Nghiên cứu chế tạo hệ hóa phẩm khử oxi hiệu quả cao sử dụng trong khoan khai thác dầu khí trên cơ sở các hợp chất hữu cơ thân thiện môi trường

Ảnh chụp sản phẩm của đề tài

Xuất phát từ thực tế nêu trên, nhóm nghiên cứu đến từ Chi nhánh Tổng Công ty Dung dịch khoan và Hóa phẩm dầu khí – CTCP – Trung tâm Nghiên cứu Ứng dụng và Dịch vụ kỹ thuật, do TS. Vũ Hoàng Duy dẫn đầu, đã đề xuất và được Bộ Công Thương chấp thuận thực hiện đề tài “Nghiên cứu chế tạo hệ hóa phẩm khử oxi hiệu quả cao sử dụng trong khoan khai thác dầu khí trên cơ sở các hợp chất hữu cơ thân thiện môi trường”. Mục tiêu của đề tài là chế tạo hệ hóa phẩm khử oxi hiệu quả cao sử dụng trong khoan, khai thác dầu khí trên cơ sở các hợp chất hữu cơ thân thiện môi trường.

Trong ba năm thực hiện đề tài, từ 1/11/2017 đến 30/6/2019, nhóm nghiên cứu đã tiến hành các nội dung sau đây:

– Khảo sát, đánh giá các chất khử oxi hữu cơ, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật khoan và khai thác dầu khí, thân thiện môi trường.

– Lựa chọn được các chất khử oxi đạt yêu cầu đề tài.

– Nghiên cứu, khảo sát, đánh giá ảnh hưởng của chất khử oxi hữu cơ sử dụng trong dung dịch khoan, dung dịch packer và nước bơm ép.

– Nghiên cứu tối ưu hóa các thông số, xây dựng quy trình pha chế hóa phẩm khử oxi hữu cơ sử dụng trong dung dịch khoan, dung dịch packer và nước bơm ép.

– Pha chế thử nghiệm, thử nghiệm sản phẩm trong điều kiện công nghệ ở phòng thí nghiệm.

– Xây dựng các tài liệu phân tích đánh giá chất lượng sản phẩm, tài liệu an toàn, tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa phẩm khử oxi sử dụng trong khoan và khai thác dầu khí nói chung.

Sau quá trình nghiên cứu, Đề tài đã thực hiện đầy đủ các nội dung nghiên cứu đăng ký trong thuyết minh với các kết quả cụ thể được tóm tắt như sau:

1. Đã tổng quan tài liệu về các chất khử oxi vô cơ, hữu cơ hiện đang được sử dụng trên thị trường; về tình hình sử dụng chất khử oxi trong khoan và khai thác dầu khí. Qua đó, chỉ ra chất khử oxi được sử dụng trong nước bơm ép vỉa, sử dụng trong chế tạo dung dịch packer và sử dụng trong dung dịch khoan.

2. Đề tài đã khảo sát đánh giá các chất khử oxi Na2SO3, hydrazine, hydroquinone, N,N-ethylhydroxylamine, acid ascorbic, 2-butanone oxime, ở các môi trường nước cất (điều chỉnh pH=10), nước biển (pH=7,8 và điều chỉnh pH=10) đã chọn ra 2 chất khử oxi hữu cơ có tốc độ cao nhất là acid ascorbic và hydroquinone. Từ đó làm cơ sở định hướng cho các nội dung nghiên cứu tiếp theo của đề tài.

3. Từ kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của các cấu tử thành phần tới hiệu quả khử oxi, đã cho phép đề xuất chất khử oxi khả dĩ có thành phần 90-95% Acid ascorbic và 4-5% hydroquinone (được lấy ký hiệu là DMC-17O2S).

– Đã nghiên cứu, khảo sát khả năng đáp ứng của chất khử oxi DMC-117O2S đối với dung dịch khoan. Kết quả cho thấy, DMC-17O2S có hiệu quả khử oxi trong khoản rộng về pH (7,8-14). Hiệu quả khử oxi của DMC-17O2S đặc biệt cao ở pH ≥ 10; tỷ lệ khử oxi trong dung dịch khoan khi pH=10 đạt 34,2 mg hóa phẩm/1mg oxi. Chất khử oxi DMC-17O2S do đề tài đề xuất đáp ứng yêu cầu khử oxi cho dung dịch khoan vốn có pH chủ yếu nằm ≈ 9 và sẽ cao lên tới 12 trong quá trình trám xi măng.

– Đã nghiên cứu, khảo sát khả năng khử oxi của DMC-17O2S đối với dung dịch packer vốn có hàm lượng muối cao và khoảng rộng về nhiệt độ làm việc (25-100oC). Kết quả chỉ ra rằng, DMC-17O2S có hiệu quả khử oxi cao ở pH ≥10; tốc độ khử oxi tỷ lệ thuận với nhiệt độ; tỷ lệ hợp lý cho khử oxi đạt 31,8 mg hóa phẩm/1 mg oxi. Chất khử oxi DMC-17O2S do đề tài đề xuất đáp ứng yêu cầu khử oxi cho dung dịch packer vốn có pH trong khoảng 10-12.

– Đã nghiên cứu, khảo sát khả năng khử oxi của DMC-17O2S đối với nước bơm ép. Kết quả cho thấy, với nước bơm ép từ nước biển, DMC-17O2S có hiệu quả khử oxi cao ở pH≥7; tốc độ khử oxi tỷ lệ thuận với nhiệt độ; tỷ lệ hợp lý cho khử oxi đạt 21,9 mg hóa phẩm/1mg oxi.

4. Đã tiến hành các thử nghiệm đánh giá nhằm so sánh hóa phẩm khử oxi DMC-17O2S đề xuất với sản phẩm thương mại Sef-scav CA của MI trong dung dịch khoan và nước bơm ép. Kết quả cho thấy chất lượng sản phẩm khử oxi DMC-17O2S đề xuất tương đương nhập ngoại (Sef-scav CA).

5. Đã pha chế hóa phẩm khử oxi DMC-17O2S gồm Acid ascorbic 90-95%, hydroquinone 4-5%, phụ gia khác từ 0-5%. Đề tài đã pha chế được 10kg sản phẩm và đã được bên thứ 3 phân tích đánh giá đạt chất lượng đăng ký.

6. Kết quả thử nghiệm đánh giá hóa phẩm khử oxi DMC-17O2S của đề tài trong dung dịch khoan và dung dịch packer đáp ứng tốt các yêu cầu kỹ thuật của Vietsovpetro.

Theo nhóm thực hiện đề tài, những kết quả nghiên cứu của đề tài đã được bên thứ 3 đánh giá khách quan. Kết quả của đề tài có tính ứng dụng cao, mong sớm được ứng dụng vào thực tế.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 17401/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

Theo: vista.gov.vn