Thiết kế thi công giếng khoan N0 1208 BK 10 Mỏ Bạch Hổ

MỤC LỤC MỤC LỤC 1 DANH MỤC BẢNG 5 DANH MỤC HÌNH 6 LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG I 2 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ, ĐẶC ĐIỂM CHUNG ĐỊA CHẤT VÙNG MỎ BẠCH HỔ 2 1.1.Vị trí địa lý, điều kiện khí hậu và đặc điểm chung của mỏ bạch hổ 2 1.1.1.Vị trí địa lý 2 1.1.2.Đặc điểm khí hậu 3 1.1.3.Cơ sở hậu cần phục vụ cho công tác khoan. 3 1.1.3.1. Dân cư xã hội. 3 1.1.3.2. Giao thông vận tải. 3 1.1.3.3. Điện năng. 4 1.2.Cấu tạo địa chất mỏ Bạch Hổ, 8,tr.156170 4 1.2.1.Đặc điểm địa tầng – thạch học 4 1.2.1.1. Trầm tích Đệ tứ và Neogen 4 1.2.1.2.Trầm tích Paleogen 5 1.2.1.3.Đá móng trước Kainozoi 5 1.3.Đặc điểm kiến tạo mỏ Bạch Hổ 6 1.3.1.Các điều kiện địa chất có ảnh hưởng đến công tác khoan 7 1.3.2.Mặt cắt địa chất của giếng khoan N0 1208 7 1.3.2.1.Ranh giới địa tầng 7 1.3.2.2.Nhiệt độ và áp suất vỉa 8 1.3.2.3.Độ cứng của đất đá 8  Hệ số mở rộng thành M 8 1.3.3.Ảnh hưởng của đặc điểm địa chất tới công tác khoan 9 CHƯƠNG II 11 LỰA CHỌN THIẾT KẾ PROFILE VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẤU TRÚC GIẾNG KHOAN N0 1208 11 2.1. Mục đích, yêu cầu xây dựng profile giếng khoan. 11 2.1.1. Mục đích xây dựng profile giếng khoan. 11 2.1.2. Yêu cầu xây dựng profile giếng khoan. 11 2.2. Lựa chọn profile cho giếng khoan N0 1208. 11 2.2.1. Các dạng profile cơ bản thường sử dụng trong khoan dầu khí. 11 2.2.2. Lựa chọn dạng profile cho giếng khoan N0 1208. 12 2.3. Tính toán thiết kế profile cho giếng khoan N0 1208. 12 2.3.1. Các thông số để tính toán profile: 12 2.3.2. Xác định các thông số của profile giếng khoan. 12 2.4. Thiết kế cấu trúc giếng khoan. 17 2.5. Tính toán thiết kế cấu trúc giếng khoan. 18 CHƯƠNG III 24 LỰA CHỌN TỔ HỢP THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ KHOAN 24 3.1. Lựa chọn thiết bị khoan và dụng cụ khoan : 24 3.2. Lựa chọn bộ khoan cụ cho từng khoảng khoan. 29 3.2.1. Mục đích, yêu cầu và nhiệm vụ của việc lựa chọn bộ dụng cụ khoan. 29 3.2.2. Lựa chọn choòng khoan cho từng khoảng khoan. 29 3.2.2.1. Khoảng khoan từ 85m – 250m. 30 3.2.2.2. Khoảng khoan từ 250m – 900m. 30 3.2.2.3. Khoảng khoan từ 900m – 1700m. 31 3.2.3. Cấu trúc bộ khoan cụ cho từng khoảng khoan. 32 CHƯƠNG IV 44 LỰA CHỌN DUNG DỊCH KHOAN 44 4.1. Các hệ dung dịch khoan đã và đang sử dụng ở vùng mỏ. 44 4.1.1. Hệ dung dịch polime sét: 44 4.1.2. Hệ dung dịch polime ít sét POLIACRILAMID (PAA). 44 4.1.3. Hệ dung dich ức chế gốc sét Lignosunfonat. 45 4.1.4. Hệ ức chế phân tán Lignosulfonat phèn nhôm kali (FCLAKK). 45 4.1.5. Hệ ức chế kỵ nước polime silic hữu cơ. 46 4.2. Lựa chọn dung dịch khoan cho giếng khoan N0 1208. 47 4.2.1. Cơ sở lựa chọn hệ dung dịch. 47 4.2.2. Cơ sở lựa chọn các thông số chất lượng của dung dịch khoan. 47 4.2.3.2. Tính toán và lựa chọn các thông số của dung dịch khoan cho từng khoảng khoan của giếng khoan N0 1208. 49 4.3. Điều chế và gia công hóa học tại giếng khoan. 51 4.3.1.1. Phương pháp tính toán: 51 4.3.1.2. Lượng dung dịch, sét nước cho mỗi khoảng khoan. 53 4.3.2. Gia công hóa học dung dịch. 53 4.3.2.1. Mục đích và nguyên tắc gia công hóa học dung dịch. 53 5.3.2.2. Các hóa phẩm gia công dung dịch thường dùng. 55 4.3.2.3. Gia công hóa học dung dịch. 55 CHƯƠNG V 59 THIẾT KẾ CHẾ ĐỘ KHOAN CHO GIẾNG KHOAN N0 1208 59 5.1. Lựa chọn phương pháp khoan. 59 5.1.1. Phương pháp khoan bằng roto. 59 5.1.2. Phương pháp khoan bằng Top driver. 59 5.1.3. Phương pháp khoan bằng động cơ đáy. 60 5.1.4. Lựa chọn phương pháp khoan cho từng khoảng khoan cho giếng khoan N1208. 61 5.2. Phương pháp tính toán chế độ khoan cho từng khoảng khoan. 62 5.2.1. Phương pháp xác định tải trọng đáy Gc. 62 5.2.2. Chọn tốc độ vòng quay n. 63 5.2.3. Phương pháp xác định lưu lượng bơm Q. 64 CHƯƠNG VI 72 TRÁM XI MĂNG GIẾNG KHOAN 72 6.1. Các loại xi măng và phương pháp trám đã và đang được sử dụng tại vùng mỏ. 72 6.1.1. Các loại xi măng đã được sử dụng. 72 6.1.2. Các phương pháp trám xi măng giếng khoan thông dụng. 72 6.1.2.1. Phương pháp trám xi măng thuận một tầng hai nút. 72 6.1.2.2. Trám xi măng phân tầng (trám hai tầng). 73 6.1.2.3. Trám xi măng cột ống chống lửng (cột ống chống ngầm). 76 6.2. Lựa chọn xi măng và phương pháp trám cho từng cột ống của giếng N1208. 