Nghiên cứu lựa chọn đơn pha chế hợp lý của hệ ultradril khi khoan qua tầng sét hoạt tính

Báo cáo thực tập tốt nghiệp Trang 1 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN 3 MỞ ĐẦU 4 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG ĐỒ ÁN 5 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TRONG ĐỒ ÁN 6 BẢNG QUY ĐỔI ĐƠN VỊ SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN 6 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DUNG DỊCH KHOAN 8 1.1 Khái niệm và chức năng của dung dịch khoan 8 1.1.1 Khái niệm 8 1.1.2 Chức năng 8 1.1.2.1 Làm sạch đáy và vận chuyển mùn khoan. 8 1.1.2.2 Giữ mùn khoan lơ lửng khi ngừng tuần hoàn. 9 1.1.2.3 Làm mát, bôi trơn bộ dụng cụ khoan 10 1.1.2.4 Tạo phản áp giữ ổn định thành giếng khoan, tránh hiện tượng dầu-khí-nước vào giếng khoan. 11 1.1.2.5 Sét hóa thành giếng khoan. 11 1.1.2.6 Truyền năng lượng cho tua bin khoan. 12 1.1.2.7 Các chức năng khác 13 1.2 Các tính chất của dung dịch khoan 13 1.2.1 Trọng lượng riêng (γ) 13 1.2.2 Độ thải nước (B) 14 1.2.3 Độ nhớt phễu (T) 14 1.2.4 Độ nhớt dẻo (PV) 14 1.2.5 Lực cắt động (YP) 14 1.2.6 Lực cắt tĩnh (θ) 15 1.2.7 Nồng độ pha rắn (Π %) 15 1.2.8 Độ pH 15 1.3 Thành phần và phân loại 15 1.3.1 Thành phần 15 1.3.2 Phân loại 17 1.4 Các phương pháp tuần hoàn dung dịch. 18 1.4.1 Tuần hoàn thuận 19 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Trang 2 1.4.2 Tuần hoàn nghịch 19 1.4.3 Tuần hoàn cục bộ 20 1.5 Gia công hóa học dung dịch khoan 20 1.5.1 Mục đích của gia công hóa học 20 1.5.2 Một số hóa phẩm điển hình trong gia công hóa học dung dịch khoan 20 2.1 Đặc điểm địa chất Việt nam 22 2.1.1 Mối liên hệ chung nhất giữa điều kiện địa chất và thiết kế hệ dung dịch khoan 22 CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM CÁC HỆ DUNG DỊCH SỬ DỤNG RỘNG RÃI HIỆN NAY 30 3.1 Các hệ dung dịch thường sử dụng. 30 CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN ĐƠN PHA CHẾ HỢP LÝ CỦA HỆ ULTRADRIL 34 4.1 Giới thiệu chung về hệ ultradril 34 4.1.1 Mô tả chung 34 4.1.2 Thành phần hệ và chức năng của các chất trong hệ 38 4.2 Nghiên cứu lựa chọn đơn pha chế hợp lý của hệ Ultradril 39 4.2.1 Nhiệm vụ và phương pháp nghiên cứu, cách pha chế một mẫu dung dịch khoan 39 4.2.2 Cách xác định và tính toán các thông số 41 4.2.2.1 Các thông số lưu biến 41 4.2.2.2 Độ thải nước ở điều kiện thường 42 4.2.2.3 Độ thải nước ở điều kiện nhiệt độ cao, áp suất cao 44 4.2.2.4 Độ PH 46 4.2.3 Kết quả thí nghiệm 47 4.2.3.1 Kết quả đo độ thải nước ở điều kiện thường 55 4.2.3.2 Đo độ thải nước ở điều kiện nhiệt độ cao áp suất cao 56 4.2.3.3 Đo tính chất lưu biến của các đơn pha chế 57 4.2.4 Lựa chọn đơn pha chế hợp lý 60 KẾT LUẬN 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Trang 3 LỜI CẢM ƠN Em xin gi li c n Bà R, ban ch nhim khoa Hóa và Công Ngh Thc Phm o công ty TNHH Dung dch khoan và dch v ging khoan  DMC WS u kin tt nht cho em c thc tp và  án tt nghip. CDip Khanh và các k  công ty DMC-ng d và tu kin