NGHIÊN cứu THỬ NGHIỆM CÔNG NGHIỆP hệ DUNG DỊCH KHOAN ức CHẾ “KCL PROTEX STA” và sử DỤNG kết hợp hợp CHẤT PROTEX STA với các hệ DUNG DỊCH KHOAN CFL AKK KCL PAG

Hỗ trợ ôn tập ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC PETROVIETNAM TẠP CHÍ DẦU KHÍ Số 4 2019, trang 23 29 ISSN 0866 854X NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM CÔNG NGHIỆP HỆ DUNG Hỗ trợ ôn tập ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC PETROVIETNAM TẠP CHÍ DẦU KHÍ Số 4 2019, trang 23 29 ISSN 0866 854X NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM CÔNG NGHIỆP HỆ DUNG DỊCH KHOAN ỨC CHẾ “KCL PROTEX STA” VÀ SỬ DỤNG.DỊCH KHOAN ỨC CHẾ “KCL PROTEX STA” VÀ SỬ DỤNG. Hỗ trợ ôn tập ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC PETROVIETNAM TẠP CHÍ DẦU KHÍ Số 4 2019, trang 23 29 ISSN 0866 854X NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM CÔNG NGHIỆP HỆ DUNG DỊCH KHOAN ỨC CHẾ “KCL PROTEX STA” VÀ SỬ DỤNG.

Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] PETROVIETNAM TẠP CHÍ DẦU KHÍ Số - 2019, trang 23 - 29 ISSN-0866-854X NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM CÔNG NGHIỆP HỆ DUNG DỊCH KHOAN ỨC CHẾ “KCLPROTEX STA” VÀ SỬ DỤNG KẾT HỢP HỢP CHẤT PROTEX STA VỚI CÁC HỆ DUNG DỊCH KHOAN CFL-AKK-KCL-PAG, KGAC BỔ SUNG ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ THI CƠNG GIẾNG KHOAN Bùi Việt Đức1, Ngơ Văn Tự1, Bùi Trọng Khải1, Đặng Của1, Bùi Việt Phương1, Vũ Văn Hưng2 Hoàng Hồng Lĩnh2, Bùi Văn Thơm2, Nguyễn Xuân Thảo3 Công ty TNHH MTV Công nghệ Khoan - Khai thác Môi trường - DPEC Liên doanh Việt - Nga “Vietsovpetro” 3Hội Công nghệ Khoan - Khai thác Việt Nam Email: scott.bui.viet.duc@gmail.com Tóm tắt Để đáp ứng yêu cầu kỹ thuật công nghệ thi công giếng khoan, hệ dung dịch khoan ức chế KCl-Protex Sta nghiên cứu, đưa vào thử nghiệm công nghiệp Liên doanh Việt - Nga “Vietsovpetro” Đồng thời, Protex Sta kết hợp với hệ dung dịch khoan CFL-AKK-KCL-PAG, KGAC sử dụng Vietsovpetro để nâng cao khả ức chế, nâng cao hiệu thi cơng giếng khoan với chi phí thấp đảm bảo an tồn mơi trường sinh thái Từ khóa: Hệ dung dịch ức chế, Protex Sta, phèn nhơm kali, KGAC, chng khoan PDC hệ “ULTRADRILL” Công ty MI-SWACO cung cấp Các Giới thiệu Để gia tăng vận tốc học khoan, Liên doanh Việt Nga “Vietsovpetro” áp dụng giải pháp công nghệ tiên tiến như: việc sử dụng thiết bị đo góc xiên khoan (MWD), hệ thống chỉnh xiên quay RSS choòng khoan PDC có độ bền cao, địi hỏi cải thiện đặc tính kỹ thuật cơng nghệ hệ dung dịch khoan, đặc biệt khả ức chế, khả làm bùn tính chất bơi trơn, đảm bảo độ an tồn tối đa cho thi cơng, góp phần nâng cao tiêu kinh tế kỹ thuật thi công khoan Hệ dung