GLDA革新油氣田壓裂：海上與陸地開采的雙贏解決方案
隨著我國油氣資源勘探開發(fā)的不斷深入，環(huán)保與效率正成為壓裂技術(shù)創(chuàng)新的核心方向。
在油氣田開采領(lǐng)域，壓裂液的選擇直接關(guān)系到開采效率、成本以及對環(huán)境的影響。傳統(tǒng)壓裂液在使用過程中存在結(jié)垢、地層傷害和環(huán)境污染等多重問題，特別是在海上油氣開采中，這些挑戰(zhàn)更為突出。
近年來，一種名為谷氨酸二乙酸四鈉（GLDA） 的綠色螯合劑正引領(lǐng)著一場壓裂液技術(shù)革命，它憑借卓越的螯合性能和環(huán)境友好特性，逐漸成為海上和陸地油氣田開發(fā)的理想選擇。
GLDA：綠色高效的螯合利器
谷氨酸二乙酸四鈉（GLDA）是一種源自植物氨基酸的綠色螯合劑，與其他傳統(tǒng)螯合劑相比，它具有強(qiáng)大的螯合能力和卓越的生物降解性。研究表明，GLDA在pH值2-12的寬范圍內(nèi)都能保持穩(wěn)定的螯合性能，尤其在強(qiáng)堿性條件下仍能高效整合鈣、鎂、鐵等金屬離子。
這一特性使其能夠有效防止壓裂過程中垢體的形成，保護(hù)地層免受傷害。
在油氣田壓裂過程中，配液用水中的鈣、鎂、鋇等離子濃度高、種類多，不僅影響壓裂液性能，而且容易形成結(jié)垢，對地層造成傷害，同時還可能引起垢下腐蝕，給油氣田生產(chǎn)帶來安全隱患。
即使配置壓裂液水質(zhì)較好，在其進(jìn)入地層后，由于地層水礦化度較高及地層溫度較高，也會破壞壓裂液體系中的離子平衡，導(dǎo)致結(jié)垢生成，影響產(chǎn)油氣效果。GLDA能有效解決這些問題。
海上vs陸地：壓裂技術(shù)的關(guān)鍵差異
海上和陸地油氣開采在地理環(huán)境、技術(shù)要求和成本結(jié)構(gòu)方面存在顯著差異，這些差異直接影響壓裂液的選擇和應(yīng)用。
1. 作業(yè)空間與環(huán)境
海上壓裂作業(yè)空間極為有限，無法擺放大量壓裂裝備，壓裂材料的連續(xù)供應(yīng)也存在巨大挑戰(zhàn)。此外，海上單個井槽綜合成本高，不具備陸地大規(guī)模整體加密的條件。
陸地壓裂則相對不受空間限制，可以部署更多的設(shè)備和人員進(jìn)行工廠化作業(yè)。
2. 水源與運(yùn)輸
海上平臺最大的優(yōu)勢是周圍被海水環(huán)繞，但海水與常規(guī)壓裂液添加劑不配伍，傳統(tǒng)壓裂液需使用淡水配置，運(yùn)輸費(fèi)用高昂，且施工規(guī)模受船運(yùn)輸量限制。
陸地壓裂雖然可以使用淡水配液，但在缺水地區(qū)，水的運(yùn)輸成本也非常高昂。
3. 經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)要求
海上綜合建井成本遠(yuǎn)高于陸地，經(jīng)濟(jì)開發(fā)門檻高，試錯成本也更高。這要求海上壓裂技術(shù)必須更為可靠和高效，一次作業(yè)成功率至關(guān)重要。
GLDA在不同壓裂環(huán)境中的應(yīng)用優(yōu)勢
海上壓裂的革命性突破
GLDA與海水基壓裂液的完美結(jié)合，是海上壓裂的一項(xiàng)革命性突破。中國石油大港油田的研究人員通過自主攻關(guān)，形成了海水可直接過濾使用、可連續(xù)混配、可重復(fù)利用的海水基壓裂液體系。
在這一體系中，GLDA作為核心螯合劑，能有效解決海水中的高鹽度與壓裂液添加劑的配伍性問題。
大港油田的現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，5口先導(dǎo)試驗(yàn)井壓前平均日產(chǎn)油氣當(dāng)量2.3立方米，壓后平均日產(chǎn)油氣當(dāng)量29立方米，施工成功率、有效率均達(dá)100%。這一成果標(biāo)志著國內(nèi)海上低滲透油田開發(fā)新添技術(shù)利器。
陸地壓裂的環(huán)保升級
在陸地油氣開采中，GLDA同樣展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。傳統(tǒng)胍膠壓裂液在使用過程中會產(chǎn)生殘渣，對地層造成傷害，而含有GLDA的清潔壓裂液體系則能大幅降低這種傷害。
研究表明，新型清潔壓裂液的殘渣量僅為傳統(tǒng)胍膠壓裂液的極小部分，巖心傷害率顯著降低。