tt nh em hoàn thành b án này. Do còn hn ch v kinh nghim thc t và thi gian thc tp có hn, b án không tránh khi nhng thiu sót. Em rc s n, phê bình và b sung ca các thy cô giáo trong b môn cùng toàn th các bn  b c hoàn thi Em xin chân thành c , tháng  Sinh viên Bùi Trn Báo cáo thực tập tốt nghiệp Trang 4 MỞ ĐẦU Trong ngành công nhip du khí, công tác khoan là mt trong nhng công tác rt quan trng, không th thiu, thông qua gi tin hành vic tìm ki và khai thác sn phc hin các nghiên cu khoa hc khác. Trong quá trình khoan các ging khoan, dung dt quan trng nhm bo s thành công hay tht bi cho ging khoan mc dù phn chi phí cho dung dch khoan trong d ng rt khiêm tm khon 5% tng giá tr d án). Thc t cho thy, gn mt na s ging khoan trên th gii gp phi s c là có liên quan ti dung dng là mt phn chi phí khá ln phi chi cho khc phc s c ch s i và liên tc nghiên cu ci tic chn lc bi thc t ng, các h dung dch khoan vc tip tc nghiên cu hoàn thin.  u ki a cht Vit Nam và mt s   gii thì phc tng xuyên gp phi là do s  ca i vi nha tng có nhiu sét hong mi ta phi s dng dung dch khoan gc d hn ch s  ca sét,  dung dch khoan gc du l li các v ô nhi vic tìm ra các h dung dch khoan gc mà có tính ch t h dung dch khoan gc du là vô cùng quan trng. Chính vì th công ty MI-swaco (M  nghiên cu và tìm ra h Ultradril.  Vit Nam h c nghiên cu và phát trin bi công ty TNHH MTV dung dch khoan và dch v ging khoan  DMC WS thuc tng công ty dung dch khoan DMC. Vic tìm ra các h dung dch khoan mi là vô cùng quan tr  dung d các khu va cht khác nhau thì công vic nghiên cu, la chn  hng i gian thc tp ti công ty DMC-a ch tài: Nghiên cứu lựa chọn đơn pha chế hợp lý của hệ Ultradril khi khoan qua tầng sét hoạt tính tài tt nghip. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Trang 5 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG ĐỒ ÁN STT   Trang 1 Hình 1.1  18 2 Hình 2.1 Các b tr tam  Vit Nam 25 3 Hình 2.2 Ca tng khái quát t Bc ti Nam b Sông Hng 26 4 Hình 4.1  35 5 Hình 4.2  trong Ultrahib 36 6 Hình 4.3 H 36 7 Hình 4.4 C 37 8 Hình 4.5  38 9 Hình 4.6  41 10 Hình 4.7  43 11 Hình 4.8 T 44 12 Hình 4.9  47 13 Hình 4.10   55 14 Hình 4.11   56 15 Hình 4.12  khi nung 58 16 Hình 4.13  khi nung 59 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Trang 6 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TRONG ĐỒ ÁN STT   Trang 1 1.1   16 2 3.1 Thành phn và cha các cht trong h KCl/Polymer 30 3 3.2  n ca h FCL-AKK 31 4 3.3 Thành phn và cha các cht trong h KCl- PHPA-Glycol 31 5 3.4 Thành phn và cha các cht trong h Glydril 32 6 4.1  Ultrdril 38 7 4.2  39 8 4.3  40 9 4.4 radril 1 48 10 4.5  49 11 4.6  50 12 4.7  51 13 4.8  52 14 4.9  53 15 4.10  54 16 4.11  55 17 4.12   56 18 4.13  57 19 4.14  59 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Trang 7 BẢNG QUY ĐỔI ĐƠN VỊ SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN STT    1 In 1 in = 0,0254 m 2 Ft 1 ft = 0,3048 m 3 Mile 1 mile = 1,6 km 4 Gal 1 gal = 3,78 l 5 Bbl 1 bbl = 0,158984m 3 6 Psi 