76 6.2.1. Lựa chọn xi măng và các thông số công nghệ của vữa trám cho từng cột ống. 76 6.2.2. Chọn phương pháp trám cho từng cột ống. 77 6.3. Tính toán trám xi măng cho từng cột ống. 78 6.3.1. Phương pháp tính toán. 78 6.3.2. Tính toán trám xi măng cho các cột ống chống. 80 6.4. Kiểm tra chất lượng trám xi măng. 86 6.4.1. Kiểm tra chiều cao dâng vữa xi măng có hai cách: 86 6.4.2.Kiểm tra độ kín các vành đá xi măng: 87 CHƯƠNG VII 88 KIỂM TOÁN BỀN THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ KHOAN 88 7.1. Kiểm toán bền cột cần khoan. 88 7.1.1. Kiểm toán cần khoan trong quá trình kéo. 88 7.1.2. Kiểm toán cần khoan trong quá trình khoan. 90 7.2. Kiểm toán bền các cột ống chống. 95 7.2.1. Phương pháp tính toán. 95 7.3 Kiểm toán bền thiết bị khoan. 107 7.3.1. Kiểm toán thiết bị nâng thả. 107 7.3.3. Kiểm toán máy bơm trám. 109 CHƯƠNG VIII 110 PHỨC TẠP, SỰ CỐ TRONG QUÁ TRÌNH KHOAN VÀ CÔNG TÁC AN TOÀN LAO ĐỘNG 110 8.1. Những phức tạp thường gặp trong công tác khoan, 2,tr.2473 110 8.1.1. Hiện tượng sập lở đất đá và các biện pháp phòng ngừa 110 8.1.1.1. Hiện tượng sập lở đất đá 110 8.1.1.2. Các biện pháp ngăn ngừa 110 8.1.2. Hiện tượng mất dung dịch khoan 110 8.1.2.1. Các nguyên nhân chủ yếu gây ra 110 8.1.2.2. Các biện pháp phòng chống mất dung dịch 110 8.1.3. Sự xuất hiện của dầu, khí hoặc nước phun trào,1,tr.6271 111 8.1.3.1. Dấu hiệu báo trước và nguyên nhân xuất hiện 111 8.2. Những sự cố thường gặp trong công tác khoan 112 8.2.1. Hiện tượng kẹt mút bộ cần khoan 112 8.2.1.1. Nguyên nhân xảy ra sự cố 112 8.2.1.2. Các biện pháp phòng tránh 112 8.2.1.3. Các biện pháp cứu chữa 113 8.2.2. Sự cố đứt tuột cần khoan 113 8.2.2.1. Nguyên nhân 113 8.2.2.2. Dụng cụ cứu chữa đối với cần khoan 114 8.2.3. Sự cố rơi các dụng cụ xuống đáy 114 8.2.3.1. Nguyên nhân 114 8.2.3.2. Các biện pháp giải quyết 115 8.2.4. Sự cố đối với choòng khoan 115 8.2.4.1. Nguyên nhân 115 8.2.4.2. Dấu hiệu nhận biết 115 8.3. Công tác an toàn lao động và vệ sinh môi trường 116 8.3.1. Các yêu cầu và biện pháp cơ bản của kỹ thuật phòng chữa cháy và an toàn lao động 116 8.3.2. An toàn lao động khi khoan các giếng dầu và khí 117 8.3.3. Những nhiệm vụ và biện pháp đầu tiên của đơn vị khoan khi có báo động cháy 118 8.3.4. Vệ sinh môi trường trong quá trình thi công giếng khoan 118 CHƯƠNG IX 121 TỔ CHỨC SẢN XUẤT VÀ HẠCH TOÁN KINH TẾ 121 9.1. Tổ chức chỉ đạo sản xuất 121 9.1.1. Cơ cấu tổ chức của xí nghiệp khoan biển 121 9.1.2.Sơ đồ tổ chức đội khoan 123 9.3. Dự toán giá thành công trình. 124 KẾT LUẬN 127 TÀI LIỆU THAM KHẢO 128  

MỤC LỤC 1 DANH MỤC BẢNG 2 DANH MỤC HÌNH 3 LỜI NÓI ĐẦU Ngành công nghiệp dầu khí ngành mũi nhọn mang tính chiến lược trình phát triển kinh tế không riêng Việt Nam mà hầu hết quốc gia giới có dầu mỏ Ngành công nghiệp dầu khí nước ta non trẻ giữ vị trí quan trọng kinh tế quốc dân Trong năm gần đây, với hàng loạt khám phá dầu khí khẳng định tiềm dầu khí nước ta ngày có nhiều hợp đồng công ty dầu khí lớn nước ký kết như: Vietsovpetro, PV Drilling, Schlumberger, JO,… để thăm dò khai thác dầu khí thềm lục địa phía nam Việt Nam Trong trình tìm kiếm, thăm dò khai thác dầu khí công tác khoan công tác quan trọng, định thành công giếng khoan Để thi công giếng khoan dầu khí điều kiện địa lý, địa chất khó khăn, phức tạp, vốn đầu tư lớn công tác thiết kế phải tiến hành cách thật chi tiết khoa học Vì yêu cầu người kỹ sư thiết kế phải nắm vững kiến thức chuyên môn để xây dựng phương án kỹ thuật khả thi điều kiện định Qua trình học tập trường, thời gian thực tập XNLD Vietsovpetro, cho phép môn đồng ý thầy giáo hướng dẫn, em chọn đề tài: “Thiết kế thi công giếng khoan N0 1208 - BK 10 Mỏ Bạch Hổ” làm đề tài tốt nghiệp Do hạn chế tài liệu nghiên cứu kinh nghiệm thực tế yếu nên trình làm đồ án em gặp nhiều khó khăn, tránh khỏi nhiều thiếu sót Với giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn góp ý thầy cô môn giúp em hoàn thành đồ án Em mong nhận nhiều đóng góp ý kiến quý báu thầy cô bạn đồng nghiệp để đồ án ngày tốt Em xin chân thành cảm ơn tới Ban lãnh đạo trường Đại học Mỏ - Địa Chất, khoa Dầu Khí, môn Khoan - Khai Thác, cán nhân viên XN Khoan Sửa giếng thuộc XNLD Vietsovpetro, đặc biệt thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Hoàng Dung tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG I VỊ TRÍ ĐỊA LÝ, ĐẶC ĐIỂM CHUNG ĐỊA CHẤT VÙNG MỎ BẠCH HỔ 1.1.Vị trí địa lý, điều kiện khí hậu đặc điểm chung mỏ bạch hổ 1.1.1.Vị trí địa lý Bạch Hổ mỏ dầu khí lớn nằm thềm lục địa phía nam nước ta Mỏ thuộc lô số 09 vùng biển Đông cách bờ 100km cách cảng Vũng Tàu khoảng 120km Độ sâu nước biển vùng mỏ vào khoảng 50m Nằm gần mỏ Bạch Hổ mỏ Rồng cách 35km phía tây Hình 1.1: Vị trí địa lý mỏ Bạch Hổ 1.1.2.