NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN VỮA TRÁM CHO CÁC GIẾNG KHOAN DẦU KHÍ TRONG ĐIỀU KIỆN NHIỆT ĐỘ VÀ ÁP SUẤT CAO BỂ NAM CÔN SƠN

Header Page of 148 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRƯƠNG HOÀI NAM NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN VỮA TRÁM CHO CÁC GIẾNG KHOAN DẦU KHÍ TRONG ĐIỀU KIỆN NHIỆT ĐỘ VÀ ÁP SUẤT CAO BỂ NAM CÔN SƠN LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội - 2015 Footer Page of 148 Header Page of 148 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRƯƠNG HOÀI NAM NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN VỮA TRÁM CHO CÁC GIẾNG KHOAN DẦU KHÍ TRONG ĐIỀU KIỆN NHIÊT ĐỘ VÀ ÁP SUẤT CAO BỂ NAM CÔN SƠN Ngành: Kỹ thuật Dầu khí Mã số: 62.52.06.04 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Trần Đình Kiên TS Nguyễn Hữu Chinh Footer Page of 148 Hà Nội - 2015 Header Page of 148 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chưa công bố công trình khác nước Tác giả luận án Trương Hoài Nam Footer Page of 148 Header Page of 148 ii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i MỞ ĐẦU .1 Chương ĐẶC ĐIỂM NHIỆT ĐỘ VÀ ÁP SUẤT CAO TẠI BỂ NAM CÔN SƠN VÀ ẢNH HƯỞNG ĐỐI VỚI CÔNG TÁC TRÁM XI MĂNG GIẾNG KHOAN 1.1 Đặc điểm địa tầng trầm tích bể Nam Côn Sơn 1.2 Đặc điểm nhiệt độ áp suất cao bể Nam Côn Sơn 12 1.2.1 Khái niệm nhiệt độ áp suất cao 12 1.2.2 Nhiệt độ và áp suất cao bể Nam Côn Sơn 14 1.3 Ảnh hưởng nhiệt độ áp suất cao đến tính chất vữa đá xi măng 19 1.4 Chất lượng trám xi măng giếng khoan bể Nam Côn Sơn 27 1.5 Các công trình nghiên cứu xi măng trám giếng khoan nhiệt độ áp suất cao 30 1.5.1 Các công trình nghiên cứu xi măng nhiệt độ áp suất cao 30 1.5.2 Các loại xi măng trám giếng khoan có nhiệt độ áp suất cao 31 Chương LÝ THUYẾT VỀ ĐÔNG CỨNG VÀ TẠO ĐỘ BỀN CỦA ĐÁ XI MĂNG TRONG ĐIỀU KIỆN NHIỆT ĐỘ VÀ ÁP SUẤT CAO 36 2.1 Các trạng thái vữa xi măng giếng khoan 36 2.2 Đặc tính xi măng trám giếng khoan 39 2.3 Quá trình hóa - lý đóng rắn vữa xi măng [9,19,46,48] 41 2.4 Biện pháp chống suy giảm độ bền xi măng trám .45 2.5 Ảnh hưởng Silica độ bền độ thấm xi măng 47 2.5.1 Các loại phụ gia silica .47 2.5.2 Ảnh hưởng silica đến độ bền nén độ thấm xi măng .48 Chương NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA VỮA VÀ ĐÁ XI MĂNG TRONG ĐIỀU KIỆN NHIỆT ĐỘ VÀ ÁP SUẤT CAO 56 3.1 Xác định khối lượng riêng vữa xi măng trám giếng khoan 56 3.1.1 Khái niệm khối lượng riêng vữa xi măng 56 3.1.2 Lựa chọn phụ gia làm nặng vữa xi măng 59 3.1.3 Xác định khối lượng riêng vữa xi măng 60 3.2 Thời gian quánh vữa xi măng 61 3.2.1 Khái niệm thời gian quánh .61 3.2.2 Thiết bị đo thời gian quánh vữa xi măng 63 3.2.3 Xác định thời gian quánh vữa xi măng 64 3.3 Độ bền nén đá xi măng 69 3.3.1 Ý nghĩa độ bền nén 69 3.3.2 Thiết bị đo độ bền nén xi măng