dịch khoan ức chế truyền thống trước Vietsovpetro sử dụng không phù hợp áp dụng giải hệ dung dịch nhập có giá thành cao, chi phí lớn Vì vậy, để tiết giảm chi phí cơng nghệ dung dịch khoan, hạn chế phụ thuộc vào cung ứng từ bên ngoài, đáp ứng kịp thời yêu cầu thi công giếng khoan, việc nghiên cứu đưa vào áp dụng công nghiệp hệ dung dịch khoan ức chế cần thiết Việc đưa vào áp dụng thử nghiệm công nghiệp hệ dung dịch khoan ức chế “Protex Sta” Công ty TNHH MTV Công nghệ Khoan - Khai thác Môi trường DPEC sản xuất, phối hợp chuyển giao công nghệ cho Vietsovpetro đem lại kết khả quan tiến hành thi công giếng khoan bể Cửu Long pháp cơng nghệ trên, có hàm lượng pha rắn cao, tính chất trượt lỗng thấp tính chất bôi trơn kém, không kịp làm đáy giếng khoan liên tục với tốc độ khoan cao… Đặc tính gây nhiều tình phức tạp trình khoan giếng như: sập sụt lở thành giếng vướng mút kéo thả khoan cụ, làm tăng thời gian thi cơng chi phí, giá thành thi công giếng khoan Trong thời gian qua, Vietsovpetro đưa vào sử dụng hệ dung dịch ức chế tiên tiến “GLYDRILL” Nghiên cứu thí nghiệm lựa chọn đơn pha chế hệ dung dịch khoan ức chế “KCl-Protex Sta” [1] 2.1 Đặc tính lý hóa chất ức chế Protex Sta Protex Sta hợp chất cấp phối từ polymer hữu sử dụng hệ dung dịch khoan gốc nước kỹ thuật nước biển Khi sử dụng kết hợp với chất khác, hiệu ức chế sét thành hệ sét mùn khoan Protex Sta tăng lên đáng kể Một số tính chất Ngày nhận bài: 20/8/2018 Ngày phản biện đánh giá sửa chữa: 20 - 22/8/2018 Ngày báo duyệt đăng: 5/4/2019 lý hóa Protex Sta trình bày Bảng Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] DẦU KHÍ - SỐ 4/2019 23 Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] THĂM DỊ - KHAI THÁC DẦU KHÍ 2.2 Thành phần sử dụng hệ dung dịch sử dụng mỏ thuộc Vietsovpetro nhà khoan ức chế KCl-Protex Sta thầu quốc tế thi công thềm lục địa Việt Nam Các thành phần đưa vào nghiên cứu thí nghiệm hệ dung dịch khoan “KCl-Protex Sta” đảm bảo khả ức chế cao tầng sét hoạt tính dễ trương nở địa tầng Miocene dưới, giịn, có độ bền lớp sét dễ sập lở tầng Oligocene Ngoài ra, Protex Sta cịn cải thiện đáng kể tính chất chảy lỗng, đáp ứng yêu cầu hoạt động tối đa máy bơm có lưu lượng lớn, làm bùn hiệu suốt trình khoan với vận tốc khoan cao Nghiên cứu thí nghiệm lựa chọn nồng độ tối ưu thành phần sử dụng, nhằm tạo thông số dung dịch khoan phù hợp với yêu cầu kỹ thuật thiết kế thi công giếng khoan đặc điểm địa chất thành hệ đặc biệt nhiệt độ áp suất đáy giếng Nghiên cứu thí nghiệm ảnh hưởng đến chất lượng khoan mở vỉa sản phẩm, đánh giá phục hồi độ thấm khoan qua tầng chứa dầu khí Ngăn ngừa lắng đọng mùn sét trình khoan túy dừng khoan, giảm