Đặc điểm khí hậu Khí hậu vùng mỏ khí hậu nhiệt đới gió mùa với mùa rõ rệt mùa mưa mùa khô Mùa khô tháng 11 đến tháng 3, thời gian chủ yếu có gió mùa Đông Bắc Gió mùa thổi vào tháng 12 tháng Trong khoảng thời gian sóng biển lớn cao tới 8m Lượng mưa vào mùa (0,7mm) Độ ẩm không khí thấp 65% Nhiệt độ không khí ban ngày 24 – 270C ban ngày khoảng 22 – 240C Trong khoảng thời gian chuyển mùa từ tháng ÷ 5, hướng gió chủ yếu theo hướng Tây Nam thổi từ xích đạo Gió làm tăng độ ẩm không khí, nhiên mưa không Nhiệt độ trung bình từ 25 ÷ 300C Mùa mưa tháng đến hết tháng Vào mùa chủ yếu có gió Tây Nam, nhiệt độ trung bình vào khoảng 25 – 32 0C Nhiệt độ ban ngày đêm chênh lớn Độ ẩm trung bình từ 87 ÷ 89% Thời gian mưa thường xuyên có kèm theo giông Vào tháng 10, thời gian chuyền mùa lần thứ này, gió Tây Nam yếu dần thay gió Đông Bắc đến cuối tháng hết mưa Hằng năm vào thời gian chuyển mùa, vào mùa khô điều kiện cho công tác biển thuận lợi Tuy nhiên vào mùa thường có sét giông làm ảnh hưởng không tốt tới việc tiến hành công việc biển 1.1.3.Cơ sở hậu cần phục vụ cho công tác khoan 1.1.3.1 Dân cư xã hội Thành phố Vũng Tàu có khoảng vạn dân có khoảng 1/3 dân dân xứ, chủ yếu sống nghề đánh cá nghề phụ khác Còn lại dân Bắc di cư, họ có tinh thần lao động cần cù sáng tạo Đó nguồn nhân lực dồi phục vụ cho trình xây dựng khai thác dầu khí Hiện sở hạ tầng, vật chất kỹ thuật thành phố không ngừng đầu tư phát triển, tốc độ phát triển kinh tế cao Có thể nói mặt địa lý kinh tế - nhân văn Vũng Tàu sở tốt cho việc phát triển dịch vụ tìm kiếm thăm dò khai thác mỏ dầu khí khơi Nhưng điều kiện phải khắc phục khó khăn mỏ nằm xa đất liền yếu tố thời tiết gây nên 1.1.3.2 Giao thông vận tải Thành phố Vũng Tàu nơi đặt trụ sở xí nghiệp liên doanh Viesovpetro Đây trung tâm du lịch lớn với đường quốc lộ 51A dài 125km nối thành phố Vũng Tàu với thành phố Hồ Chí Minh đường thủy 80km từ thành phố Hồ Chí Minh xuống Vũng Tàu Cảng Vũng Tàu đủ sức chứa tàu Vietsovpetro nước khác với tải trọng lớn, thuận lợi cho việc vận chuyển phục vụ ngành dầu khí ngành kinh tế khác Sân bay Vũng Tàu đủ sức tiếp nhận máy bay trực thăng máy bay vận tải cỡ nhỏ, có dường bay tới thành phố Hồ Chí Minh Singapo Đây đầu mối giao thông quan trọng việc vận chuyển người hàng hóa cho giàn khoan biển công việc liên quan đến dịch vụ tìm kiếm khơi vùng biển phía Nam 1.1.3.3 Điện Nguồn lượng phục vụ cho công trình bờ sinh hoạt lấy từ đường dây tải điện 35KV nối từ thành phố Hồ Chí Minh Vũng Tàu, trạm phát điện Diezen Vũng Tàu Nguồn điện cung cấp cho giàn khoan lấy từ máy phát điện giàn 1.2.Cấu tạo địa chất mỏ Bạch Hổ, [8,tr.156-170] 1.2.1.Đặc điểm địa tầng – thạch học Dựa vào đặc điểm thạch học, cổ sinh,tài liệu Karota giếng khoan mỏ Bạch Hổ, nhà địa chất phân chia gọi tên phân vị địa tầng theo tên địa phương cho cấu tạo địa chất vùng mỏ bạch hổ Từ xuống cột địa tầng tổng hợp mỏ Bạch Hổ mô tả sau: 1.2.1.1 Trầm tích Đệ tứ Neogen • Trầm tích Plioxen – Đệ Tứ (Điệp Biển Đông) Trầm tích Biển Đông phủ bất chỉnh hợp lên trầm tích Mioxen Thành phần thạch học gồm cát, sét sét bột xen kẽ sỏi đá màu xám, màu vàng màu vàng xanh Thường gặp nhiều mảnh vôi sinh vật biển Lên thành phần gồm cát bở rời xen kẽ với sét màu xám sáng xám xanh với mác nơ, có số lượng lớn foraminifera Chiều dày điệp từ 550 ÷ 600m • Phụ thống Mioxen (Điệp Đồng Nai) Điệp Đồng Nai gồm lớp cát bở rời cát không gắn kết màu xanh lẫn sét nhiều màu Chiều dày điệp từ 600 ÷ 650m Bề dày tăng dần phía cánh lớp cấu tạo phủ dày lên trầm tích Điệp Côn Sơn • Phụ thống Mioxen (Điệp Côn Sơn) Phần điệp cấu tạo lớp hạt thô mày xám xám trắng với sét màu nâu đỏ, sét có lớp kẹp than Đây đất đá lục nguyên dạng khối, bở rời Thành phần thạch anh chiếm 80%, Fenspat đá phun trào, xi măng sét sét vôi có màu loang lổ, bở rời mềm dẻo Đất đá tạo điều kiện biển nông,độ muối trung bình,chịu tác