trám 70 Footer Page of 148 Header Page of 148 iii 3.3.3 Kết thí nghiệm độ bền nén vữa xi măng đóng rắn 71 3.4 Xác định tính chất đàn hồi đá xi măng điều kiện nhiệt độ áp suất cao78 3.4.1 Tính chất biến dạng đá xi măng 78 3.4.2 Thiết bị đo tính chất đàn hồi 79 3.4.3 Kết thí nghiệm 79 3.5 Độ rỗng độ thấm đá xi măng 81 3.5.1 Độ rỗng đá xi măng 81 3.5.2 Độ thấm đá xi măng 82 Chương THỬ NGHIỆM VỮA XI MĂNG TRÁM CỘT ỐNG CHỐNG KHAI THÁC 5½” GIẾNG KHOAN TẠI BỂ NAM CÔN SƠN 86 4.1 Đặc điểm cấu trúc giếng khoan dầu khí bể Nam Côn Sơn 86 4.2 Sơ lược công nghệ bơm trám xi măng giếng khoan 88 4.3 Thiết kế hệ vữa xi măng trám cột ống chống khai thác ½” 88 4.3.1 Các yêu cầu thiết kế vữa xi măng 88 4.3.2 Xi măng .89 4.3.3 Các phụ gia xi măng [28b] .91 4.4 Đơn pha chế vữa xi măng trám cột ống chống khai thác 94 4.4.1 Thành phần xi măng phụ gia 94 4.4.2 Các thông số vữa xi măng 95 4.5 Đánh giá chất lượng vữa trám xi măng 97 KẾT LUẬN .100 KIẾN NGHỊ .102 DANH MỤC MỘT SỐ CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO 105 PHỤ LỤC 111 Footer Page of 148 Header Page of 148 iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT a Hệ số dị thường API American Petroleum Institute (Viện Dầu mỏ Hoa kỳ) CBL Cement Bond Log (Biểu đồ gắn kết xi măng) CSR-100L Cement Retarder (Phụ gia chậm ngưng kết) CFR-3L Cement Friction Reducer (Phụ gia giảm ma sát) Ex-HPHT Extreme High Pressure High Temperature (HPHT cao) gps gallon per sack (đơn vị đo thể tích/ bao) HPHT High Pressure High Temperature (Áp suất cao nhiệt độ cao) h.m hour.minute (giờ, phút) KGVX Không gian vành xuyến KLXM Khối lượng xi măng m Mét mD MD Mili Darcy Chiều sâu đo (Measured Depth) MPRO Mechanical Properties Analyzer (Máy phân tích tính chất học) NĐ&ASC Nhiệt độ áp suất cao N/XM pnv Nước/ Xi măng Áp suất nứt vỉa pv Áp suất vỉa ppg Pounds per gallon SG Specific gravity (Tỷ trọng) SSA-1 Strength-Stabilizing Agent (Phụ gia ổn định cường độ) UCA Ultrasonic Cement Analyzer (Máy phân tích xi măng siêu âm) Ultra HPHT Ultra High Pressure High Temperature (Siêu HPHT) VDL Variable density log (Biểu đồ độ rỗng biến thiên) VNIIKRNEFTI Viện nghiên cứu khoa học dầu mỏ Krasnodar (Liên bang Nga) WOC Wait on cement (Thời gian chờ xi măng đóng rắn) XM Xi măng YEK Đơn vị đo độ quánh quy ước Footer Page of 148 Header Page of 148 v DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Bảng phân cấp nhiệt độ áp suất cao (theo Halliburton, Baker Hughes) 18 Bảng 1.2 Tỉ lệ gắn kết xi măng giếng khoan bể Nam Côn Sơn 29 Bảng 1.3 Đặc tính kỹ thuật loại xi măng bền nhiệt Liên bang Nga sản xuất 32 Bảng 2.1 Các thành phần khoáng xi măng 39 Bảng 2.2 Độ bền nén đá xi măng theo hàm lượng silica 48 Bảng 2.3 Độ bền nén hỗn hợp xi măng +35% SSA-1 49 Bảng 2.4 Độ thấm hỗn hợp xi măng + 35% SSA-1 51 Bảng 2.5 Tổng hợp kết thí