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John Downs(約翰·唐斯)在 2008 年北京舉行的亞太石油天然氣勘探與生產大會上介紹銫甲酸鹽鹽水的優勢。
“我們測試了一種特別重的鹽——甲酸銫鹽,它的密度為2.3,具有極佳的水溶性,能配制出無固相、透明的鹽水。”這是John Downs(以下簡稱“約翰”·)1991年1月為殼牌研究公司撰寫的月度研究總結中的內容。約翰找到了殼牌公司要求設計的一種高密度鉆井液的解決方案,能夠確保深層小井眼井的鉆探與完井作業順利完成。正如約翰所說:“看起來我找到了一種不含重晶石的鹽溶液,它可以在廣泛的密度范圍內用作高性能鉆井和完井液,這就是甲酸銫。”
約翰一直深耕石油天然氣行業,專注于甲酸鹽鹽水(銫鹽、鉀鹽等)的研發與推廣。如今,他結束了長達五十年的職業生涯,這既是一段行業深耕歲月的圓滿收官,也是中礦資源集團致敬他為行業發展所做出卓越貢獻的契機。
鹽水的誕生
1973 年,約翰從巴斯大學獲得應用生物學學士學位后,加入殼牌研究公司,擔任發酵技術員,專注于在透明鹽水中培養聚合物。在此期間,他和同事們發現甲酸鉀在水中極易溶解,能夠配制出密度高達 1.60 克/立方厘米(13.4 磅/加侖)的新型鹽水。進一步的研究表明,其獨特的性質有助于保護生物聚合物免受熱降解。
高密度甲酸銫鹽水
1990 年,約翰被派往荷蘭里士維克殼牌公司的勘探與生產研發實驗室,負責為深部小井眼井設計鉆井液。約翰注意到,鉆井液的性能標準與甲酸鹽鹽水非常吻合。然而,有個問題,甲酸鉀鹽水所能提供的最大流體密度達不到深部高壓油藏小井眼井施工所需的 2.30 克/立方厘米(19.2 磅/加侖)的最大密度。1990 年,約翰進行了溶解度測試,發現將甲酸銫鹽溶解在水中可制得符合密度要求的鹽水。
問題在于,當時找不到能生產出用于鉆井和完井作業所需的千噸級高密度甲酸鹽鹽水的公司。20 世紀 90 年代初,甚至都沒有專門生產甲酸鉀鹽水的廠家,更不用說甲酸銫鹽了。

早年——1993年,約翰·唐斯在荷蘭Rijswijk的殼牌勘探開發研究實驗室工作
在約翰的推動下,挪威的海德魯公司1994 年開始規模性地生產75%的甲酸鉀鹽水,解決了甲酸鉀生產商缺失的問題,確保了密度高達1.60 克/立方厘米的甲酸鹽水的供應。然而,甲酸銫的批量采購難題仍未解決。
最重要的“銷售”
在約翰的推廣下,卡博特公司堅信銫甲酸鹽有著巨大的商業應用潛力,決定建設一座甲酸銫鹽生產工廠,并成立了一家名為卡博特特殊流體(現為中礦特殊流體)的甲酸銫鹽服務公司。該工廠建在加拿大曼尼托巴省的伯尼克湖畔,由卡博特公司(現中礦資源集團)的子公司Tanco礦業公司負責運營,以利用Tanco礦山埋藏的巨大銫榴石(銫的來源)資源。銫作為關鍵戰略礦產,是高溫高壓油氣開采、電子信息、新能源等高端領域不可或缺的核心材料,其穩定供應直接關系到相關產業的技術突破與產能安全,而Tanco的銫榴石資源儲備,為甲酸銫鹽的規模化生產提供了核心支撐。
約翰加入卡博特公司
2004 年開始,約翰加入卡博特特殊流體公司工作。基于對甲酸銫的了解,約翰先后擔任產品推廣負責人和中東、印度、巴基斯坦和非洲的業務負責人。在約翰的推動下,沙特阿美、科威特石油公司、英國石油公司在埃及以及巴基斯坦的OMV公司都成為了甲酸銫客戶。之后,約翰一直從事鉀鹽酸鹽業務的推廣工作,為油田中的鹽水提供技術及戰略方面的建議。直到2025年,74歲的約翰退休。
功績留痕
約翰開拓性地發現,將一種經過實際應用驗證的高密度鹽水甲酸銫鹽,與鈉酸鹽和鉀酸鹽相互補,形成了一個涵蓋環保、高性能鉆井和完井液的系列產品,密度最高可達 2.30 克/立方厘米(19.2 磅/加侖)。這些鹽水在英國近海和挪威等地已持續使用了超過 25 年,并且在從哈薩克斯坦到墨西哥灣,從匈牙利到印度的全球各地都有應用。它們取代了鹵化鹽水和重質油基鉆井液,從而縮短了鉆井時間,最大限度地提高了油氣產量,并減少了對環境的影響,尤其是在條件惡劣的油田中。
約翰自豪地說:“通過鼓勵在天然氣井的建設中使用甲酸銫鹽,我無意中對英國的能源安全產生了一定的影響。英國使用的大部分天然氣來自國內生產或從挪威進口。自 1999 年以來,許多為提供這一重要能源來源而鉆探和完井的北海深層天然氣井都使用了甲酸銫/鉀鹽。例如,僅“克維特博恩”氣田就向英國輸送了 1000 億立方米的天然氣,而來自“馬丁·林格”氣田的天然氣則直接輸送到英國大陸。埃克森美孚當時表示,馬丁·林格氣田在啟動階段就展現出了世界級的生產效率。以上兩座氣田均采用甲酸銫/鉀鹽液體進行開發。” 事實上,約翰這項偉大的發現,不僅僅英國受益,更是惠及整個油氣領域。
薪火永續
今年,約翰光榮退休,但他讓甲酸銫市場保持了良好的發展態勢,使用這些特殊液體的運營商數量比以往任何時候都多。針對中礦資源集團近期在阿伯丁投資新設施(包括一個更大、設備更完善的實驗室)一事,約翰表示:“看到中礦資源集團內部的專業能力得以保持并進一步發展,真是太棒了,因為產品所提供的服務是其成功的關鍵。這是一段美妙的旅程,與眾多充滿熱情的專業人士共事了這么多年,我對此深表感激。我要感謝所有與我共事過的同事,是他們讓這段旅程如此有趣。”
西芙·霍華德,中礦特殊流體公司的研發經理發言說:“我們代表整個中礦資源真誠地感謝約翰為我們所熱愛的事業奠定了基礎,并在這么多年里成為一位鼓舞人心、熱情洋溢的同事。我們祝愿他退休后能過上長久、幸福和充實的生活。”