động dòng biển,nơi lắng đọng gần nguồn vật liệu,bề dày điệp từ 800 ÷ 900m • Phụ thống Mioxen (Điệp Bạch Hổ) Điệp Bạch Hổ xen kẹp lớp cát, sét sét bột, cát xám sáng, sẫm, sét màu sặc sỡ loang lổ kết dính dẻo (đặc biệt tầng điệp – tầng sét Rotalia) Đá bột xám, nâu đỏ phần điệp Đây tầng đá chắn mang tính chất khu vực tốt Đá bột kết xám nâu đỏ Ở phần điệp chiều dày lớp kẹp cát tăng lên, tầng sản phẩm chứa dầu 23,24,25 Căn vào đặc điểm thạch học cổ sinh người ta chia Điệp Bạch Hổ thành phụ Điệp: Phụ điệp Bạch Hổ Phụ điệp Bạch Hổ Phụ điệp Bạch Hổ – sét chiếm ưu thế, Phụ điệp Bạch Hổ xen kẽ cát kết sét kết, ưu cát tăng lên Bề dày điệp 600m ÷ 700m 1.2.1.2.Trầm tích Paleogen • Tập trầm tích Oligoxen (Điệp Trà Tân) Trầm tích bao gồm cá lớp cát kết hạt mịn đến trung, màu xám sáng xen kẽ với tập dày sét kết màu nâu chuyển dần sáng đen phía Đặc biệt phát tầng trầm tích thân đá phun trào có thành phần thay đổi Độ dày lớp trầm tích Trà Tân giảm phần vòm cấu tạo mỏ Bạch Hổ tăng đột ngột phần cấu tạo Trong điệp Trà Tân có tầng sản phẩm bão hòa dầu là: IB,IA,I,II ,III ,IV V Chiều dày trầm tích Điệp thay đổi từ 50 ÷ 1400m • Tập trầm tích Oligoxen (Điệp Trà Cú) Trầm tích bao gồm lớp cát – sét xen kẽ hạt trung hạt nhỏ màu nâu xẫm lẫn với bột kết màu nâu đỏ bị nén chặt nhiều nứt nẻ Ở Điệp gặp sỏi kết mảnh đá móng tạo thành tập lót đáy lớp phủ trầm tích Bề dày tập lót đáy biến đổi giếng khoan từ ÷ 170 m, tăng dần theo hướng lún chìm móng vòm vắng mặt hoàn toàn Người ta nhận dầu tập lót Ngoài phát lớp kẹp đá phun trào số giếng chứa dầu công nghiệp (từ xuống): VI, VII, VIII, IX, X xác định Đó tập cát kết màu xám sáng, độ hạt từ trung bình đến mịn, độ chọn lựa tốt, có độ rỗng biến đổi từ 10 ÷ 20% 1.2.1.3.Đá móng trước Kainozoi Đá móng trước Kainozoi chủ yếu thể xâm nhập granitoit, granit granodiorit Thành phần khoáng vật chủ yếu thạch anh (10 ÷ 30%), Fenspat (50 ÷ 80%), Mica Amphibol (từ tới 8,9%) khoáng vật phụ khác Tuổi đá móng Jura muộn Kreta sớm (tuổi tương đối từ 107 ÷108 triệu năm) Đá móng có bề dày phân bố không không liên tục địa hình Bề dày lớp phong hóa lên tới 160m Kết phân tích không gian rỗng đá móng cho thấy độ rỗng đá phân bố không đều, trung bình từ ÷ 5% Quy luật phân bố độ rỗng phức tạp Hiện đá móng nơi cung cấp dầu thô quan trọng mỏ Bạch Hổ Dầu tự phun với lưu lượng lớn từ đá móng tượng độc đáo , giới gặp số nơi như: Bombay (Ấn Độ), High (Libi) Giếng khoan sâu 900m vào đá móng kết tinh mỏ Bạch Hổ chưa tìm thấy ranh giới dầu nước Để giải thích cho tượng trữ dầu thô đá móng kết tinh,người ta tiến hành nhiều nghiên cứu đưa kết luận hình thành không gian rỗng chứa dầu đá móng Granitonit mỏ Bạch Hổ tác động nhiều yếu tố địa chất khác 1.3.Đặc điểm kiến tạo mỏ Bạch Hổ Địa chất mỏ Bạch Hổ gồm vòm theo phương tuyến Nó bị phức tạp hệ thống đứt gãy phá hủy có biên độ độ kéo dài giảm dần phía mặt cắt Đặc tính địa ký khối nâng rõ phần mặt cắt Cấu tạo mỏ Bạch Hổ cấu tạo bất đối xứng, đặc biệt phần vòm Góc dốc vỉa tăng dần từ ÷ 280 cánh Tây cánh Đông ÷ 210 Trục nếp uốn phần kể vòm dốc dần phía Bắc với góc dốc ÷ 0, xa tăng lên ÷ 90 , với mức độ nghiêng đá 50 ÷ 200 m/km Hướng phá hủy kiến tạo chủ yếu hai hướng kinh tuyến đường chéo Các đứt gãy lớn là: Đứt gãy kinh tuyến số I II có hình dạng phức tạp, kéo dài phạm vi vòm Trung tâm vòm Bắc Biên độ cực đại đạt tới 900m móng theo chiều ngang Trung tâm Độ nghiêng cực đại bề mặt đứt gãy khoảng 600 Đứt gãy số I chạy dọc theo cánh phía Tây nếp uốn, theo móng tầng phản xạ địa chấn SH – 11 có biên độ thay đổi từ 400m vòm Nam đến 500m theo chiều ngang vòm Trung tâm kéo dài phạm vi vòm Bắc Ở vòm Bắc đứt gãy số I quay theo hướng Đông Bắc Đứt gãy số II chạy dọc theo sườn Đông vòm Trung tâm, hướng đứt gãy phía Bắc thay đổi hướng Đông Bắc Ngoài nhiều đứt gãy nhỏ phát triển phạm vi vòm với biên độ độ dịch chuyển ngang từ vài chục tới 200m,dài từ ÷ 2km theo hướng chéo Sự lượn sóng nếp uốn đứt gãy chéo phá hủy khối nâng thành hàng loạt đơn vị cấu trúc kiến tạo sau: • Vòm Trung tâm Là phần cao cấu tạo, mõm địa lũy lớn phần móng Trên sở nâng cao so với vòm Bắc vòm Nam tương ứng vòm móng 300 ÷ 500m Phía Bắc ngăn cách đứt gãy thuận số IX, có phương kinh tuyến hướng đổ bề mặt quay phía Bắc Phía Nam giới hạn đứt gãy số IV có phương vĩ tuyến hướng đổ bề