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John Downs(约翰·唐斯)在 2008 年北京举行的亚太石油天然气勘探与生产大会上介绍铯甲酸盐盐水的优势。
“我们测试了一种特别重的盐——甲酸铯盐,它的密度为2.3,具有极佳的水溶性,能配制出无固相、透明的盐水。”这是John Downs(以下简称“约翰”·)1991年1月为壳牌研究公司撰写的月度研究总结中的内容。约翰找到了壳牌公司要求设计的一种高密度钻井液的解决方案,能够确保深层小井眼井的钻探与完井作业顺利完成。正如约翰所说:“看起来我找到了一种不含重晶石的盐溶液,它可以在广泛的密度范围内用作高性能钻井和完井液,这就是甲酸铯。”
约翰一直深耕石油天然气行业,专注于甲酸盐盐水(铯盐、钾盐等)的研发与推广。如今,他结束了长达五十年的职业生涯,这既是一段行业深耕岁月的圆满收官,也是中矿资源集团致敬他为行业发展所做出卓越贡献的契机。
盐水的诞生
1973 年,约翰从巴斯大学获得应用生物学学士学位后,加入壳牌研究公司,担任发酵技术员,专注于在透明盐水中培养聚合物。在此期间,他和同事们发现甲酸钾在水中极易溶解,能够配制出密度高达 1.60 克/立方厘米(13.4 磅/加仑)的新型盐水。进一步的研究表明,其独特的性质有助于保护生物聚合物免受热降解。
高密度甲酸铯盐水
1990 年,约翰被派往荷兰里士维克壳牌公司的勘探与生产研发实验室,负责为深部小井眼井设计钻井液。约翰注意到,钻井液的性能标准与甲酸盐盐水非常吻合。然而,有个问题,甲酸钾盐水所能提供的最大流体密度达不到深部高压油藏小井眼井施工所需的 2.30 克/立方厘米(19.2 磅/加仑)的最大密度。1990 年,约翰进行了溶解度测试,发现将甲酸铯盐溶解在水中可制得符合密度要求的盐水。
问题在于,当时找不到能生产出用于钻井和完井作业所需的千吨级高密度甲酸盐盐水的公司。20 世纪 90 年代初,甚至都没有专门生产甲酸钾盐水的厂家,更不用说甲酸铯盐了。

早年——1993年,约翰·唐斯在荷兰Rijswijk的壳牌勘探开发研究实验室工作
在约翰的推动下,挪威的海德鲁公司1994 年开始规模性地生产75%的甲酸钾盐水,解决了甲酸钾生产商缺失的问题,确保了密度高达1.60 克/立方厘米的甲酸盐水的供应。然而,甲酸铯的批量采购难题仍未解决。
最重要的“销售”
在约翰的推广下,卡博特公司坚信铯甲酸盐有着巨大的商业应用潜力,决定建设一座甲酸铯盐生产工厂,并成立了一家名为卡博特特殊流体(现为中矿特殊流体)的甲酸铯盐服务公司。该工厂建在加拿大曼尼托巴省的伯尼克湖畔,由卡博特公司(现中矿资源集团)的子公司Tanco矿业公司负责运营,以利用Tanco矿山埋藏的巨大铯榴石(铯的来源)资源。铯作为关键战略矿产,是高温高压油气开采、电子信息、新能源等高端领域不可或缺的核心材料,其稳定供应直接关系到相关产业的技术突破与产能安全,而Tanco的铯榴石资源储备,为甲酸铯盐的规模化生产提供了核心支撑。
约翰加入卡博特公司
2004 年开始,约翰加入卡博特特殊流体公司工作。基于对甲酸铯的了解,约翰先后担任产品推广负责人和中东、印度、巴基斯坦和非洲的业务负责人。在约翰的推动下,沙特阿美、科威特石油公司、英国石油公司在埃及以及巴基斯坦的OMV公司都成为了甲酸铯客户。之后,约翰一直从事钾盐酸盐业务的推广工作,为油田中的盐水提供技术及战略方面的建议。直到2025年,74岁的约翰退休。
功绩留痕
约翰开拓性地发现,将一种经过实际应用验证的高密度盐水甲酸铯盐,与钠酸盐和钾酸盐相互补,形成了一个涵盖环保、高性能钻井和完井液的系列产品,密度最高可达 2.30 克/立方厘米(19.2 磅/加仑)。这些盐水在英国近海和挪威等地已持续使用了超过 25 年,并且在从哈萨克斯坦到墨西哥湾,从匈牙利到印度的全球各地都有应用。它们取代了卤化盐水和重质油基钻井液,从而缩短了钻井时间,最大限度地提高了油气产量,并减少了对环境的影响,尤其是在条件恶劣的油田中。
约翰自豪地说:“通过鼓励在天然气井的建设中使用甲酸铯盐,我无意中对英国的能源安全产生了一定的影响。英国使用的大部分天然气来自国内生产或从挪威进口。自 1999 年以来,许多为提供这一重要能源来源而钻探和完井的北海深层天然气井都使用了甲酸铯/钾盐。例如,仅“克维特博恩”气田就向英国输送了 1000 亿立方米的天然气,而来自“马丁·林格”气田的天然气则直接输送到英国大陆。埃克森美孚当时表示,马丁·林格气田在启动阶段就展现出了世界级的生产效率。以上两座气田均采用甲酸铯/钾盐液体进行开发。” 事实上,约翰这项伟大的发现,不仅仅英国受益,更是惠及整个油气领域。
薪火永续
今年,约翰光荣退休,但他让甲酸铯市场保持了良好的发展态势,使用这些特殊液体的运营商数量比以往任何时候都多。针对中矿资源集团近期在阿伯丁投资新设施(包括一个更大、设备更完善的实验室)一事,约翰表示:“看到中矿资源集团内部的专业能力得以保持并进一步发展,真是太棒了,因为产品所提供的服务是其成功的关键。这是一段美妙的旅程,与众多充满热情的专业人士共事了这么多年,我对此深表感激。我要感谢所有与我共事过的同事,是他们让这段旅程如此有趣。”
西芙·霍华德,中矿特殊流体公司的研发经理发言说:“我们代表整个中矿资源真诚地感谢约翰为我们所热爱的事业奠定了基础,并在这么多年里成为一位鼓舞人心、热情洋溢的同事。我们祝愿他退休后能过上长久、幸福和充实的生活。”