Như chúng ta đã biết ngành công nghiệp dầu khí là một ngành công nghiệp hiện đại đã và đang là một ngành mũi nhọn mang tính chiến lược trong quá trình phát triển của nền kinh tế không những ở Việt Nam mà còn ở nhiều quốc gia trên thế giới. Ngành công nghiệp dầu khí là ngành công nghiệp hiện đại, có tính chuyên môn hóa cao nên đòi hỏi đội ngũ cán bộ có trình độ khoa học, kỹ thuật và trình độ chuyên môn hóa cao. Do công nghệ khoan và khai thác dầu khí đều là nhập từ nước ngoài và phát triển ngày càng mạnh mẽ nên chúng ta càng phải phấn đấu làm chủ kĩ thuật công nghệ hiện đại để xây dựng một nền công nghiệp dầu khí với một chuỗi lien hoàn từ tìm kiếm,thăm dò,khai thác cho đến chế biến các sản phẩm dầu khí để phục vụ cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Một công việc quan trọng có tính quyết định trong ngành công nghiệp dầu khí là việc thi công các giếng khoan, khoan sâu vào lòng đất. Để thực hiện tốt công tác khoan cho giếng khoan dầu khí, nhất là các giếng khoan phải tiến hành chuẩn xác, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về kỹ thuật và kinh tế. Được sự đồng ý của bộ môn Khoan – Khai thác, trường Đại học Mỏ Địa Chất em xin trình bày đề tài: “Thiết kế thi công giếng khoan khai thác dầu khí N0103B – Bạch Hổ
LỜI MỞ ĐẦU Như biết ngành công nghiệp dầu khí ngành công nghiệp đại ngành mũi nhọn mang tính chiến lược trình phát triển kinh tế Việt Nam mà nhiều quốc gia giới Ngành công nghiệp dầu khí ngành công nghiệp đại, có tính chuyên môn hóa cao nên đòi hỏi đội ngũ cán có trình độ khoa học, kỹ thuật trình độ chuyên môn hóa cao Do công nghệ khoan khai thác dầu khí nhập từ nước phát triển ngày mạnh mẽ nên phải phấn đấu làm chủ kĩ thuật công nghệ xây dựng công nghiệp dầu khí với chuỗi lien hoàn từ tìm kiếm, thăm dò, khai thác chế biến sản phẩm dầu khí để phục vụ cho nhu cầu nước xuất Một công việc quan trọng có tính định ngành công nghiệp dầu khí việc thi công giếng khoan, khoan sâu vào lòng đất Để thực tốt công tác khoan cho giếng khoan dầu khí, giếng khoan phải tiến hành chuẩn xác, đáp ứng đầy đủ yêu cầu kỹ thuật kinh tế Được đồng ý môn Khoan – Khai thác, trường Đại học Mỏ - Địa Chất em xin trình bày đề tài: “Thiết kế thi công giếng khoan khai thác dầu khí N0103B – Bạch Hổ Với kiến thức chuyên môn nhiều hạn chế thời gian tiếp xúc thực địa không nhiều nên đồ án nhiều thiếu sót Rất mong đóng góp ý kiến thầy cô Em xin bày tỏ lòng cám ơn đến thầy giáo Bộ môn Khoan Khai thác, đặc biệt thầy TS Nguyễn Trần Tuân tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án ! Em xin chân thành cám ơn! CHƯƠNG I ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ VÀ ĐỊA CHẤT MỎ BẠCH HỔ 1.1 Đặc điểm địa lý vùng mỏ Bạch Hổ Mỏ Bạch Hổ mỏ dầu lớn nằm thềm lục địa phía Nam nước ta Mỏ thuộc lô 09 cách đất liền 120km, cách Vũng Tàu 130km phía Đông Nam, phía Tây Nam mỏ mỏ Rồng