mặt Nam Các phá hủy chéo IIIa, IIIb, IV làm cho cánh Đông vòm bị phá hủy thành loạt khối hình bậc thang lún phía Nam Biên độ phá hủy tăng dần, phía Đông đạt tới 900m tắt hẳn vòm • Vòm Bắc Là phần phức tạp khối nâng Nếp uốn địa phương thể đứt gãy thuận số I có phương kinh tuyến nhánh Hệ thống chia vòm thành cấu trúc riêng biệt Ở phía Tây nếp uốn có dạng lưỡi trai tiếp nối với phần lún chìm cấu tạo Cánh Đông vòm nếp uốn bị chia cắt thành nhiều khối loại đứt gãy thuận: VI,VII,VIII có phương chéo đổ phía Đông Nam tạo thành dạng địa hào,dạng bậc thang, khối phía Nam thấp khối phía Bắc kế cận Theo mặt mỏng, bẫy cấu tạo vòm Bắc khép kín đường đồng mức 4300m Lát cắt Oligoxen - Đệ Tứ cấu tạo đặc trưng bể dày trầm tích • Vòm Nam Đây phần lún chìm sâu cấu tạo phía Bắc giới hạn đứt gãy thuận vĩ tuyến số IV Các phía khác giới hạn đường đồng mức 4240 theo mặt móng 1.3.1.Các điều kiện địa chất có ảnh hưởng đến công tác khoan Như trình bày phần trước, điều kiện địa chất mỏ Bạch Hổ phức tạp gây nhiều khó khăn cho công tác khoan như: - Đất đá mềm, bở rời từ tầng Mioxen trung (Điệp Côn Sơn) trở lên gây sập lở thành giếng khoan - Các đất đá trầm tích nhiều sét tầng Mioxen tầng Oligoxen gây bó hẹp thành giếng khoan trương nở sét - Dị thường áp suất cao tầng Oligoxen gây bó hẹp thành giếng khoan phức tạp đáng kể khác 10 8.2.4.3 Biện pháp phòng ngừa cứu chữa - Biện pháp phòng ngừa: + Kiểm tra kĩ chất lượng choòng khoan đặc biệt ổ đỡ chóp xoay trước thả vào giếng; + Lựa chọn choòng khoan phải phù hợp với cột địa tầng tính chất học đất đá khoảng khoan; + Chế độ khoan phải tuân thủ nghiêm ngặt theo thiết kế - Phương pháp cứu chữa: Khi choòng bị rơi xuống đáy giếng khoan, thẳng đứng ta dùng Metric dặc biệt kể cứu chữa Nếu không ta sử dụng choòng khoan phay khoan với tốc độ chậm tải trọng đáy nhỏ đủ để nghiền nát chóp xoay, nhờ đầu chụp doa nam châm để lấy mảnh vụn lên mặt đất Khi choòng bị kẹt mà sử dụng chế độ khoan tuốcbin ta giải phóng cần khoan cách quay cột cần khoan, có vỏ động trục vít quay choòng đứng yên Vì vậy, để quay choòng khoan cần phải làm kẹt động trục vít cách thả vào cột cần vật kim loại nhỏ Sau ta bơm rửa để vật nhỏ chui vào động trục vít, quay cột cần roto với tốc độ nhỏ vật kim loại rơi vào cánh động tầng phá hủy cánh Các mảnh vụn cánh động chui xuống tầng làm kẹt roto stato Khi trục động bị kẹt ta quay cột cần đưa choòng lên quay cột cần quay động 8.3 Công tác an toàn lao động vệ sinh môi trường 8.3.1 Các yêu cầu biện pháp kỹ thuật phòng chữa cháy an toàn lao động - Việc tổ chức công tác bảo vệ lao động kỹ thuật an toàn giàn khoan cố định, thực theo quy chế giàn khoan cố định soạn thảo dựa yêu cầu hệ thống quản lý bảo hộ lao động công nghiệp dầu khí, nội quy định xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro; - Vấn đề an toàn công tác giàn khoan phải thực theo quy chế hành an toàn lao động công nghiệp dầu khí (cơ quan an toàn lao động Matxcơva), quy chế thăm dò khai thác dầu khí thềm lục địa Trên sở quy chế xem xét điều kiện cụ thể việc thăm dò khai thác nước ta mà xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro đưa hướng dẫn an toàn lao động cụ thê công tác khoan biển; 132 - Trên giàn khoan phải trang bị phương tiện kỹ thuật an toàn đại báo trước cố sảy giàn khoan, bảo đảm vệ sinh công nghiệp, ngăn ngừa chứng bệnh nghề nghiệp công nhân nhân viên giàn, đồng thời giàn khoan phải trang bị phương tiện cấp cứu tập thể; - Việc huấn luyện kỹ thuật an toàn phải tiến hành thường xuyên thực theo điều lệ xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro; - Hệ thống ánh sáng phải đảm bảo cho công nhân viên giàn Do tính liên tục trình công nghệ khoan biển mà công tác khoan đòi hỏi cao độ sáng nơi làm việc, tiêu chuẩn độ sáng nêu nội quy an toàn xí nghiệp; - Tiếng ồn độ rung: nơi làm việc việc xếp hợp lý độ sáng thích hợp, cần phải giải vấn đề có liên quan đến việc giảm tiếng ồn độ rung đến mức tiêu chuẩn cho phép Các phương tiện bảo vệ viện nghiên cứu an toàn lao động Liên Bang Nga quy định nhằm giảm tiếng ồn độ rung nơi làm việc; - Việc phân bố thành phần số lượng phương tiện cấp cứu xử lý cố phải tương ứng với điều kiện giàn; - Các công tác bốc dỡ hàng phải thực đạo người có trách nhiệm; - Phòng cháy chữa cháy giàn phải đáp ứng đầy đủ yêu