Илми нафт: Чаро парма кардани чоҳҳои ултра-чуқур ин қадар душвор аст?

Мушкилоти 1: Системаҳои мураккаби фишор дар чоҳҳои ултрачуқур тарҳрезии сохтори чоҳро мураккаб мекунанд

Чоҳҳои ултраамиқ ба шаклҳои сершумори геологӣ ворид шуда, бо реҷаҳои хеле мураккаб ва печида бо фишори сӯрохиҳо рӯ ба рӯ мешаванд. Минтақаҳои фишори баланд ва фишори паст иваз мешаванд, ки боиси мушкилоти зуд-зуд ва печида ба монанди фурӯпошии шакл, банд шудани қубур, гум шудани гардиш ва зарбаҳо мегардад. Барои шаклҳои ултраамиқ маълумоти пармакунӣ камёб аст ва маълумоти сейсмикӣ ва кадастрӣ барои пешгӯии фишори сӯрохиҳо маҳдуд ва сифати паст доранд. Набудани маълумоти боэътимоди истинодӣ, дар якҷоягӣ бо маҳдудиятҳои такя танҳо ба мониторинги фишори вақти воқеӣ ҳангоми пармакунӣ, боиси мушкилоти назаррас ва дақиқии паст дар пешгӯии фишори система мегардад. Ин боиси хатогиҳои назаррас дар арзёбии шакл, тарҳрезии номувофиқи умқи ҷойгиркунии қубур ва зичии моеъи пармакунӣ ва мушкилоти ҷиддии ноустувории чоҳи чоҳ мегардад. Технологияҳои кунунӣ наметавонанд параметрҳои калидӣ, ба монанди фишори ташаккул ва хосиятҳои механикии сангро дақиқ пешгӯӣ кунанд, ки номуайянии баландро ба вуҷуд меорад ва идоракунии хатари зеризаминиро хеле душвор мегардонад. Бар асоси ниёзҳои амалии ҷустуҷӯ ва рушд, ки дар ҷое, ки амиқтар кардани чоҳ метавонад зарур бошад, тарҳрезии сохтори чоҳи чоҳ бояд як ё ду қисмати қубури эҳтиётиро дар бар гирад, то минтақаҳои эҳтимолии хатарро самаранок ҷудо кунад, ки хароҷоти марбутаро ба таври назаррас афзоиш медиҳад.

Мушкилоти 2: Вазни аз ҳад зиёди ресмони қубур дар чоҳҳои ултра-чуқур ба амалиёти бехатари қубурҳо халал мерасонад

Пармакунии ултраамиқ метавонад бо ташаккулёбӣ ба монанди санги лойолуди хазанда ва қабатҳои намак-гипси фишори баланд дучор шавад, ки хатари деформатсияи корпус, фурӯпошӣ ва кандашавии онро ба вуҷуд меорад. Ин хатарҳо аксар вақт бо зиёд кардани ғафсии девори ресмонҳои корпус кам карда мешаванд. Дар шароити қисмҳои хеле дарози сементкунӣ, мушкилоти дарозӣ ва вазни аз ҳад зиёди ресмонҳои қубур ба таври возеҳ зоҳир мешаванд. Хусусан, вазни ресмони корпус метавонад аз ҳадди бехатарии боркунии ҳатто як дастгоҳи 12,000-метра (900 тонна, ки ба вазни умумии 150 то 180 фили калонсоли африқоӣ баробар аст) зиёдтар бошад. Иқтидори борбардории дастгоҳҳои мавҷуда барои боздоштани чунин ресмонҳои вазнини корпус, чӣ расад ба иҷрои амалиёти лағжиш ҳангоми мушкилот ё риояи ҳошияи зарурии бехатарии кашиш барои кори бехатар, кофӣ нест.

15,240 метр:Дар моҳи октябри соли 2022, ADNOC бо чоҳи уфуқии UZ-688 дар кони Болоии Закум рекорди нави ҷаҳониро барои чоҳи амиқтарин муқаррар кард ва ба умқи умумии (умқи ченшуда)-и 15,240 метр расид.