nghiệm xác định độ bền nén 53 Bảng 3.1 Khối lượng riêng vữa xi măng điều kiện áp suất nhiệt độ 59 10 Bảng 3.2 Đơn pha chế vữa xi măng trám giếng khoan nhiệt độ áp suất cao 62 11 Bảng 3.3 Bảng tổng hợp thời gian quánh vữa xi măng 63 12 Bảng 3.4 Bảng tổng hợp độ bền nén vữa xi măng 70 13 Bảng 3.5 Độ rỗng độ thấm đá xi măng 82 14 Bảng 4.1 Đơn pha chế vữa xi măng 93 15 Bảng 4.2 Các thông số công nghệ vữa xi măng 94 Footer Page of 148 Header Page of 148 vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1.Sơ đồ bể Nam Côn Sơn Hình 1.2 Cột địa tầng tổng hợp bể Nam Côn Sơn 11 Hình 1.3 Bảng phân cấp nhiệt độ áp suất cao (theo Halliburton, Baker Hughes) 13 Hình 1.4 Sơ đồ áp suất dị thường trầm tích Miocene 14 Hình 1.5 Sơ đồ áp suất dị thường trầm tích Miocene 15 Hình 1.6 Biểu đồ phân bố áp suất lô 04, 05 16 Hình 1.7 Biểu đồ phân bô áp suất nứt vỡ vỉa 16 Hình 1.8 Biểu đồ phân bố nhiệt độ áp suất lô 04, 05 18 Hình 1.9 Phân cấp nhiệt độ áp suất cao bể Nam Côn Sơn 19 10 Hình 1.10 Ảnh hưởng nhiệt độ áp suất đến thời gian ngưng kết 22 11 Hình 1.11 Tỷ lệ gắn kết xi măng theo nhiệt độ 28 12 Hình 1.12 Chất lượng gắn kết xi măng theo nhà thầu dịch vụ 28 13 Hình 2.1 Sơ đồ trám xi măng giếng khoan dầu khí 35 14 Hình 2.2 Các trạng thái pha vữa xi măng giếng khoan 36 15 Hình 2.3 Giản đồ pha khoáng vật hệ CaO-SiO2-H2O 42 16 Hình 2.4 Độ bền nén đá xi măng nhiệt độ khác 43 17 Hình 2.5 Độ bền thấm khí phụ thuộc vào nhiệt độ thời gian đóng rắn 43 18 Hình 2.6 Sơ đồ tạo pha khoáng xi măng trám 45 19 Hình 2.7 Độ bền nén phụ thuộc vào cỡ hạt nhiệt độ khác 47 20 Hình 2.8 Độ thấm phụ thuộc vào cỡ hạt nhiệt độ khác 47 21 Hình 2.9 Độ bền đá xi măng phụ thuộc vào hàm lượng SSA-1 48 22 Hình 2.10 Độ bền nén xi măng + 35% Silica có khối lượng riêng vữa 1,905 g/cm3 50 23 Hình 2.11 Độ bền nén xi măng + 35% Silica có khối lượng riêng vữa 2,04 g/cm3 50 24 Hình 2.12 Độ thấm xi măng + 35% Silica có khối lượng riêng vữa 1,905 g/cm3 51 25 Hình 2.13 Độ thấm xi măng + 35% Silica có khối lượng riêng vữa 2,04 g/cm3 52 26 Hình 3.1 Biểu đồ grad pv, grad pnv bể Nam Côn Sơn 57 27 Hình 3.2 Khối lượng riêng vữa theo tỷ lệ Nước/ Xi măng 59 28 Hình 3.3 Máy đo độ quánh Fann 290 HPHT 62 30 Hình 3.4 Thời gian quánh vữa XM 1250C, áp suất 67 MPa Footer Page of 148 63 Header Page of 148 vii 31 Hình 3.5 Thời gian quánh vữa XM 1350C áp suất 66,59 MPa 64 32 Hình 3.6 Thời gian quánh vữa XM 1400C áp suất 75,80 MPa 64 33 Hình 3.7 Thời gian quánh vữa XM 1770C áp suất 93,1 MPa 65 34 Hình 3.8 Thời gian quánh vữa XM 150 C áp suất 88,88 MPa 65 35 Hình 3.9 Thời gian quánh vữa XM 1550C áp suất 84,68 MPa 66 36 Hình 3.10 Thời gian quánh vữa XM 1770C áp suất 103,4 MPa 66 37 Hình 3.11 Thiết bị xác định độ bền nén siêu âm UCA 69 38 Hình 3.12 Sơ đồ nguyên lý làm việc thiết bị UCA 69 39 Hình 3.13 Độ bền nén