cầu quy chế an toàn thăm dò khai thác dầu khí thềm lục địa Việt Nam, giàn phải có đội động hoạt động theo kế hoạch xử lý cố Trên giàn phải có dự trữ chất làm nặng, dầu mỡ, điều khiển thuỷ lực đối áp Việc thử hệ thống đối áp tiến hành với có mặt đại diện ban phòng chống phun 8.3.2 An toàn lao động khoan giếng dầu khí - Việc khoan bắt đầu công tác lắp ráp thiết bị khoan kết thúc hội đồng nghiệm thu, tham gia vào hội đồng nghiệm thu có đại diện cán phòng an toàn lao động; - Việc khoan biển người học chuyên ngành khoan thực hiện; - Trước lúc bắt đầu khoan cần phải: + Rửa sàn khoan, giá để cần, máy khoan nơi khác; 133 + Thu dọn tất thiết bị không liên quan gây trở ngại cho công việc khoan; + Kiểm tra lại động khoan, cho động hoạt động thử, kiểm tra đầu xa - nhích; + Kiểm tra lại máy móc khác (đồng hồ đo áp suất, đồng hồ đo trọng lượng,…); - Trước khoan giếng phải lắp thiết bị đối áp miệng giếng thiết bị phải đảm bảo độ an toàn trình làm việc; - Kiểm tra lại ròng rọc tĩnh, ròng rọc động, móc xa- nhich thiết bị khác Cần đặc biệt ý đến việc gia cố phận chúng, bulông nối thiết bị cần phải hãm chặt; - Khi khoan có khả xuất dầu khí, kíp trưởng phải biết giàn khoan có hai van ngược ép thử có điều kiện phù hợp với điều kiện cần khoan sử dụng; - Nếu trước khoan tiến hành công tác sửa chữa trước lúc cho máy chạy phải dọn hết đồ vật không cần thiết (Bulông, ecu, dụng cụ cầm tay…) từ thiết bị sửa chữa 8.3.3 Những nhiệm vụ biện pháp đơn vị khoan có báo đ ộng cháy * Nhiệm vụ kíp khoan: - Khi có xuất dầu khí phun nhanh chóng làm kín miệng giếng, sau 10 phút phải ghi lại áp suất dư bên cần, áp suất dư cần, thể tích dung dịch bể chứa; - Công việc tiến hành theo lệnh đốc công, kỹ sư trưởng hay giàn trưởng * Biện pháp ca khoan kéo thả cần: - Kíp trưởng: ngừng tuần hoàn, kéo cần đến đầu nối với cần vuông lên khỏi bàn roto Lắp van bi xoay vào cần khoan (khi cần vuông không có) mở van thuỷ lực đường Manhephone bơm dung dịch khoan Bố trí theo dõi ghi lại áp suất cần Trường hợp áp suất ống tăng cao áp suất cho phép, theo lệnh kỹ sư giàn trưởng, xả áp suất dư đồng thời bơm dung dịch nặng; 134 - Phụ khoan: Tham gia lắp bi xoay vào cần khoan, đóng van trước sau điều khiển, sau đóng van dập giếng Chuẩn bị phương tiện tách khí hoạt động đánh dung dịch nặng; - Thợ dung dịch: Theo dõi tuần hoàn dung dịch khoan, đo thông số dung dịch khoan, thông báo cho kíp trưởng đốc công biết diện dầu, khí nước * Biện pháp ca giếng khoan trống: - Khi khoan, đo địa vật lý bắn mìn phải ngừng công việc lại đóng đối áp vạn năng; - Công việc làm theo lệnh cán kỹ thuật 8.3.4 Vệ sinh môi trường trình thi công giếng khoan - Để đảm bảo an toàn lao động sức khoẻ cho cán công nhân viên xí nghiệp, cần kiểm tra sức khoẻ định kỳ hướng dẫn kiểm tra an toàn lao động theo định kỳ hàng năm; - Xét tới diện hợp chất hữu không khí theo hướng dẫn phòng chống khí độc công nghiệp Công nhân khoan cần trang bị phương tiện phòng chống khí độc làm việc với hoá chất độc hại; - Trong trình làm việc, chịu tác động tiếng ồn độ rung cao, vậy, công nhân cần trang bị thiết bị chống ồn giảm rung; - Độ chiếu sáng điều kiện cần thiết đảm bảo an toàn công việc người - Các quy định xả thải chất thải sinh hoạt, chất thải công nghiệp ( nước rửa máy móc thiết bị, dung dịch khoan, mùn khoan, dầu cặn v.v.) • • Nước khai thác thải từ công trình dầu khí biển xử lý thải bỏ tuân thủ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước khai thác thải từ công trình dầu khí biển Các nguồn nước thải khác phát sinh từ công trình dầu khí biển thu gom, xử lý thải bỏ theo quy định Bảng sau: Bảng 0.1: Yêu cầu thu gom, xử lý thải bỏ nguồn n ước th ải phát sinh từ công trình dầu khí biển STT Vị trí thải Nguồn nước thải 135 Yêu cầu Cách bờ nhỏ 03 (ba) hải lý Nước rửa máy móc thiết bị, nước rửa khoang chứa dầu Thu gom, xử lý thải bỏ bảo đảm đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp Nước thải sinh hoạt Thu gom, xử lý thải bỏ bảo đảm đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải sinh hoạt Nước rửa máy móc thiết bị, nước rửa khoang chứa dầu Cách bờ từ 03 (ba) đến 12 (mười hai) hải lý Cách bờ lớn 12 (mười hai) hải lý Thu gom, xử lý, thải bỏ có giấy chứng nhận ngăn ngừa ô nhiễm dầu Nước thải sinh hoạt Thu gom, xử lý, thải bỏ có giấy chứng