xa phía Đông Nam 150km mỏ Đại Hùng, Thanh Long Thành phố Vũng Tàu nơi đặt dịch vụ sản xuất xí nghiệp lên doanh Vietsopetro, đơn vị chủ quản chịu trách nhiệm thăm dò khai thác mỏ Bạch Hổ Hình 1.1: Vị trí địa lý mỏ Bạch Hổ 1.2 Đặc điểm khí hậu thủy văn Khí hậu vùng mỏ khí hậu nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hưởng sâu sắc biển Mỏ nằm khu vực khối không khí có chế độ tuần hoàn ổn định, chia làm hai mùa rõ rệt Mùa khô từ tháng 11 đến tháng năm sau thời gian có gió mùa Đông Bắc hoạt động manh, gió nhiều vào thời kỳ từ tháng 12 đến tháng năm sau với sức gió cấp 5, cấp Gió thổi mạnh tạo song cao trung bình 6cm có đến 8cm Nhiệt độ ban ngày dạo động khoảng 22 - 24 0C, mùa lương mưa ít, độ ẩm trung bình khoảng 65% Mùa mưa từ tháng đến tháng 9, giai đoạn có gió mùa Đông Nam hoạt động mạnh, trời nóng hơn, nước, nhiệt độ không khí tương đối cao, trung bình từ 25 – 35 0C, mưa thường xuyên kéo dài hàng giờ, lượng mưa tang lên 260 – 270mm/tháng Độ ẩm không khí trung bình 81 – 89% Bão tượng tự nhiên gây nguy hiểm cho đất liền đặc biệt công trình biền Các bão thường xuyên xảy vào tháng 7, 8, 9, 10 hướng di chuyển bão Tây Tây Bắc, tốc độ di chuyển trung bình 28km/h ( cao 40 – 50km ) sang cao tới 10 – 15cm Tại vùng mỏ có chiều sâu nước biển thay đổi khoảng 50m có dòng biển chảy qua Dòng biển phụ thuộc vào chế độ gió mùa thủy triều, lưu tốc 82-87cm/s độ sâu 20m giảm đến 25cm/s sát đáy biển Chế độ thủy nhiệt thềm lục địa thay đổi theo mùa theo chiều sâu, trung bình từ 24,9 – 26,90C Vũng Tàu nơi tốt cho dịch vụ tìm kiếm thăm dò khai thác mỏ dầu khí khơi công việc gặp không khó khan điều kiện biển thời tiết gây 1.3 Đặc điểm kinh tế xã hội 1.3.1 Giao thông Đường quốc lộ 51 dài 125km đường thủy dài 80km đường hàng không nối liền thành phố Vũng Tàu với thành phố Hồ Chí Minh – khu trung tâm kinh tế thương mại miền Nam Sân bay Vũng Tàu công ty dịch vụ bay miền Nam tiếp nhận loại máy bay AN-24, AN-26 loại trực thăng MI-8 phục vụ cho cán công nhân viên xí nghiệp liên doanh Vietsopetro mỏ Hiện sân bay trở thành phi cảng quốc tế với cầu hàng không quốc tế Vũng Tàu- Singapore vừa thiết lập sân bay Tân Sơn Nhất thành phố Hồ Chí Minh đầu mối hàng không quốc tế có khả tiếp nhận loại máy bay cỡ lớn Thành phố Vũng Tàu thành phố Hồ Chí Minh có hệ thống hải cảng tiếp nhận tàu có trọng tải vạn tấn, riêng hệ thống hải cảng Vũng Tàu xây dựng hoàn chỉnh để thực dịch vụ dầu khí Vũng Tàu điểm kinh tế phía Đông Nam Bộ với Vũng Tàu – Biên Hòa – Hồ Chí Minh 1.3.2 Dân cư – xã hội Dân số Vũng Tàu khoảng 35.000 dân, 1/3 dân đảo, chủ yếu sống nghề chài lưới, khoảng 1/4 dân miền núi sống nghề trồng trọt, số lại chủ yếu dân miền bắc di cư vào, họ có tinh thần lao động cần cù sáng tạo, nguồn lao động dồi phục vụ cho mỏ Ngành kinh tế chủ yếu tỉnh dịch vụ đánh cá Thành phố Vũng Tàu thuộc tỉnh Bà Rịa sau giải phóng