1 psi = 0,07 at 7 lb/ft 1 lb/ft = 1,488 kg/m 8 Ppg 1 ppg = 119,829 kg/m 3 9 Ppb 1 ppb = 2,853 kg/m 3 10 ppg MWE 1 ppg MWE = 0,052 psi/ft Báo cáo thực tập tốt nghiệp Trang 8 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DUNG DỊCH KHOAN 1.1 Khái niệm và chức năng của dung dịch khoan 1.1.1 Khái niệm Dung dch khoan là loi dung dch c tun hoàn ho b mt vào ging khoan và  quay tr li b mt trong công tác khoan. Dung dch khoan có th là cht lng hoc khí: - Dung dch khoan là không khí; - Dung dch khoan dng bt; - Dung dc; - Dung dch khoan gc du; - Dung dch khoan gc polymer tng hp (olefin và este). 1.1.2 Chức năng 1.1.2.1 Làm sạch đáy và vận chuyển mùn khoan. m v n nht ca dung dch khoan. Quá trình khoan là quá trình phá hình thành các mùn khoan  n s tip xúc gia choòng ng khoan, làm gim kh  lng trong ging gây kt c m bc din ra liên tt hiu qu cao thì mùn khoan phi ging khoan bng cách ch khoan vào ging qua ct cn khoan, qua choòng khoan, xung  mt. Kh i ging ph thuc vào: hình dc, mt  ca ht mùn; t c khoan, s quay ca c nht, m và t dung dch chy trong không gian vành xuyn.  nht có  n kh ch và vn chuyn mùn khoan ca dung dch. Dung d nht thp (ví d c lã) mùn khoan lng nhanh và khó vn chuyn ra khi gi nht ca dung dch cao kh n chuyn mùn khoan ra khi ging tc l nht cao làm cho dung dch khó tung tun hoàn, làm gim tc  c khoan. Lc cn kh ch l i vi các ging ng kính ln YP ph làm sch l khoan hiu qu  Báo cáo thực tập tốt nghiệp Trang 9 Mùn khoan vn chuyn trong các gi vi ging thi vi ging nghiêng và ngang mùn khoan tp trung  bên thn tr dòng chn và r loi b. 1.1.2.2 Giữ mùn khoan lơ lửng khi ngừng tuần hoàn. ng xuyên phi ngng khoan  tip cn, thay choòng khoan hoc gp s c ngt ngt. ng không vành xuyn còn rt nhic nâng lên mt. Do trng bn thân, các ht mùn khoan lng xung gy ra hing kt l khoan.  tránh hing kt cn khoan, dung dch khoan phi có nhim v gi ht mùn  trng khi ngng tu  dung dn cao. Dung dch loi này khi  trng sut gii hn ca chú (quá trình gel hóa)   gi các ht mùn khoan không b lng xung. Hu ht các dung du ki m này có th gi mùn khoan  tr  ng khi ngng tun hoàn, và khi chuyng thì s gim nht làm cho dung dch khoan chuyt lng vn chuyn mùn khoan ra khi ging. Kh  các ht mùn khoan  trng ca mt loc rc c ln nht ca các ht mùn khoan không b chìm trong loc ra y. Xét mt ht mùn hình cng yên trong dung dch. Ht mùn chu tác dng ca các lc: Trng lc:       (1.1) Ly acsimet:        (1.2) Lc cn F do xut hin các ng sut tip tuyn  mép ht mùn:     (1.3) Khi hng ta có:                                (1.4) Báo cáo thực tập tốt nghiệp Trang 10 Mt khác ng sut tip tuyn  t l vi ng sutheo h s dng ht m:    (1.5) T (1.4) và (1.5) ta có:        (1.6)  là thông s quynh kh  ht mùn ca dung dch,  càng ln thì ng kính ht mùn có th gi c càng ln. Khi ra l khoan bc lã hoc cht khí, n ca các loi dung dch này rt thp, ch c ngng tut mùn khoan lên mng thi phi nhanh chóng khôi phc s tun hoàn ca dung dch. 1.1.2.3 Làm mát, bôi trơn bộ dụng cụ khoan Trong quá trình khoan, dng c  b