nhận ngăn ngừa ô nhiễm nước thải sinh hoạt tuân thủ yêu cầu quy định Công ước Marpol Nước rửa máy móc thiết bị, nước rửa khoang chứa dầu Thu gom, xử lý đạt hàm lượng dầu tối đa không vượt 15 mg/l trước thải xuống biển Nước thải sinh hoạt Thu gom, thải xuống biển • Phân loại, thu gom, lưu giữ quản lý chất thải không nguy hại công trình dầu khí biển: a) Chất thải rắn sinh hoạt chất thải rắn công nghiệp thông thường thu gom phân loại thành 03 nhóm bao gồm: nhóm rác thực phẩm, nhóm phế liệu để thu hồi tái chế nhóm chất thải thông thường lại; b) Nhóm rác thực phẩm thải xuống biển sau nghiền đến kích thước nhỏ 25 mm; c) Các chất thải gỗ, giấy, bìa phép đốt tro phép thải xuống biển; d) Nhóm phế liệu để thu hồi, tái chế nhóm chất thải thông thường lại phải thu gom vận chuyển vào bờ • Phân loại, thu gom lưu giữ chất thải nguy hại công trình dầu khí khơi: a) Chất thải nguy hại phải phân loại theo tính chất nguy hại; b) Các loại chất thải nguy hại có tính chất nguy hại, biện pháp xử lý không phản ứng với để chung dụng cụ kín; c) Dụng cụ chứa chất thải nguy hại phải có nhãn rõ ràng để nhận biết loại chất thải thu gom 136 • Vận chuyển chất thải đất liền: a) Chất thải nguy hại không nguy hại sau phân loại, lưu trữ riêng thùng chứa (skip) vận chuyển riêng lẻ đặt chung công-ten-nơ để đưa đất liền tàu dịch vụ; b) Vận chuyển chất thải tàu dịch vụ phải tuân thủ quy định hành quản lý chất thải nguy hại CHƯƠNG IX TỔ CHỨC SẢN XUẤT VÀ HẠCH TOÁN KINH TẾ 9.1 Tổ chức đạo sản xuất 9.1.1 Cơ cấu tổ chức xí nghiệp khoan biển a Sơ đồ cấu tổ chức xí nghiệp khoan biển Ban giám đốc XN Khoan biển 137 Phòng công nghệ - kỹ thuật Phòng tổ chức Phòng khoan xiên Phòng khí Phòng địa chất Phòng kế toán - tiền lương Đội khoan Phòng dung dịch - vữa trám Đội bơm trám Kho vật tư Đội địa vật lý Phân xưởng khí Phòng sửa chữa giếng Đội thử vỉa b Chức phận - Phòng kỹ thuật - công nghệ: Chịu trách nhiệm lập phương án thi công, theo dõi đạo sản xuất Ngiên cứu trang thiết bị giàn, dụng cụ, ống chống…trong trình thi công đánh giá chất lượng chúng - Phòng tổ chức: Chịu trách nhiệm quản lý, phân công nhân lực xí nghiệp - Phòng khoan xiên: Nghiên cứu, chịu trách nhiệm công tác lấy xiên giảm góc nghiêng giếng khoan định hướng - Phòng địa chất: Nghiên cứu địa chất khu vực, địa chất vùng, thành lập đồ địa chất, lập phương án thăm dò, khai thác, xác định vị trí giếng khoan - Phòng kế hoạch lao động – tiền lương: Cấp phát lương, thưởng khoản ăn ca, tiền biển quyền lợi khác công nhân - Phòng kế toán: Dự trù kinh tế cho hoạt động xí ngiệp, hạch toán hiệu kinh tế công việc thi công 138 - Đội khoan: Chịu trách nhiệm khoan theo kế hoạch đặt - Đội bơm trám: Chịu trách nhiệm bơm trám xi măng cho lỗ khoan, nhận đơn đặt hàng đội khoan, chuẩn bị xi măng khoan trường - Đội địa vật lý: Chịu trách nhiệm xác định đặc tính đất đá khoan qua trạng thái kỹ thuật giếng khoan - Đội thử vỉa: Có trách nhiệm thử vỉa sau khoan chống ống xác định thông số lấy mẫu - Phòng khí: Nghiên cứu, chế tạo thiết bị phục vụ trình khoan - Phân xưởng khí: Có trách nhiệm gia công sữa chữa thiết bị, dụng cụ phục vụ cho công tác thi công - Kho vật tư: Chịu trách nhiệm quản lý, dự trữ, cung cấp thiết bị, vật tư, nguyên nhiên vật liệu theo yêu cầu sản xuất Các phòng ban trực thuộc XN thực chức cách thường xuyên triệt để, thông qua phòng ban ban giám đốc biết tình trạng diễn biến để có kế hoạch sửa đổi kịp thời 139 9.1.2.Sơ đồ tổ chức đội khoan Đốc công Kíp trưởng Thợ đứng khoan Thợ cao Thợ phụ sàn Thợ theo dõi dung dịch * Chức thành viên: - Đốc công: Chịu trách nhiệm đạo thi công theo dõi phương án có, đôn đốc công nhân làm việc, kiểm tra theo dõi ngày công công nhân, kiểm kê thiết bị, dụng cụ phục vụ cho công việc - Kíp trưởng: Đứng điều khiển tời khoan theo thiết kế, điều hành công việc đốc công vắng - Thợ khoan đứng máy: người - Thợ cao: người - Thợ phụ sàn khoan: người - Thợ theo dõi dung dịch: 1÷ người Như phận khác kíp khoan làm việc 2ca/ngày.