miền Nam, Vũng Tàu nước bước vào công cải tạo xã hội, xây dựng kinh tế phát triển toàn diện Cùng với ngành du lịch, giàn khoan dầu khí xí nghiệp liên doanh Vietsopetro làm giàu đẹp them mảnh đất trù phú đồng Nam Bộ 1.4 Đặc điểm địa chất vùng mỏ Bạch Hổ 1.4.1 Sơ lược chung địa chất vùng mỏ Mỏ Bạch Hổ nằm bồn trũng Cửu Long thuộc thềm Sunda, hình thành cấu trúc thềm Sunda gắn liền với ba chu kỳ tạo thành địa hào Rizta, kỉ Creta muộn Sự mổ rộng biển phía Tây Nam có thềm lục địa Việt Nam xảy thời kỳ thứ (Paleoxen muộn) thành tạo phức hệ Rizta hướng Đông Bắc Chu kỳ thứ trình tạo thành địa hào Rizta gắn liền với tạo thành địa hào Rizta vùng ven biển, điều kiện kiến tạo hoạt động manh hơn, tốc độ đạt cực đại vào giai đoạn Oligoxen sớm Chu kỳ thứ Mioxen đệ tứ, đặc trưng sụt lún thềm biển hình thành bể trầm tích lớn nằm xen kẽ với đới nâng có móng tiền Kainozoi Hoạt động mắc ma xuất thời kỳ Kainozoi muộn có tác động định đến cấu trúc kiến tạo chung thềm lục địa Việt Nam Cấu tạo Bạch Hổ thuộc đới nâng trung tâm bồn trũng Cửu Long, vòm nâng kích thước 17 x 18km kéo dài theo hướng Đông Bắc bị đứt gãy phân thành hai vòm riêng biệt : Vòm Bắc vòm Nam Trên sở tài liệu thăm dò địa chất kết hợp với kết đới nâng thuộc bồn trũng Cửu Long, phân thành phần kiến tạo bậc hai: đới nâng Đồng Nai, Tam Đảo Munda ( hố sụt ) có đới nâng Cửu Long, đới nâng nghiêng Trà Tân Các cấu tạo bậc hai lại phân thành cấu trúc bậc ba cấu tạo không đối xứng có phương Đông Bắc 1.4.2 Đặc điểm địa tầng thạch học Dựa vào đặc điểm thạch học, cổ sinh, tài liệu Karota giếng khoan địa chất mỏ Bạch Hổ để thuận tiện cho công tác thăm dò khai thác dầu khí kế hoạch mỏ Bạch Hổ, nhà địa chất dầu khí XNLDDK phân chia gọi tên vị địa tầng theo tên địa phương cho cấu tạo vùng mỏ Địa tầng mỏ Bạch Hổ qua phân tích mẫu đá thu từ giếng khoan gồm thành tạo đá móng trước Kainozoi thuộc hệ có tuổi từ Paleogen đến đệ tứ Từ cột địa tầng tổng hợp mỏ Bạch Hổ mô ta sau : 1.4.2.1 Trầm tích hệ Neogen đệ tứ - Trầm tích plioxen – Đệ Tứ (Điệp Biển Đông) Trầm tích hệ nằm bất chỉnh hợp trầm tích Mioxen, mặt bất chỉnh hợp ghi nhận tài liệu địa chấn Trầm tích hệ biển Đông đánh dấu giai đoạn toàn bồn trũng Cửu Long, lúc biển mở rộng toàn bồn trũng Hệ tầng biển Đông bao gồm đá sét lục nguyên Cacbonate xen kẽ thay đổi Cát cát sỏi (chiếm 60% ) có màu xám, vàng xám, cát Arkosic, cát thạch anh, nén ép tốt đến trung bình, độ lựa chọn chủ yếu đến trung bình, kích thước không đồng đều, có nhiều Glauconic Trong cát có cuội thạch anh nhỏ, phần hóa thạch giảm cát trở nên thô hơn, cát có lẫn bột, cát có màu vàng chứa Glauconic Chiều dày điệp khoảng 600 – 700m Dưới điệp biển Đông trầm tích thống Mioxen thuộc hệ Neogen Thống chia phụ thống : - Phụ thống Mioxen – Điệp Đồng Nai Trầm tích hệ Đồng Nai phát rộng khắp bồn trũng Cửu Long phần đồng sông Cửu Long Trầm tích hệ nằm bất