Мушкилоти 3: Ташаккулёбии сахт ва мураккаб дар чоҳҳои ултра-амиқ ба шикастани самараноки сангҳо ва суръатбахшии умумии пармакунӣ халал мерасонанд

Қабатҳо дар чоҳҳои ултра-амиқ мураккаб, хеле абразивӣ ва қобилияти пармакунии суст доранд. Усулҳои мавҷудаи арзёбии қобилияти пармакунӣ нокифоя буда, дақиқии пешгӯикунанда надоранд, махсусан дар минтақаҳои нави ҷустуҷӯӣ, ки ба тарҳрезии илмӣ ва интихоби пармаҳои пармакунӣ монеаи ҷиддӣ эҷод мекунанд. Доираи ҷории пармаҳои пармакунӣ ва асбобҳои такмили суръати сӯрохшавӣ (ROP) маҳдуд аст ва ба мутобиқшавӣ ва эътимоднокии қабатҳо маҳдудиятҳо дорад. Самаранокии онҳо паст аст ва мӯҳлати хизмат дар қабатҳои душвор дар шароити ҳарорати баланд ва фишори баланд (HTHP) кӯтоҳ аст. Зарурати фаврӣ барои омӯхтани технологияҳои нав барои шикастани самараноки сангҳо дар чоҳҳои амиқ ва ултра-амиқ вуҷуд дорад. Интиқоли энергияи гидравликӣ ва механикӣ дар қитъаҳои ултра-дароз душвор аст ва бо талафоти назарраси фишори соишӣ дар тӯли қатори пармакунӣ, ки боиси нокифоя будани қувваи парма мегардад ва шикастани сангҳоро душвор мегардонад.

Мушкилоти 4: Нигоҳ доштани реологияи моеъи пармакунӣ ва устувории чоҳи пармакунӣ дар шароити HTHP-и ултра-чуқур

Пармакунии ултра-амиқ бо ҳарорати аз 200°C зиёдтар дар зери чоҳ дучор мешавад, ки ин ба моеъҳои пармакунӣ муқовимати ҳарорати баланд, зичии баланд, таҳаммулпазирии намак ва устувории дарозмуддатро талаб мекунад. Ҳарорати баланд метавонад боиси вайроншавии мавод гардад, фишори баланд назорати реологиро душвор мегардонад, миқдори зиёди намак ноустувории системаро шадидтар мекунад ва кори тӯлонӣ хатари фуруд омадани маводҳои вазнкаширо ба вуҷуд меорад. Омезиши ин чор талаботи функсионалӣ мушкилоти бузурги техникӣ ва қариб ҳалнашавандаро ба миён меорад. Ғайр аз ин, технологияҳои мавҷуда наметавонанд масъалаҳоеро ба монанди шикастани аз хунуккунӣ ба вуҷуд омада ҳангоми дучор шудан бо ташаккулҳои ултра-гарм бо моеъҳои нисбатан сардтари пармакунӣ ё ноустувории чоҳро, ки аз тағирёбии фаъолияти об дар ҳарорати шадид ба вуҷуд омадаанд, самаранок ҳал кунанд.

Мушкилоти 5: Самаранокии нокифояи маҳлулҳои семент ва технологияҳои марбут ба онҳо дар шароити фишори мураккаби HTHP ва HTHP-и ултра амиқ

Шароити дорои умқи ултра, ҳарорати баланд, қисмҳои дарози сементкунӣ ва системаҳои мураккаби фишор ба хосиятҳои маҳлули семент, аз ҷумла устувории таваққуф, реология, назорати мигратсияи газ ва устувории мустаҳкамии семент, талаботи хеле баландро ба миён меорад. Иловаҳои муҳим, ба монанди контроллерҳои талафоти моеъ ва сусткунандаҳо, метавонанд дар ҳарорати ултра баланд таҷзия ё аксуламали ғайримуқаррарӣ кунанд, ки боиси вайроншавии функсионалӣ ва эҳтимолан ҳодисаҳои ҷиддии зери чоҳ мегардад. Муҳити ҳарорати ултра баланд инчунин талаботи қатъиро ба мутобиқати байни системаи илова ва маводҳо мегузорад, ки аз ақибравии мустаҳкамии семент пешгирӣ мекунад.

9,396 метр:Дар соли 2023, чоҳи Гуоле 3C-и кони нафти Тарим рекорди чуқуртарин чоҳи уфуқӣ дар Осиё (умқи ченшуда)-ро гузошт.