vữa XM 1700C áp suất 20,67 MPa 70 o 40 Hình 3.14 Độ bền nén đá XM 155 C áp suất 20,67 MPa 71 41 Hình 3.15 Độ bền nén đá XM 155oC áp suất 20,67 MPa 71 42 Hình 3.16 Độ bền nén đá XM 170oC áp suất 20,67 MPa 72 43 Hình 3.17 Độ bền nén đá XM 177oC áp suất 93,10 MPa 72 44 Hình 3.18 Độ bền nén đá XM 180oC áp suất 20,67 MPa 73 o 45 Hình 3.19 Độ bền nén đá XM 190 C áp suất 103,4 MPa 73 46 Hình 3.20 Mẫu lõi xi măng theo đơn pha chế 75 47 Hình 3.21 Mẫu lõi xi măng theo đơn pha chế 75 48 Hình 3.22 Thiết bị đo tính chất học đá xi măng MPRO 76 49 Hình 3.23 Đồ thị thông số đàn hồi của đá xi măng 78 50 Hình 3.24 Máy đo độ rỗng đá xi măng 80 51 Hình 3.25 Máy đo độ thấm đá xi măng 81 52 Hình 4.1 Cấu trúc giếng khoan lô 05 bể Nam Côn Sơn 85 53 Hình 4.2 Cấu trúc giếng khoan 85 54 Hình 4.3 Hệ xi măng bền nhiệt cho điều kiện bể Nam Côn Sơn 92 56 Hình 4.4 Biểu đồ CBL, VDL giếng khoan 97 Footer Page of 148 Header Page 10 of 148 viii PHỤ LỤC Phụ lục 1: Tổng hợp kết thí nghiệm ảnh hưởng HPHT đến thời gian quánh hệ vữa trám giếng khoan Phụ lục 2: Đơn pha chế cho thí nghiệm độ quánh nhiệt độ 375oF Phụ lục 3: Kết qua đo thời quánh vữa 375oF Phụ lục 4: Đơn pha chế vữa xi măng số Phụ lục 5: Kết đo thời gian quánh độ bền nén đơn pha chế số Phụ lục Đơn pha chế vữa xi măng số Phụ lục 7: Kết đo thời gian quánh độ bền nén đơn pha chế số Phụ lục 8: Đơn pha chế với chất làm nặng Hi-Dense Phụ lục 9: Đơn pha chế với chất làm nặng Barite Phụ lục 10: So sánh suy giảm xi măng dùng SSA-1 Silica Flour Coarse Silica Footer Page 10 of 148 Header Page 115 of 148 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Hữu Chinh (2003), Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ trám xi măng ngậm khí giếng khoan dầu khí thềm lục địa miền Nam, Luận án tiến sĩ địa chất, Hà Nội Nguyễn Hữu Chinh (2010), Những vấn đề sử dụng xi măng bơm trám gia cố kết thúc giếng khoan dầu khí, Tuyển tập Báo cáo Hội nghị KH&CN quốc tế - Dầu khí Việt Nam 2010, Tăng tốc phát triển, Quyển I, NXB Khoa học & Kỹ thuật, tr.837-842 Nguyễn Giao, Nguyễn Trọng Tín (2008), Bể Trầm tích Nam Côn Sơn tài nguyên dầu khí Địa chất Tài nguyên dầu khí Việt Nam NXB Khoa học & Kỹ thuật, tr.317-360 Nguyễn Đình Hà (2005), Phương pháp phát dự báo dị thưởng áp suất bể Nam Côn Sơn, Tuyển tập báo cáo Hội nghị KHCN “30 năm Dầu khí Việt Nam - Cơ hội mới, thách thứ mới”, Quyển I, NXB Khoa học & Kỹ thuật, tr 39-604 Hoàng Quốc Khánh (2000), Hoàn thiện công nghệ gia cố giếng khoan Xí nghiệp Liên doanh Dầu khí Việt-Xô Luận án tiến sĩ địa chất Hà Nội Nguyễn Xuân Hòa, Nguyễn Hữu Trung, Nguyễn Minh Quý (2003), Một số kết nghiên cứu tính chất công nghệ xi măng ngậm khí Tuyển tập báo cáo Hội nghị KHCN - Viện Dầu khí 25 năm xây dựng trưởng thành, NXB Khoa học & Kỹ thuật, tr.502-509 Nguyễn Xuân Hòa, Đinh Hữu Kháng, Nguyễn Văn