chỉnh hợp hệ tầng điệp Côn Sơn, mặt cắt hệ thống chiếm ưu loại đá lục nguyên ( 60 – 85%) cát sỏi với Arkosic hay thạch anh, thấy cát kết rời xốp cát bột kết với Cacbonate xi măng sét Cacbonate Các lớp sét Montmoriolite nâu, dẻo dính, bề dày tới 20m Ngoài có lớp Cacbonate sáng màu, cứng dòn, phân lớp mảnh vụn có kích thước khoảng 12 – 18mm, nén ép trung bình, độ lựa chọn kém, mảnh vỡ động vật không nhiều, hạt Glauconite, đôi chỗ có Mica hay mảnh vụn thạch anh (35%) Bột kết phân lớp màu nâu, màu sáng loang lổ, rải rác có lớp mỏng dạng thấu kính than Các hóa thạch tìm thấy cho phép xác định hệ tầng Đồng Nai có tuổi Mioxen Môi trường lắng đọng trầm tích tam giác châu, Aluvi, ven biển Chiều dày điệp thay đổi khoảng 200 – 1500m, tang dần phía cánh cấu tạo - Phụ thống Mioxen – Điệp Côn Sơn Các đá Mioxen tìm thấy tất giếng khoan khoan bồn trũng Cửu Long, nằm chỉnh hợp trầm tích Mioxen Các đá chủ yếu hệ cát kết Arkosic, cát kết, cuội sỏi, sét cát hay với xi măng Cacbonate, cát kết, cát sỏi kết cát màu xám, vàng hay tơi xốp dạng khối chiếm 50 – 80% Cát kết Arkosic (30% Fenspat) thạch anh Sét, sét kết phân lớp tơi xốp sét Montmorillonite màu nâu chứa sắt Cacbonate sáng màu cứng, thường lẫn mảnh vụn thạch anh hạt nhỏ Có số lớp mỏng dạng thấu kính than Vì thiếu tầng chắn khu vực nên trầm tích điệp không hoàn toàn có triển vọng dầu khí Tàn tích động vật thấy, bào tử phấn hoa phong phú Môi trường lắng đọng trầm tích chuyển từ biển nông sang tram tích sông, đầm lầy ven biển - Phụ thống Mioxen – Điệp Bạch Hổ Trầm tích điệp Bạch Hổ bắt gặp số giếng khoan khoan bồn trũng Cửu Long Trầm tích điệp nằm bất chỉnh hợp trầm tích Oligoxen bề mặt bất chỉnh hợp phản xạ tốt mặt cắt địa chấn Đây mặt bất chỉnh hợp quan trọng địa chất địa tầng Kainozoi Dựa tài liệu thạch học, cổ sinh vật địa lý, điệp chia làm phụ điệp: + Phụ điệp Bạch Hổ : Trầm tích lớp phụ điệp lớp cát kết lẫn với sét kết bột kết Càng gần với phần phụ điệp khuynh hướng hạt thô rõ Cát kết thạch anh màu sáng xám, độ hạt từ nhỏ đến trung bình, độ lựa chọn trung bình gắn kết chủ yếu xi măng sét, Kaolimit lẫn với Cacbonate Bột kết màu xám nâu, xanh đến xanh tối phần chứa nhiều sét Trong phần rìa bồn trũng Cửu Long cát chiếm phần lớn (60%) giảm dần tâm bồn trũng + Phụ điệp Bạch Hổ : Đặc trưng trầm tích hạt mịn chủ yếu, có gặp lớp cát kết với chiều dày không đáng kể cuội kết Tổng chiều dày phụ điệp Bạch Hổ khoảng 300m + Phụ điệp Bạch Hổ : Về mặt thạch học tập cát, cát kết mỏng đặc biệt có mặt tầng sét dẻo,dính dẽ trương nở nước Tập sét có tên gọi Rotalia tầng chắn khu vực bồn trũng Cửu Long nói chung Bạch Hổ, mỏ Rồng nói riêng Nó tạo thành từ môi trường ẩm, biển nông có hoạt động mạnh yếu tố động học Phần phụ điệp lớp cát hạt nhỏ lẫn với lớp bột mỏng Phần chủ yếu cát kết bột kết, đôi chỗ gặp vết than Glauconit Trong trầm tích điệp Bạch Hổ giàu bào tử