Мушкилоти 6: Шароити HTHP, ки аз ҳадди таҳаммулпазирии таҷҳизот ва асбобҳои муҳим зиёдтар аст

Чоҳҳои ултраамиқ бо шароити шадиди зеризаминӣ бо ҳароратҳои аз 200°C ва фишорҳои беш аз 175 МПа (баробар ба фишори об дар чуқурии 17,500 метр, ки аз фишори қаъри хандақи Мариана хеле зиёдтар аст) рӯбарӯ мешаванд. Ҳадди ҳарорат барои аксари таҷҳизоти зеризаминии мавҷуда тақрибан 175°C аст. Дар шароити сахти корӣ, ки дорои ултра-HTHP, муҳити туршӣ ва ларзишҳои қавӣ мебошанд, асбобҳо, асбобҳо ва таҷҳизот ба вайроншавӣ майл доранд. Инҳо варам ва пиршавии резинаҳои эластомерӣ дар статорҳои муҳаррики лой ва мӯҳрҳо дар асбобҳои зарбаи момент, корношоямӣ ё аз кор мондани батареяи ҷузъҳои электронии MWD/LWD ва муқовимати нокифояи фишори асбобҳои анҷомдиҳиро дар бар мегиранд, ки таҷҳизот ва асбобҳои муҳимро ғайрифаъол мегардонад.

Мушкилоти 7: Талаботи нав ба технологияи каротаж аз чоҳҳои ултра-дееп, HTHP ва диаметри хурд

Чуқурии чоҳҳои ултрачуқур ба ҳадди ниҳоии кори лебедкаҳои каротажи ҷорӣ наздик шуда истодааст, ки барои системаҳои энергетикӣ, ки мошинҳои боркаши пуриқтидор, кабелҳои шиддати баланд, барабанҳои иқтидори калон ва таҷҳизоти борбардори пурқувватро дар бар мегиранд, мушкилот эҷод мекунад. Муҳити HTHP дар чоҳ ба ҳадди болоии асбобҳои силсилаи анъанавии ултра-HTHP наздик шуда истодааст. Дар сатҳи байналмилалӣ, дар чунин шароит асбобҳои пухта барои хидматрасонии махсус, ба монанди тасвири электрикӣ ва резонанси магнитии ҳастаӣ, вуҷуд надоранд. Хатари аз кор мондани асбобҳо аз сабаби маҳдудиятҳои ҳарорат ва фишор баланд аст, ки боиси нокомӣ ё пастсифат шудани каротажҳо мегардад. Сустшавии сигнал дар кабелҳои ултрадарозии 13,000 метр ба системаҳои телеметрӣ барои каротажи хатҳои симӣ таъсири назаррас мерасонад ва таъмини муоширати устуворро душвор мегардонад.

Мушкилоти 8: Таъмини санҷиши бехатар ва самараноки чоҳҳо дар шароити шадиди HTHP

Ҳисобкуниҳо дар асоси чоҳи пур аз газ нишон медиҳанд, ки фишори ҳадди аксар дар саргаҳи чоҳҳои басташаванда барои чоҳҳои ултраамиқ метавонад аз 100 МПа зиёд бошад, эҳтимолан бо мавҷуд будани сулфиди гидроген. Асбобҳои озмоиш ва анҷомдиҳии чоҳҳои васеъ истифодашаванда одатан барои 70 МПа ва 175°C пешбинӣ шудаанд. Риштаҳои озмоиши истеҳсолӣ барои чоҳҳои ултраамиқ андозаи нисбатан хурдтар доранд, аммо ба қувваи баланд ниёз доранд. Истифодаи маводҳои махсус ва тарҳҳои ғайристандартии қубурҳо беҳсозии системаро душвор мегардонад ва таҳлили фишор ва тасдиқи онро хеле душвор мегардонад. Моеъҳои санҷиши чоҳҳои зичии баланд ва асбобҳои санҷиши зеризаминии кунунӣ барои қонеъ кардани талаботи амалиёти ҳарорати ултрабаланд душворӣ мекашанд, ки интихоби системаҳо ва асбобҳои оптималии моеъро душвор мегардонад.