Toàn, Hoàng Quốc Khánh, Hoàng Bá Cường (2005), Các yếu tố ảnh hưởng giải pháp nâng cao chất lượng trám xi măng giếng khoan bể Cửu Long, Tuyển tập báo cáo Hội nghị KHCN “30 năm Dầu khí Việt Nam - Cơ Footer Page 115 of 148 Header Page 116 of 148 106 hội mới, thách thức mới, Quyển I, NXB Khoa học & Kỹ thuật, tr.822-831 Phạm Trường Giang, Lê Vũ Quân, Nguyễn Minh Quân, Lê Thị Thu Hường, Đỗ Văn Hiển, Trương Hoài Nam (2014), Tổng kết đánh giá công tác bơm trám xi măng cho giếng khoan có nhiệt độ áp suất cao bể Nam Côn Sơn, Tạp chí Dầu khí tháng 7-2014, tr.21-29 10 Tạ Đình Vinh, Nguyễn Văn Ngọ, Phạm Anh Tuấn (2000), Bản chất thành phần xi măng bền nhiệt Tuyển tập Hội nghị khoa học công nghệ 2000 “Ngành Dầu khí Việt Nam trước thềm kỷ 21”, Tập II, NXB Thanh Niên, Hà Nội, tr.128-138 11 Trần Hồng Nam, Lê Trần Minh Trí, Nguyễn Kiên Cường, Trịnh Ngọc Bảo, Mike Nguyễn (2010) Thiết kế giếng phát triển mỏ áp suất cao nhiệt độ cao - Những điều cần lưu ý, Tuyển tập báo cáo Hội nghị KH&CN quốc tế - Dầu khí Việt Nam 2010 Tăng tốc phát triển, Quyển I, NXB Khoa học & Kỹ thuật, tr.620-633 12 Võ Thanh (1993), Nghiên cứu tính chất vữa xi măng trám giếng khoan dầu khí thềm lục địa phía Nam vật liệu nước, Luận án Phó Tiến sĩ địa chất, Hà Nội 13 Art Bonett, Demos Pafitis (1996), Getting to the Root of Gas Migration, Oilfield Review Volume: Issue 14 Anjuman Shahriar (2011), Investigation on Rheology of Oil well Cement Slurries The University of Western Ontario, Canada, pp.28-29 15 Arash Shadravan, Mahmod Aman HPHT 101 (2012), What Petroleumm Engineers and Geoscientists Should Know HPHT Wells Environment, Energy Science and Technology, Vol.4, No.2, 2012, pp.36-54 Footer Page 116 of 148 Header Page 117 of 148 107 16 Backe K.R., Skalle P., Lile O B., Lyomov S.K., Justnes H., Seveen J (1991), Shrinkage of Oil well cement slurries JCPT, 7, No.26 17 Backel K.R., Lile O.B., Lyomov S.K (1999) Characterizing CuringCement Slurries by Permeabiliity, Tensile Strength and Shrinkage, SPE & Completion 14, September 18 Barry Wray (2009), High-density elastic cement applied to solve HPHT challenges in South Texas - Halliburton 19 Bezerra U.T.A., Martinelli E., Melo D M A., Melo M.A.F., Oliveira V.G (2011), The strength retrogression of special class oil cement Cerâmica vol.57 no.342 São Paulo Apr./June 2011 20 Bensted, J., (1992), Thickening behaviour of oilwell cement slurries with silica flour and silica sand additions Chemistry & Industry September 21, pp.702-704 21 Catala G., De Montmollin V.,(1991), Modernzing well Cementation Design and Evalution Oilfield Review 3, No 2, pp 51-71 22 Chenevert M.E., Shrestha B.K., (1991), Chemical Shrinkage Properties of Oilfield Cements SPE Drilling Engineering.Volume 6, No1, March 23 Chisavand Saifon Daung Kaen, Bijaya K et al.,(2012),Testing