此外，GLDA在破膠性能方面也表現(xiàn)優(yōu)異。傳統(tǒng)清潔壓裂液破膠困難，而研究表明，加入特定破膠劑后，GLDA基清潔壓裂液能迅速破膠，破膠后粘度低于5mPa·S，大大降低了對地層的傷害。
遠(yuǎn)聯(lián)化工：GLDA技術(shù)引領(lǐng)綠色壓裂革命
在GLDA的產(chǎn)業(yè)化過程中，遠(yuǎn)聯(lián)化工等企業(yè)發(fā)揮了關(guān)鍵作用。遠(yuǎn)聯(lián)化工已實(shí)現(xiàn)GLDA的規(guī)?；a(chǎn)，其產(chǎn)品純度達(dá)99.2%，重金屬含量低于0.1ppm，符合歐盟Ecolabel認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。
這些高標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品質(zhì)量保證了壓裂液性能的穩(wěn)定性和可靠性。
遠(yuǎn)聯(lián)化工的GLDA源于玉米淀粉發(fā)酵產(chǎn)生的谷氨酸，通過綠色化學(xué)工藝合成。每生產(chǎn)1噸GLDA的碳排放量僅為EDTA的30%，且生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生含磷廢水。
這一特點(diǎn)使得使用GLDA的壓裂液在環(huán)保性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)產(chǎn)品，符合當(dāng)前“雙碳”目標(biāo)下的環(huán)保要求。
GLDA壓裂液的綜合效益分析
1. 提升作業(yè)效率
GLDA基壓裂液在高溫環(huán)境下仍能保持良好性能。研究顯示，新型清潔壓裂液分別在130℃、160℃和170s-1下剪切1h后，黏度仍保持在40mPa·s以上，這一特性使其能夠應(yīng)對海上和陸地多種復(fù)雜地層條件。
2. 降低綜合成本
對于海上壓裂，使用海水配制壓裂液可以大幅降低運(yùn)輸成本，擺脫淡水運(yùn)輸?shù)南拗?。而對于陸地壓裂，特別是在缺水地區(qū)，使用GLDA基壓裂液可以減少對淡水的依賴，同時降低處理成本。
3. 環(huán)境效益顯著
GLDA在污水處理廠活性污泥中的生物降解率在96小時內(nèi)可達(dá)90%，最終產(chǎn)物為二氧化碳和水。這一特性使其在環(huán)保要求嚴(yán)格的區(qū)域，特別是海上油氣開采中，具有明顯優(yōu)勢。
未來展望與發(fā)展趨勢
隨著中國《洗滌劑禁用物質(zhì)》新規(guī)及歐盟REACH法規(guī)對磷、氮限制的收緊，GLDA成為合規(guī)配方首選。在油氣田開發(fā)領(lǐng)域，環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格，傳統(tǒng)化學(xué)品面臨淘汰風(fēng)險，而GLDA則迎來廣闊的發(fā)展空間。
未來，隨著AI配方優(yōu)化系統(tǒng)的普及，GLDA正從“單一成分”向“智能解決方案”進(jìn)化。通過機(jī)器學(xué)習(xí)模型，可以針對不同水質(zhì)、設(shè)備材質(zhì)自動生成GLDA與其他化學(xué)品的復(fù)配比例，實(shí)現(xiàn)清洗效率與成本的最優(yōu)平衡。
結(jié)語
谷氨酸二乙酸四鈉（GLDA）在油氣田壓裂中的應(yīng)用，特別是其與海水基壓裂液的結(jié)合，有效解決了海上低滲透油田開發(fā)的技術(shù)瓶頸，同時為陸地油氣開采提供了更為環(huán)保、高效的解決方案。
遠(yuǎn)聯(lián)化工等企業(yè)在GLDA生產(chǎn)技術(shù)上的突破，為這一綠色化學(xué)劑的大規(guī)模應(yīng)用提供了堅實(shí)保障。
在環(huán)保要求日益嚴(yán)格、油氣資源開采難度不斷增大的背景下，GLDA有望成為推動油氣開采行業(yè)向綠色、高效方向轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)之一，為保障國家能源安全和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)做出重要貢獻(xiàn)。
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