Thách thức khai thác dầu đá phiến siêu sâu
Theo Trung tâm Tin tức Dầu khí Trung Quốc, việc thăm dò và khai thác dầu khí phi truyền thống đang trở thành điểm nóng, nhưng đối mặt với nhiều khó khăn. Tại bồn địa dầu khí ở Tân Cương, 41 giếng khoan sâu 9.000 mét với nhiệt độ tầng địa chất lên tới 210 độ C thường xuyên bị sập tường giếng, gây rung chấn và tưởng chừng không thể tiếp tục.
Ông Lý Khoa - Giám đốc Trung tâm Dịch vụ Kỹ thuật Dung dịch Khoan thuộc Công ty Kỹ thuật Dầu khí Shengli cho biết: "Các mỏ đá phiến có thành giếng không ổn định, phun trào và rò rỉ cùng tồn tại, chất lỏng khoan thông thường khó thích ứng. Các vấn đề kỹ thuật như hỏng chất lỏng khoan ở nhiệt độ cao, rò rỉ nứt vỡ, ô nhiễm và cô đặc dầu thô cần được giải quyết khẩn cấp."
Giải pháp công nghệ mới: Dung dịch khoan nền tổng hợp kết hợp AI
Để nâng cao hiệu quả nghiên cứu, các kỹ sư đã trực tiếp đến hiện trường khoan, so sánh thực nghiệm lặp đi lặp lại và tối ưu phương án từng bước. 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) đã được hình thành.
Năm 2017, nhóm nghiên cứu lần đầu tiên sử dụng hệ thống này tại khu vực đất liền trong nước, đạt sản lượng dầu tối đa 29 tấn/ngày, thể hiện hiệu quả xuất sắc. Nhóm cũng phát triển thiết bị kiểm tra ổn định lắng đọng ở nhiệt độ cao, đáp ứng điều kiện thử nghiệm áp suất 15 MPa và nhiệt độ 240 độ C, lấp đầy khoảng trống trong phương pháp cũ.
Cải tiến kỹ thuật bịt kín và trợ lý thông minh
Đối với vấn đề mất ổn định tường giếng và rò rỉ, nhóm nghiên cứu đã phát triển chất bịt kín dạng hạt cứng kết hợp với nhựa ưa dầu, hình thành công thức bịt kín đa chiều kết hợp khung lưới, chế tạo chất bịt kín vi - nano giúp tăng độ dẻo dai và độ bền, nâng hiệu suất bịt kín lên tới 90%.
Ngoài ra, trợ lý thông minh trích xuất và lưu trữ hồ sơ điện tử là phần mềm mới được phát triển độc lập, sử dụng chức năng lập trình mạnh mẽ của AI giúp lưu trữ tập tin tự động. Kỹ sư chỉ cần nhấp vào nút chạy, trợ lý thông minh sẽ di chuyển giữa các hệ thống khác nhau, cho phép xử lý lượng lớn tệp tin và tự động tìm "trường" của chúng, giảm cường độ lao động và cải thiện hiệu quả cũng như độ chính xác của việc tổ chức dữ liệu.
Kết quả ấn tượng và triển vọng
Nhờ công nghệ mới, dung dịch khoan nền tổng hợp đã giúp giảm 52,86% thời gian xử lý sự cố phức tạp, 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 tích cực vào việc giảm chi phí phát triển dầu khí tầng sâu.
Tính đến thời điểm hiện tại, công nghệ dung dịch khoan nền tổng hợp đã được ứng dụng tại 152 giếng ở các khu vực dầu đá phiến ở Tân Cương, Trung Quốc.