Magnaliatiec, Honardi phần Shorae, chiều dày khoảng 700– 800m 1.4.2.2 Trầm tích hệ Paleogen – Kỉ Kainozoi Trong bồn trũng Cửu Long trầm tích Kainozoi phủ không đá móng trước Kainozoi Các trầm tích có tuổi Oligoxen Đệ tứ Trong trầm tích Kainozoi gồm phân vị địa tầng : - Hệ Palogen – thống Oligoxen – phụ thống Oligoxen (P3) – điệp Trà Cú Ở gồm lớp cát trung bình xen kẽ hạt nhỏ màu nâu sáng lẫn màu nâu đỏ Điệp phân thành phụ điệp Ở đáy điệp có sỏi kết mảnh đá móng, tạo thành lớp dày phủ trầm tích Nguồn gốc vật liệu tạo thành trầm tích Oligoxen tái trầm tích vỏ phong hóa : Cuội kết chặt xít, nhiều nứt nẻ vật liệu mảnh vụn Granite, phiến sét, silic… Độ dày lớp đáy theo tài liệu giếng khoan thay đổi từ – 171m, chiều dày điệp thay đổi từ – 500m - Hệ Palogen – thống Oligoxen – phụ thống Oligoxen (P3) – điệp Trà Tân Phụ điệp Trà Tân : chủ yếu gồm cát kết màu đen xen kẽ lớp cát mỏng có kich thước độ hạt trung bình, màu tối rắn Cát kết có bão hòa dầu dị thường áp suất từ 1,65 – 1,70Mpa/m Phụ điệp Trà Tân : với chiều dày từ 600 – 650m chủ yếu cát kết,sét màu xanh Trong cát kết cấu tạo Trà Tân có biểu dầu khí, hệ số phá vỡ vỉa 0,0165Mpa/m Bề dày điệp Trà Tân giảm vòm đới nâng Bạch Hổ tăng đột ngột rìa đới nâng Các tầng sản phẩm thuộc điệp tính từ xuống I a, Ib, Ic, II, III, IV, V Bề dày điệp Trà Tân 76 – 1340m 1.4.2.3 Đá móng trước Kainozoi Là loại đất đá trước Kainozoi, 60 giếng khoan khoan tới móng vùng Cửu Long Qua tài liệu thu nhập xác nhận lại thấy thành phần đá móng chủ yếu thể thâm nhập nhóm Granit, Granit có màu xám, xám phớt hồng dạng khối hạt trung Một số mẫu chịu ảnh hưởng thứ sinh bị vò nát Thành phần khoáng vật chủ yếu thạch anh 10 – 30% Fondofat (80%), Mica Amphibon từ đến 8,9% khoáng vật phụ khác Tuổi đá móng Jura muộn Kreta sớm Đá móng có bề mặt phong hóa không đều, không liên tục cổ địa hình Đá móng kết tinh phát độ sâu 3088 – 4000m Qúa trình khe nứt hóa, trình lionit, hoạt động phong hóa hoạt động thủy nhiệt tạo thành bẫy dạng khối Limonit, vỉa dầu lớn nằm trung tâm mặt cắt Chiều dày lớn khoan móng 1312m, có điểm cao độ sâu 3088m 1.4.3 Đặc điểm kiến tạo mỏ Bạch Hổ Đới nâng Bạch Hổ nếp lồi lớn kéo dài có định hướng Đông Bắc, cấu tạo phức tạp hệ thống đức gãy dọc, biên độ chiều dài đứt gãy giảm dần phía mặt cắt Cấu tạo thể tương phản rõ tần Mioxen Oligoxen Ở phần lát cắt địa hình đới nâng thể tương đối rõ nét Cấu tạo bất đối xứng thể phần vòm với góc dốc đất đá cánh phía Tây – 10 (theo độ sâu), cánh phía Đông – 21 Trục uốn vòm thấp dần phía Bắc với góc dốc 210, mức độ nghiêng đát đá khoảng 70 – 400m/km Trục uốn phía Nam thụt xuống độ dốc nhỏ 60 với mức nghiêng đất đá từ 50 – 200m/km Hướng phá hủy kiến tạo cấu tạo chủ yếu hai hướng kinh tuyến hướng chéo Đứt gãy kinh tuyến I, II có dạng hình phức tạp kéo dài phạm vi vòm trung tâm Đứt gãy I chạy dọc theo hướng Tây nếp uốn, có