nóng do nhit  a nhit) và do ma sát v c do ma sát s sinh ra nhit. Mt phn làm nóng dng c  và mt ph  t  vùng tip xúc 800- 1000ºC s gi b  cha dng c. Khi dùng n các cht l ra l khoan thì ch thu nhit dn s mt cân bng nhi: nhi ta ra do quá trình ma sát sau mt thi gian bng nhit  các cht ra l khoan. Lúc y nhi ca dng c  i. Vic làm mát dng c  thung, t nhit và nhi u ca ch ra l ng và t nhit càng ln thì nhi trung bình  ch tip xúc càng nh. Mt khác khi l khoan càng ln thì vic làm lnh choòng khoan càng nhanh. Tính cht làm mát b dng c khoan ca dung dch ph thuc vào các thông s  nht và n pha r nht và n pha rn càng cao thì kh  mát càng kém. Thc t cho thy dung dch làm lnh dng c t nh dung dch sét và các cht lng khác, cui cùng là cht khí. c r bi, các chi tit khác ca tuabin, choòng khoan cn khoan và ng chc ra làm gim ma sát  các b phm nh s làm vic c u d  bn c c bit quan trng trong tuabin. Hiu qu u pha vào dung dch 8- 10% du diesel hoc du ha. Dung d   u có tác d  t nht, dùng dung dch này khi khoan momen quay gim 30%. [...]... nghiệp nhiên, nhược điểm của hệ Ultradril là có giá thành cao và ch được cung cấp độc quyền bởi MI Swaco Thành phần và tính chất của hệ Ultradril sẽ được tìm hiểu cụ thể ở chương 4 Trang 33 Báo cáo thực tập tốt nghiệp CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN ĐƠN PHA CHẾ HỢP LÝ CỦA HỆ ULTRADRIL 4.1 Giới thiệu chung về hệ Ultradril 4.1.1 Mô tả chung Hệ dung dịch Ultradril là một hệ dung dịch khoan gốc nước tiên tiến,... chất bao bọc (Ultracap), chất ức chế hấp phụ trao đổi ion (KCl) và chất làm giảm sự bám dính của mùn khoan vào cần khoan (Ultrafree) Do hoạt tính ức chế rất mạnh của Ultrahib kết hợp với KCl và Ultracap, các v a sét dày, hoạt t nh cao thường được khoan qua dễ dàng với rất ít sự cố xảy ra trong quá trình khoan hoặc kéo thả, đặc biệt khi khoan liên thông qua các địa tầng có áp suất v a khác nhau Tuy... quá trình khoan nhiều khi gặp phải những điều kiện địa chất tha đổi phức tạp, hoặc sau khi tuần hoàn tính chất của dung dịch khoan tha đổi, lúc đó dung dịch khoan ban đầu không còn đáp ứng được yêu cầu của công tác khoan khi đó ta phải tiến hành gia công hóa học dung dịch khoan Mục đ ch của gia công hóa học dung dịch khoan: - Tạo dung dịch có tính chất phù hợp với điều kiện khoan; - Khôi phục tính chất... đoạn trong thi công khoan, dung dịch khoan được phân biệt thành dung dịch khoan mở lỗ, dung dịch khoan cho công đoạn khoan tới nóc v a, dung dịch khoan mở v a, dung dịch hoàn thiện giếng Dung dịch khoan gốc dầu thường được dùng trong khoan qua tầng chắn sét của nóc v a, khoan vào v a sản phẩm vì t nh năng ưu việt trong ức chế sét và bảo toàn Trang 17 Báo cáo thực tập tốt nghiệp tính chất v a sản phẩm... đến quá trình khoan được dễ dàng và nhanh hơn 2 Truyền dẫn thông tin địa chất Dung dịch khoan sau khi tuần hoàn sẽ mang mùn khoan lên khỏi mặt đất, thông qua quan sát và nghiên cứu mùn khoan và dung dịch khoan sau khi tuần hoàn, ta có thể xác định được thông tin địa