不斷優(yōu)化生物質(zhì)合成基鉆井液的配方與性能，使其能夠適應(yīng)更多、更復(fù)雜的鉆井應(yīng)用場景，為復(fù)雜油氣田高質(zhì)量開發(fā)提供綠色動(dòng)能?！眴魏Ｏ颊f。