biên độ thay đổi từ 400m (ở phía Nam) 500m (theo hướng chiều ngang vòm trung tâm) Trong phạm vi vòm Bắc có ba đứt gãy thuận gần song song với có biên độ thay đổi từ 100 – 200m Ở vòm Bắc đứt gãy I chạy theo hướng Đông Bắc, dịch chuyển ngang bề mặt phá hủy xác định đứt gãy chéo vĩ tuyến a, b, IV, X Đứt gãy II chạy dọc theo sườn Đông vòm Trung Tâm, hướng đứt gãy xác định đứt gãy III, V, VI, VIII - Vòm Trung Tâm phần nâng cao so với vòm Bắc vòm Nam móng tương ứng 250m 950m Phía Bắc phân cách đứt gãy thuận Ĩ với phương kinh tuyến hướng đổ mặt quay phía Tây Bắc Cánh Đông vòm Trung Tâm bị phá hủy mạnh thành khối dạng bậc thang lún phía Nam đứt gãy II, IV, VI - Vòm Bắc phần có cấu tạo phức tạp khối nâng nếp uốn địa phương Trong phần thể rõ đứt gãy thuận có phương kinh tuyến phân nhánh Các đứt gãy nhánh chia vòm Bắc thành hai cấu trúc riêng biệt Phía Tây vòm Bắc có nếp uốn hẹp dạng lưỡi trai nối tiếp với phần lún chìm cấu tạo, cánh phía Đông vòm bị đứt gãy thuận IX, X với hướng đổ Đông Nam phá hủy mạnh tạo thành địa hào bậc thang Trong khối phía Nam lún thấp với khối phía Bắc lân cận - Vòm Nam phần lún chìm sâu cấu tạo, phía Bắc giới hạn đứt gãy thuận phi tuyến số IV Các phía khác giới hạn đường đồng mức 430m theo mặt cắt móng Phần nghiêng xoay cấu tạo bị phân chia nhiều khối phân biệt đứt gãy thuận phi tuyến số V Tại phát vòm nâng cách giếng khoan thăm dò 15 khoảng 750m hướng Đông Bắc Đỉnh vòm thấp đỉnh Trung Tâm 950m Như hệ thống phá hủy đứt gãy mỏ Bạch Hổ thể rõ nét mặt móng Oligoxen Số lượng đứt gãy biên độ mức độ liên tục chúng giảm dần từ lên Oligoxen 1.4.4 Các điều kiện địa chất ảnh hưởng đến công tác khoan Như trình bày phần trước, điều kiện địa chất mỏ Bạch Hổ phức tạp gây nhiều khó khan cho công tác khoan : - 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 - Tầng đá móng có gradient áp suất thấp gây dung dịch khoan thụt cần khoan gặp phải hang hốc - Các dứt gãy kiến tạo mỏ gây dung dịch khoan làm lệch hướng lỗ khoan 1.4.5 Mặt cắt địa chất giếng khoan N0103B 1.4.5.1 Ranh giới địa tầng - Từ 94 ÷ 660m trầm tích Đệ Tứ Neogen - Từ 660 ÷ 1240m trầm tích Mioxen - Từ 1240 ÷ 2232m trầm tích Mioxen - Từ 3027 ÷ 3994m tầng móng 1.4.5.2 Nhiệt độ áp suất vỉa • Gradien Áp suất vỉa - Từ độ sâu 94 ÷ 2232m : Gradien áp suất vỉa 1,0 - Từ độ sâu 2232 ÷ 3176m : Gradien áp suất vỉa 1,07 10 - Ống hom giỏ: Dùng trường hợp bị đứt cần khoan có đường kính lớn, đầu nối bị biến dạng hay đứt không đồng đều, sử dụng với Coolocon không an toàn ta sử dụng ống hom giỏ; - Ống chụp: Nếu chỗ đứt gãy không phẳng bị nứt dọc, dùng ống chụp mà cần khoan chui qua, có lắp them đoạn ống thích hợp; - Dao cắt: Khi cần khoan bị kẹt kéo lên được, sau dùng nhiều biện pháp cứu chữa ngâm dầu, axit, bắn mìn… Ta dùng dao cắt lấy cần khoan lên Dao cắt có loại dao cắt bên dao cắt bên 8.2.6 Sự cố rơi dụng cụ xuống đáy Nguyên nhân - Các dụng cụ bị lỏng trình làm việc; - Không giữ cẩn thận miệng lỗ khoan thời gian nâng thả kéo hết cần khỏi miệng lỗ khoan; - Thao tác nâng thả sai trình nâng tháo vặn cần - Làm việc thiếu ý miệng lỗ khoan Cần khoan bị rơi, trình nâng thả clevatơ bị hỏng Hay trình nâng thả không ý đóng elavatơ Cũng gây thao tác nâng thả cần khoan bị tháo ren Trong rơi choòng khoan bị cắm xuống đáy cần bị cong có trường hợp lấy lên Cần bị rơi không sử dụng chấu chèn đặc biệt dùng cho cần nặng Còn rơi dụng cụ khác sơ suất, hay bị hư hỏng trình làm việc Hậu gây nên kẹt cần, rơi xuống đáy Ngăn cản trình tiếp tục khoan Các biện pháp giải 144 Trong trường hợp choòng khoan bị đứt hat trượt đầu nối, vị trí thẳng đứng, người ta dùng Metric đặc biết để cứu Nếu cứu phương pháp người ta dùng phay đặc biệt để khoan phá sau phoi bị phá lấy lên nhờ đầu chụp hay doa nam châm 8.2.7 Sự cố choòng khoan Nguyên nhân - Kiểm tra không kĩ chất lượng choòng khoan trước khoan; - Thời gian sử dụng choòng khoan để khoan lâu làm cho chóp khoan bị mài mòn ổ đỡ; - Các thông số chế độ khoan không hợp lý tải trọng đáy tốc độ quay; - Do khuyết tật choòng trình chế tạo; - Khi đưa choòng vào làm việc, bị kẹt giếng đường kính lỗ khoan bị bó hẹp lại Dấu hiệu nhận biết - Moomen quay bàn roto tăng ổ bi chóp bị kẹt; - Rung lắc cần khoan; - Giảm tốc độ học – 2,5 lần với chế độ khoan trước Biện pháp phòng ngừa cứu chữa Biện pháp phòng ngừa: - Kiểm tra chất lượng choòng khoan đặc biệt ổ đỡ cảu 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 145 Phương pháp cứu chữa: Khi choòng bị rơi xuống đáy giếng khoan, thẳng đứng ta dùng Metric đặc biệt để cứu chữa Nếu không ta sử dụng choòng khoan nam châm 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 tuoocsbin ta giải phóng cần khoan cách quay cột cần khoan, có vỏ tuôcbin quay choòng đứng yên Vì vậy, để quay choòng khoan cần phải làm kẹt tuốcbin cách thả vào cột cần vật kim loại nhỏ Sau ta bơm rửa để vật nhỏ chui vào tuốc bin, quay cột cần roto với tốc độ nhỏ vật kim loại rơi vào cánh tuốc bin tầng phá hủy cánh Các mảnh vụn cánh tuốc bin chui xuống tầng làm kẹt roto stato Khi trục tuốc bin bị kẹt t quay cột cần đưa choòng lên quay cột cần quay tuốc bin 146 CHƯƠNG IX AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 9.1 Các yêu cầu biện pháp kỹ thuật phòng cháy chữa cháy an toàn lao động - Việc tổ chức công tác bảo vệ lao động kỹ thuật an toan gian khoan cố định, thực quy chế với 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 Vietsopetro - 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 Matxcova), quy chế thăm giò 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 Vietsopetro đưa hướng dẫn an toàn lao động cụ thể công tác khoan biển - Trên giàn khoan phải tran bị phương tiện kỹ thuật an toàn đại báo trước cố xảy 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 