the Limits in Extreme Well Conditions Oilfield Review 2012, No 3, pp 4-19 24 Darbe, R., Gordon, C., and Morgan, R., (2008), Slurry Design Considerations for Mechnically Enhanced Cement Systems Paper AADE-08-DF-HO-06 25 Chandler Engineering Oil well Cementing - Products & Services (2001) 26 Erik B Nelson, Dominique Guillot, (2006), Well Cementing, 2nd Edition Schlumberger Dowell Footer Page 117 of 148 Header Page 118 of 148 108 27 Feng Lin (2006), Modeling of Hydration kinetics and Shrinkage of cement paste, Colombia University 28 Gunar DeBruijn, Robert Greenaway,(2008), High-Pressure, HighTemperature Technologies, Oilfield Review, Schlumberger, Vol.20, Issue 3, pp.46-60 29a Gaurina-Mendimurec Nidiljka, Matanovic Davvorin (1994), Cement slurries for geothermal well cementing, Faculty of Mining, Geology and Petroleum Engineering Zagreb-Croatia 29b Halliburton.com Materialss, Chemicals and Additives (2012) 30 Herianto and Muhammad Taufiq Fathaddin (2005) Effects of Additivesand Conditioning Time on Compressive and Shear Bond Strengths of Geothermal Well Cement Proceedings World Geothermal Congress, Antalya, Turkey, 24-29 April 2005 30 Justines H., Van Loo D., Reyniers B., Skalle P., Seveent J., (1995), Chemical Shrinhage Properties of Oil well cement slurries in Cement Reseach, 7, No 26 31 KeelN Adamson et al., (1998) High-Pressure, High-Temperature Well Construction, Oilfield Review, Schlumberger 32 Kris Ravi, BR Reddy, Dennis Gray, Phil Pattillo,(2006), Procedures to Optimize Cement Systems for Specific Well Conditions, AADE-06DF-HO-35 33 Mohammed Tellisi, Phillip Pattillo (2005), Characterizing Cement Sheath Properties For Zonal Isolation, 18th World Petroleum Congress, 25-29 September, Johannesburg, South Africa 34 Nediljka Gaurina-Medimurec et al., (1994), Cement slurries for geothermal wells cementing, Rudarsko-geosko zbornik Vol.6 Footer Page 118 of 148 Header Page 119 of 148 109 35 North J., Brangetto M.P., Gray E (2000) Central Graben Extreme Offshore High-Pressure/ High-temperature Cementing Case Study, SPE 59169, Presented at IADC/SPE Drilling Conference, in New Orleans, Louisiana, 23-25 February 2000 36 Pattillo Phillip, Kris Ravi, Reddy BR, Dennis Gray (2006), Optimizingcement systems for Specific well offshore AADE Fluids Conference held in Houston, April 11-12, 2006 37 Pedam, S.K (2007), Determining Strength Parameters of Oil Well Cement M.Sc Thesis, the Universtity of Texas, U.S.A 38 Prisca Salim, Mahmood Amani, (2013) Special Considerations in Cementing high pressure high temperature wells International Journal of Engineering and Applied Sciences, January 2013 Vol 1, No.4 39 Rabia H., (1989), Oilwell Drilling Engineering - Principles and Practice University of Newcastle upon Tune Graham & Trotman 40 Reddy