thiểu tình phức tạp xảy thời gian khoan kéo thả khoan cụ Các thành phần đưa vào nghiên cứu thí nghiệm lựa chọn đơn pha chế hệ dung dịch khoan ức chế “KCl-Protex Sta” thể Bảng 2.3 Các bước nghiên cứu thí nghiệm lựa chọn đơn pha chế hệ dung dịch khoan ức chế “KCl-Protex Sta” Nghiên cứu thí nghiệm đánh giá khả ức chế sét Protex Sta với nồng độ khác dạng sử dụng đơn lẻ, kết hợp với nhiều thành phần ức chế khác hệ, có so sánh với số hệ dung dịch ức chế Kết thử nghiệm công nghiệp hệ dung dịch khoan ức chế “KCl-Protex Sta” giếng khoan mỏ thuộc Vietsovpetro Trên sở đánh giá kết nghiên cứu phịng thí nghiệm Vietsovpetro DPEC, Viện Nghiên cứu Khoa học Thiết kế Dầu khí biển (NIPI), Xí nghiệp Khoan Sửa giếng, Vietsovpetro đề xuất đưa vào áp dụng thử nghiệm công nghiệp giếng khoan 488 (BK-2) giếng khoan 12H (ThTC-1), bể Cửu Long [2, 3] Việc tiến hành thử nghiệm hệ dung dịch khoan ức chế “KCl-Protex Sta” giếng khoan nhằm đánh giá chất lượng so sánh với hệ dung dịch khoan nhập Bảng Các tính chất lý hóa hóa phẩm Protex Sta TT 10 Tính ch t lý hóa b n Hình thái H p ch t polymer h u Ch t ph gia n đ nh nhi t Ch t ho t tính b m t (PAV) Ch t t o nhũ Kh i lư ng riêng 25oC Đ nh t 25oC Đ ki m - pH (1% dung d ch) Đ hòa tan nư c Đ đchi Đơn v % % % % g/cm3 CPS % - Hàm lư ng D ng l ng 60- 80 10- 12 2- 7- 1,05- 1,10 23- 25 6,0 - 8,5 100 Không đ c Bảng Thành phần hệ dung dịch khoan KCl- Protex Sta TT 10 11 12 24 Tên hóa ph m Sodium carbonate-Na2CO3 Bio-polymer Polymer anionic-PAC LV Sodium asphalt sulfonate-Soltex Polyalkylene Glycol-PAG Sodium hydroxide-NaOH Protex Sta Potassium chloride-KCl Calcium carbonate-F/M Barite Ch t di t khu n Nư c k thu t, nư c bi n DẦU KHÍ - SỐ 4/2019 Ch c Kh đ c ng c a nư c T o đ nh t Gi m đ th i nư c Gi m đ th i nư c, n đ nh thành gi ng c ch sét Tăng đ pH c ch sét c ch sét Xi măng hóa l p v bùn gi ng khoan Tăng tr ng Ngăn ng a ch m phân rã dung d ch khoan Môi trư ng phân tán Ch c ph Tăng đ pH Gi m đ th i nư c n đ nh đ nh t, c ch Bít nhét, bơi trơn Bôi trơn, gi m đ th i nư c n đ nh nhi t Tăng tr ng Bít nhét, tăng tr ng - Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] PETROVIETNAM hệ dung dịch khoan “KGAC Plus M”, “KGAC Plus I” Vietsovpetro sử dụng tập trung vào nhiệm vụ sau: - Đánh giá khả ức chế sét hệ dung dịch khoan ức chế “KCl-Protex Sta” Vietsovpetro có so sánh với hệ dung dịch khác 3.1 Địa điểm thời gian tiến hành thử nghiệm Thử nghiệm công nghiệp hệ dung dịch khoan ức - Đánh giá ổn định thông số dung dịch điều kiện đáy giếng khoan (nhiệt độ áp suất); thông số dung dịch coi ổn định sau kéo thả khoan cụ đo địa vật lý giếng khoan, thay đổi không đáng kể so với thiết kế - Đánh giá ảnh hưởng dung dịch đến thông số khoan (tốc độ khoan, số mét khoan choòng) - Đánh giá mức độ ảnh hưởng dung dịch đến tình phức tạp, cố xảy khoan chi phí thời gian phi sản xuất thi cơng - Đánh giá khả gây bó chng khoan qua tập sét dày thuộc địa tầng Miocene Oligocene - - Đưa kết luận khả áp dụng hệ dung dịch cho thi công vùng hoạt động Xác định mức độ ảnh hưởng dung dịch đến thiết bị khoan, chi tiết cao su máy bơm bùn động đáy - Xác định mức tiêu hao hóa phẩm giá thành chi phí để gia cơng xử lý dung dịch cho thi công giếng khoan đến chiều sâu thiết kế chế “KCl-Protex Sta” tiến hành giếng khoan 488 12H, công đoạn khoan từ 2.655 - 4.079m [2] 3.2 Thiết bị dụng cụ cần thiết để thử nghiệm Trong trình tiến hành thử nghiệm, sử dụng thiết bị chuyên dụng để điều chế, xử lý làm nặng dung dịch, đồng thời sử dụng hệ thống làm bùn sẵn có giàn khoan thi cơng Ngồi thử nghiệm cịn sử dụng thiết bị thí nghiệm tiêu chuẩn để kiểm tra thông số dung dịch thời gian khoan 3.3 Công tác chuẩn bị Thành lập tổ công tác chịu trách nhiệm việc thử nghiệm hệ dung dịch “KCl-Protex Sta” giếng khoan 12H giếng khoan 488 gồm đại diện DPEC, Xí nghiệp Khoan Sửa giếng, NIPI, Phòng khoan - Bộ máy điều hành Vietsovpetro Bảng Thành phần, chức hàm lượng hóa phẩm sử dụng hệ dung dịch khoan ức chế “KCl-Protex Sta” Tên hàng thương ph m Na2CO3 NaOH Sodium carbonate Sodium hydroxide K t t a Ca++ Tăng đ pH Bio-polymer Xanthan gum Tăng đ b n Gel PAC-LV Polymer anionic DPEC-HT Tinh b t bi n tính Gi m đ th i nư c Gi m đ th i nư c nhi t đ cao Soltex KCl PAG Protex Sta 10 CaCO3-F/M 11 Ch t di t khu n TT Tên khoa h c Sodium asphalt Sulfonate Potassium chloride Polyalkylene Glycol Calcium carbonate h t m n trung bình Ch c Ch c ph Tăng đ pH Tăng đ nh t Gi m đ th i nư c n đ nh đ nh t Tăng đ nh t 3- 10 - 15 5- c ch sét Gi m đ th i nhi t đ cao Tăng tr ng c ch sét Bôi trơn 30 - 35 c ch sét n đ nh nhi t Xi măng hoá thành gi ng khoan 10 - 20 n đ nh thành gi ng Bít nhét Bactericide Di t khu n ngăn ng a phân rã dung d ch khoan Lubricant Bôi trơn Tăng t c đ khoan Antifoam Phá b t - 13 Ch t bôi trơn LUB-LS*, Viet Lub 150 M Ch t kh b t 14 Barite-BaSO4 Barium sulfate Tăng tr ng - 15 Nư c k thu t - Môi trư ng phân tán - 12 Hàm lư ng s d ng kg/m3 0,5 - 1,2 1,2 - 2,0 - 10 100 - 10 1- 20 - 40 1- Theo yêu c u thi t k gi ng khoan DẦU KHÍ - SỐ 4/2019 25 Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] THĂM DỊ - KHAI THÁC DẦU KHÍ Bảng Thơng số dung dịch khoan đoạn khoan 2.654 - 4.079m Đo n khoan (m) 2.654 3.617 3.617 3.898 3.898 4.079 Thông s dung d ch khoan K Gels1/10 (mm) (lb/100ft2) γ (g/cm3) FV ( ) FL (cm3/30) Thi t k 1,14 ± 0,02 50 - 65