đêm Ca 1: từ 6h30’ sáng đến 18h30’ Ca 2: từ 18h30’ đến 6h30 sáng hôm sau Mỗi kíp khoan đảm nhiệm ca, làm việc liên tục 21 ngày, sau nghỉ 21 ngày đất liền, tuần đổi ca lần Đi kíp khoan có: tổ địa chất, tổ địa vật lý, tổ thợ điện, thợ nguội, thợ bơm 9.2 Dự kiến thời gian thi công giếng khoan Thời gian nâng giàn định vị giàn ngày 140 Thời gian thi công ống chống 762mm: - Thời gian khoan: 31.5 - Thời gian chống ống trám xi măng: 21.6 Tổng cộng hết: 53.1 Thời gian thi công ống chống Φ 508mm - Thời gian khoan: 30.2 - Thời gian thả ống trám xi măng: 34.6 Tổng cộng hết: 64.8 Thời gian thi công ống chống Φ 340mm - Thời gian khoan: 80.4 - Thời gian thả ống trám xi măng: 52.1 Tổng cộng hết: 132.5 Thời gian thi công ống chống Φ 245mm - Thời gian khoan: 772.32 - Thời gian thả ống trám xi măng: 187.68 Tổng cộng hết: 960 Thời gian thi công vào tầng móng - Thời gian khoan: 382.1 - Đo địa vật lý giếng khoan 145.92 Tổng cộng hết: 528.02 Thời gian thử vỉa 13.25 ngày Thời gian hủy treo giếng, hạ chân rời điểm khoan ngày Vậy tổng thời gian thi công giếng khoan N01208 dự tính 80 ngày không kể đến thời gian cứu chữa cố gặp khoan 141 9.2 Dự toán giá thành công trình Dựa theo tài liệu tính toán giá thành giếng khoan công ty dịch vụ khoan, ta dự tính giá thành giếng khoan ta sau: - Khấu hao cho giàn toàn thiết bị giàn: 2862000 $ - Chi phí ống chống: 334500 $ - Chi phí dung dịch khoan: 1018900 $ - Chi phí xi măng: 222900 $ - Choòng khoan: 156000 $ - Chi phí vận chuyển gồm: + Tàu vận chuyển: 965272 $ + Trực thăng: 327400 $ - Nhiên liệu nước: 336300 $ - Thông tin liên lạc: 59000 $ - Đo địa vật lý giếng khoan: 130000 $ - Thử vỉa: 910900 $ - Bảo hiểm: 449600 $ - Lương công nhân: 272160 $ - Các chi phí dịch vụ khác: 368000 $ ⇒ Tổng cộng : 8412932 $ Vậy dự tính thi công giếng khoan N01208 hết khoảng 8412932 $ * Giá thành trung bình mét khoan: = G 8412932 = 2586.44 3252.71 $/m Giá thành trung bình mét khoan 2586.44 đôla 142 143 KẾT LUẬN Để hoàn thành đồ án sử dụng tài liệu thực tế thu thập XNLD dầu khí Việt - Nga Vietsovpetro, kết hợp với nhiều giáo trình chuyên môn học trường tài liệu liên quan Do thời gian hạn hẹp nên nhiều phần trình bày tính toán mẫu, công thức đưa kết Tuy diễn giải đầy đủ bước công việc thiết kế giếng khoan khai thác dầu khí 144 Hình - 1: Biểu đồ dự kiến thời gian thi công gi ếng khoan N 01208 Với tận tình bảo thầy hướng dẫn Hoàng Dung Thầy, Cô giáo Bộ môn Khoan - Khai thác dầu khí, với nỗ lực thân, em hoàn thành đồ án Do hạn chế tài liệu kỹ thuật, kinh nghiệm thực tế nên đố án không tránh khỏi thiếu sót Em mong bảo góp ý, bổ sung Thầy, cán chuyên môn, bạn đồng nghiệp để đồ án không công trình khoa học sinh viên chuẩn bị trường nhiều non nớt kinh nghiệm, mà có tính thực hơn, áp dụng vào thực tế sản xuất Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Hoàng Dung Thầy, Cô giáo Khoa Bộ môn cán công nhân viên Xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro giúp đỡ, tạo điều kiện tốt giúp hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, tháng 06 năm 2017 Sinh viên thực hiện: Lê Thanh Tùng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GVC Lê Văn Thăng, Giáo trình Công nghệ khoan dầu khí [2] PGS.TS Trần Đình Kiên, Giáo trình Dung dịch khoan vữa trám [3] TS Phạm Quang Hiệu, Bài giảng Khoan định hướng [4] PGS TS Cao Ngọc Lâm, Bài giảng Khoan khai thác đại cương [5] PGS.TS Hoàng Dung, Giáo trình nguyên lý phá hủy đất đá 145 [6] A.G Kalinin, R.A Gandzumian, A.G Messer, Cẩm nang kỹ sư - Công nghệ khoan giếng sâu, Bản dịch Trương Biên, Nguyễn Xuân Thảo, Phạm Thành, Trần Văn Bản [7] TSKH.Trần Xuân Đào, Thiết kế công nghệ khoan giếng dầu khi, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [8] J.P Nguyễn, Lê Phước Hảo dịch, 1995, Kỹ thuật khoan dầu [9] ThS Nguyễn Văn Giáp, Bài giảng Thiết bị khoan thăm dò [10] ThS Hồ Quốc Hoa, Bài giảng Khoan thăm dò khoáng sản [11] GVC Vũ Đình Hiền, Giáo trình Bảo hộ lao động bảo vệ môi trường [12] Tài liệu cấu trúc địa chất mỏ Bạch Hổ 146 ... gây dung dịch khoan thụt cần khoan gặp phải hang hốc - Các đứt gãy kiến tạo mỏ gây dung dịch khoan làm lệch hướng lỗ khoan 1.3.2.Mặt cắt địa chất giếng khoan N0 1208 1.3.2.1.Ranh giới địa tầng... chọn cấu trúc giếng khoan phụ thuộc vào khả cung ứng ống chống trang thiết bị phục vụ cho trình khoan chống ống Giếng khoan N0 1208 thi công giàn khoan trang bị đầy đủ trang thiết bị đại, có khả... thiết bị dụng cụ khoan ta phải dựa điều kiện công nghệ thực tế dàn khoan 3.1 Lựa chọn thiết bị khoan dụng cụ khoan : 3.1.1 Tháp khoan * Các thông số tháp khoan: - Chiều sâu khoan được: 6000 m -