Ảnh minh họa
Theo Trung tâm Tin tức Dầu khí Trung Quốc, những năm gần đây, khi công tác thăm dò và khai thác kho báu dầu khí phi truyền thống trở thành điểm nóng, thì khó khăn cũng liên tiếp xuất hiện. So với dầu đá phiến khác, dầu đá phiến Shengli nằm sâu trong lòng đất, áp suất – nhiệt độ cao, nhiều đứt gãy địa chất, trở thành một thách thức khai thác.
Các mỏ đá phiến có thành giếng không ổn định, nguy cơ phun trào và rò rỉ cùng tồn tại, khiến các loại dung dịch khoan thông thường khó đáp ứng. “Các vấn đề kỹ thuật như hỏng dung dịch khoan ở nhiệt độ cao, rò rỉ nứt vỡ, ô nhiễm và cô đặc dầu thô cần được giải quyết khẩn cấp”, ông Lý Khoa – Giám đốc Trung tâm Dịch vụ Kỹ thuật Dung dịch Khoan, Công ty Kỹ thuật Dầu khí Shengli cho biết.
Tại bồn địa dầu khí ở Tân Cương, thăm dò và khai thác đã tiến tới tầng sâu và siêu sâu, với 41 giếng đạt độ sâu 9.000 mét, nhiệt độ địa chất lên tới 210°C. Công tác khai thác tưởng chừng bế tắc khi tường giếng thường xuyên sập đổ, gây rung chấn. Các chuyên gia xác định cần khẩn cấp phát triển công nghệ và dung dịch khoan mới.
Vì tiến độ gấp rút, các kỹ sư rời phòng thí nghiệm, trực tiếp đến hiện trường khoan để thực hiện thử nghiệm, so sánh và tối ưu phương án theo từng bước. Mỗi khi phát sinh vấn đề cụ thể, các nhóm kỹ thuật đều tổ chức hội nghị chuyên đề để cùng tháo gỡ. Sau hàng trăm lần thử nghiệm và điều chỉnh, hệ thống dung dịch khoan nền tổng hợp kết hợp công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) cuối cùng cũng ra đời.
Năm 2017, hệ thống này lần đầu được sử dụng tại khu vực đất liền trong nước, giúp đạt sản lượng dầu tối đa 29 tấn/ngày, chứng minh hiệu quả vượt trội.
Song song đó, nhóm nghiên cứu cũng phát triển thiết bị kiểm tra ổn định lắng đọng ở nhiệt độ cao, đáp ứng điều kiện áp suất 15 MPa và nhiệt độ 240°C, khắc phục khoảng trống của phương pháp cũ.
Để xử lý tình trạng mất ổn định tường giếng và rò rỉ tại các khu vực ứng dụng dung dịch khoan, nhóm đã phát triển chất bịt kín dạng hạt cứng kết hợp nhựa ưa dầu, hình thành công thức bịt kín đa chiều với khung lưới. Ngoài ra, chất bịt kín vi – nano cũng được chế tạo để tăng độ dẻo dai, độ bền, nâng hiệu suất bịt kín lên tới 90%.
Đáng chú ý, một phần mềm trợ lý thông minh cũng được phát triển độc lập, ứng dụng AI để trích xuất và lưu trữ hồ sơ điện tử. Kỹ sư chỉ cần nhấn nút, phần mềm sẽ tự động di chuyển giữa các hệ thống, chạy khối lượng lớn tệp tin, tìm các “trường” dữ liệu liên quan, giúp giảm đáng kể cường độ lao động, đồng thời tăng hiệu quả và độ chính xác của việc quản lý dữ liệu.
Nhờ công nghệ mới, dung dịch khoan nền tổng hợp đã giúp giảm 52,86% thời gian xử lý sự cố phức tạp và rút ngắn đáng kể chu kỳ khoan. Tại bồn địa Tarim, chu kỳ thi công giảm từ 180 ngày xuống còn 60 ngày, góp phần cắt giảm chi phí phát triển dầu khí tầng sâu.
Tính đến nay, công nghệ dung dịch khoan nền tổng hợp đã được ứng dụng tại 152 giếng dầu đá phiến ở khu vực Tân Cương, Trung Quốc.