B.R., Ying Xu, Kris Ravi, Dennis W.Gray, (2009), CementShrinkage Measurement in Oilwell - Cementing - A CoMParative Study of Labolatory Methods and Procedures, SPE-103610-PA 41 Shadizadeh S.R., Kholghi, M., Salehi Kassael M.H., (2010), Experimental Investigation of Silica Fume as a Cement Extender for Liner Cementing in Iraniian Oil/ Gas Wells Iranian Joural of chemical Engineering Vol.7, No.1 42 Shadizadeh S.R., Kholghi, M., Salehi Kassael (2010), Early-age compressive strength assessment of oil well class G cement due to borehole pressure http://americanscience.org Footer Page 119 of 148 and temperature changes Header Page 120 of 148 110 43 Shadizadeh S.R., Kholghi, M., Salehi Kassael M.H (2010), Experimental Investigation of Silica Fume as a Cement Extender for Liner Cementing in Iraniian Oil/Gas Wells, Iranian Joural of chemical Engineering Vol.7, No.1 44 Агзамов Ф.А., Каримов И.Н., Цыцымушкин П.Ф (2011), Проектирование и разработка термостойкого тампонажного материала, Бурение и нефть - Декабрь 2011 45 Белей И И., Щербич Н Е., Цыпкин Е Б., Вялов В В.,(2007), Специальные тампонажные материалы для цементирования обсадных колонн в скважинах с различными термобарическими условиям Бурение и нефть 2007 № 46 Белей И.И., Щербич Н.Е., Штоль В.Ф и др (2006), Тампонажные растворы с повышенной термостойкостью./ ЕНТПЖ Газовая промышленность №4., c.51-54 47 Булатов, А.И., Данюшевский В.С (1987), Тампонажные материалы М., Недра с 280 48 Булатов А.И., Макаренко П.П., Проселков Ю.М., (1999), Буровые промывочные и тампонажные растворы Учеб пособие для вузов, М.: ОАО Изд "Недра" 49 Булатов А.И (2013), Качественное разобщение пластов определяет здоровую жизнь скважин, или Поэзия крепи, Бурение и нефть №12 Декабрь 2013 50 Данюшевский В.С., 1987, Проектирование оптимальных составов тампонажных растворов М., “Недра”, с.280 51 Киколашвили И.В.(1984), Разработка состава и исследование войств тампонажного цемента специального назначения: Дис.к.т.н: Москва 52 Мищевич В.И., Сидоров H.A., (1973), Справочник инженера по бурению, том II, Москва, "Недра", с.138 53 Ofite.com (2012), Испытания тампонажных цементов в соответствии со стандартами API/ISO: аппаратная реализация методов Footer Page 120 of 148 Header Page 121 of 148 111 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Tổng hợp kết thí nghiệm ảnh hưởng HPHT đến thời gian quánh hệ vữa trám giếng khoan Diễn giải Xi măng Holcim G Chất ổn định độ bền SSA-1 Chất tăng trọng Hidense-4 Chat tă ng trọ ng MicroMax FF Chất giãn nở Microbond HT Chất tăng tính WellLife 897 Thành ph SA-1015 (PB) Tăng độ bền kéo FDPC765 Chất chống tạo bọt - D-Air 4000L Chất giảm độ thải nước Halad-413 Phụ gia chậm ngưng kếtHR-25L Phụ gia chậm ngưng kết SCR-100 Phụ gia pha loãng - CFR3L Nước trộn Mẫu vữa xi măng Đơn vị Độ quánh 100Bc Footer Page 121 of 148 F G H I K 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 %KLXM - - - 35,00 35,00 40,00 40,00 40,00 40,00 40,00 %KLXM %KLXM %KLXM %KLXM %KLXM %KLXM 35,00 - 35,00 - 35,00 - 3,00 - - - - 0,70 0,50 0,40 0,04 gps - - - gps 0,02 0,10 0,20 gps 10,05 5,19 5,35 oF 190 Bc giờ, phút giờ, phút giờ, phút giờ, phút - 0,25 7,00 0,70 0,05 gps 7,00 - 0,05 0,55 - 3,00 0,05 0,50 - 35,00 - gps gps 35,00 0,30 0,05 0,29 0,05 - 35,00 25,00 3,00 7,00 0,15 1,00 0,10 0,50 - 35,00 25,00 3,00 7,00 0,10 1,00 0,10 0,50 - 0,70 0,02 0,35 0,26 4,46 5,18 7,97 7,97 0,20 0,30 - 0,90 35,00 25,00 3,00 7,00 0,10 1,00 0,10 0,50 0,27 0,22 0,90 4,81 35,00 25,00 3,00 7,00 0,10 1,00 0,10 0,50 0,27 0,26 0,90 4,81 35,00 25,00 3,00 7,00 0,10 1,00 0,10 0,50 0,27 0,26 0,90 4,81 13,50 15,80 15,80 17,00 16,00 17,00 17,00 18,50 18,50 18,50 5,382 5,482 7,005 8,601 7,324 9,674 9,624 12,900 12,900 12,900 7h55’ - 8h29’ - - 8h48’ - - - - 7h 8h50’ 8h05’ 8h53’ 190 34 7h57’ 6h56’ 8h15’ 7h7’ 8h7’ 205 15 8h43’ 8h54’ 239 52 230 34 - 7h43’ 8h00’ 8h08’ 5h59’ 237 27 257 27 302 37 8h52’ 8h48’ 7h37’ 8h53’ 8h53’ 7h46’ 8h52’ 7h39’ 356 55 - 5h38’ 5h42’ 302 35 - ời gian quánh vữa Th Độ quánh 70Bc E(6P) 100,00 psi Độ quánh 50Bc D (6P) 100,00 Áp suất thí nghiệm Độ quánh 30Bc C 100,00 pgp Độ quánh ban đầu B %KLXM Khối lượng riêng vữa Nhiệt độ thí nghiệm A 8h30’ 8h35’ Header Page 122 of 148 112 Phụ lục 2: Đơn pha chế cho thí nghiệm độ quánh nhiệt độ 375oF Footer Page 122 of 148 Header Page 123 of 148 113 Phụ lục 3: Kết qua đo thời quánh vữa 375oF Footer Page 123 of 148 Header Page 124 of 148 114 Phụ lục 4: Đơn pha chế vữa xi măng số Footer Page 124 of 148 Header Page 125 of 148 115 Phụ lục 5: Kết đo thời gian quánh độ bền nén đơn pha chế số Footer Page 125 of 148 Header Page 126 of 148 116 Phụ lục Đơn pha chế vữa xi măng số Footer Page 126 of 148 Header Page 127 of 148 117 Phụ lục 7: Kết đo thời gian quánh độ bền nén đơn pha chế số Footer Page 127 of 148 Header Page 128 of 148 118 Phụ lục 8: Đơn pha chế với chất làm nặng Hi-Dense Footer Page 128 of 148 Header Page 129 of 148 119 Phụ lục 9: Đơn pha chế với chất làm nặng Barite Footer Page 129 of 148 ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRƯƠNG HOÀI NAM NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN VỮA TRÁM CHO CÁC GIẾNG KHOAN DẦU KHÍ TRONG ĐIỀU KIỆN NHIÊT ĐỘ VÀ ÁP SUẤT CAO BỂ NAM CÔN SƠN Ngành: Kỹ thuật Dầu khí. .. lượng trám xi măng giếng khoan bể Nam Côn Sơn 27 1.5 Các công trình nghiên cứu xi măng trám giếng khoan nhiệt độ áp suất cao 30 1.5.1 Các công trình nghiên cứu xi măng nhiệt độ áp suất cao. .. NHIỆT ĐỘ VÀ ÁP SUẤT CAO TẠI BỂ NAM CÔN SƠN VÀ ẢNH HƯỞNG ĐỐI VỚI CÔNG TÁC TRÁM XI MĂNG GIẾNG KHOAN 1.1 Đặc điểm địa tầng trầm tích bể Nam Côn Sơn 1.2 Đặc điểm nhiệt độ áp suất cao bể Nam