chất của giếng và của khu vực 3 Kiểm soát ăn mòn thiết bị Choòng khoan cần khoan và ống chống tiếp xúc liên tục với dung dịch khoan dễ bị... nhiều vào địa tầng cần khoan qua và công nghệ khoan được áp dụng Nói cách khác, điều kiện địa chất chính là yếu tố chi phối mạnh nhất tới thiết kế DDK Thế nhưng, chúng ta cũng thừa nhận một thực tế là, với một kiểu địa tầng có thể sử dụng nhiều kiểu hệ DDK để khoan qua và khó chọn đâu là hệ đáp ứng tốt nhất Điều này có thể giải th ch như sau: 1) Trong các công đoạn khoan đơn giản (khoan mở lỗ, khoan ở độ... sự cố nên dung dịch khoan đảm đương thêm các chức năng mới như ức chế, bảo vệ thành hệ, bôi trơn h nh vì thế dung dịch khoan tự tạo dần được thay thế bằng dung dịch sét Bentonite, các hóa phẩm phụ gia được bổ sung vào dung dịch sét, các kiểu hệ dung dịch ức chế trong đó có ức chế sét ra đời Tiếp sau đó, do êu cầu bảo vệ thành hệ tốt hơn, bảo vệ tính chất tầng sản phẩm, tăng tốc độ khoan cơ học các... lớn chưa thân thiện với môi trường vì có chứa Chrom trong hợp chất Ferro-Chrom Lignosulfonate (FCL) Bên cạnh đó, t nh ức chế của hệ nà cũng không cao vì hệ không chứa những chất ức chế có hoạt tính cao mà ch chứa tác nhân ức chế là các cation K+, Al3+ có từ phèn nhôm kali và KOH Trang 30 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Bảng 3.2 Đơn pha chế cơ bản của hệ FCL-AKK STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Hóa phẩm Nước biển... giếng khoan để lại trên bề mặt thành giếng khoan Trang 11 Báo cáo thực tập tốt nghiệp một lớp màng sét Lớp màng sét này có tác dụng như một ống chống tạm thời có tác dụng gia cố thành giếng khoan Chiều dày lớp vỏ sét và tính chất chặt sít của nó phụ thuộc vào Ptt, hàm lượng keo sét trong dung dịch và tính thấm lọc của đá vâ quanh Khả năng sét hóa thành giếng được đặc trưng bởi chiều dày lớp vỏ mùn (K) Khi. .. dịch khoan 1.2.1 Trọng lượng riêng (γ) Trọng lượng riêng của dung dịch là trọng lượng một đơn vị thể tích mà nó chiếm chỗ Trang 13 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Đơn vị: G/cm3 Trọng lượng riêng là thông số quan trọng nhất của dung dịch, phụ thuộc vào thành phần, mật độ của các hóa phẩm có trong dung dịch γ có ảnh hưởng quan trọng đến quá trình khoan, vì vậy lựa chọn tỷ trọng dung dịch khoan hợp lý là . 4.1 Giới thiệu chung về hệ ultradril 34 4.1.1 Mô tả chung 34 4.1.2 Thành phần hệ và chức năng của các chất trong hệ 38 4.2 Nghiên cứu lựa chọn đơn pha chế hợp lý của hệ Ultradril 39 4.2.1 Nhiệm. kế hệ dung dịch khoan 22 CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM CÁC HỆ DUNG DỊCH SỬ DỤNG RỘNG RÃI HIỆN NAY 30 3.1 Các hệ dung dịch thường sử dụng. 30 CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN ĐƠN PHA CHẾ HỢP LÝ CỦA HỆ ULTRADRIL. thải nước ở điều kiện nhiệt độ cao áp suất cao 56 4.2.3.3 Đo tính chất lưu biến của các đơn pha chế 57 4.2.4 Lựa chọn đơn pha chế hợp lý 60 KẾT LUẬN 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 Báo cáo thực tập