Vietsopetro - Hệ thống ánh sang 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 sang nơi làm việc, tiêu chuẩn độ sang nêu nội quy an toàn xí nghiệp - Tiếng ồn độ rung tạo nơi làm việc việc xếp hợp lý độ sang thích hợp, cần phải xếp giải vấn đề liên quan đến 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 tai nơi làm việc 147 - 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, diều khiển thủy lực đối áp Việc thử hệ thống đối áp tiến hành với có mặt ban đại diện phòng chống phun 9.2 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 cá phòng an toàn lao động - Việc khoan biển cho người học chuyên ngành khoan biển thực - Trước lúc bắt đầu khoan cần phải: + Rửa choòng khoan, giá để cần, máy khoan nơi khác + 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 lương…) - 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, ý đến việc gia cố phận chúng, bulong nối thiết bị cần phải hãm chặt 148 - Khi khoan có khả xuất dầu khí, kíp trưởng phải biết chắn giàn khoan phải 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 (bulong, ecu, dụng cụ cầm tay…) từ thiết bị sửa chữa 9.3 Những nhiệm vụ biện pháp đơn vị khoan có báo động cháy Nhiệm vụ kíp khoan - Khi có xuất dầu khí phun phải nhanh chóng làm kín miệng giếng, sau 5-10 phút phải ghi lại áp suất dư bên cần, áp suất dư cần, thể tích dung dịch bể chưa - Công việc tiến hành theo lệnh đốc công, kĩ 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 thủy 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; -Phụ khoan: Tham gia lắp bi xoay vào cần khoan, đóng van trước điều khiển, sau đóng van giập 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: 149 -Khi khoan, đo địa vật lý bắn mìn phải ngừng công việc lại đóng đối áp van nặng; -Công việc làm theo lệnh cán kỹ thuật 9.4 Vệ sinh môi trường trình thi công giếng khoan - Để đảm bảo an toàn lao động sức khỏe cho cán công nhân viên xí nghiệp, cần kiểm tra sức khỏe định kỳ hướng dẫn kiểm tra an toàn lao động theo định kỳ hang năm; - Xét tới diện hợp chất hữu không khí theo hướng dẫn phòng chống khí độc công nghiệp Công nhân khoan cần trang bị thiết bị chống ồn giảm rung; - Độ chiếu sang điều kiện cần thiết đảm bảo an toàn công việc người 150 CHƯƠNG X TỔ CHỨC THI CÔNG VÀ TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH 10.1.Tổ chức thi công Hệ thống quản lý kinh tế sản xuất ngày có tính chất thống hữu hình thức điều hành quản lý, hệ thống kế hoạch hóa biện pháp khuyến khích kinh tế vật chất phát triển sản xuất Quản lý kinh tế xí nghiệp bao gồm việc quản lý kế hoạch, tổ chức sản xuất lao động xí nghiệp, định hướng nâng cao hoạt động kinh tế - sản xuất nâng cao tiêu kinh tế - kỹ thuật Hiện xí nghiệp Liên doanh Dầu khí VIETSOPETRO cấu tổ chức hoạt động theo mô hình Liên Xô cũ Xí nghiệp khoan điều hành – kỹ thuật mang tính độc lập Nó độc lập giải vấn đề sản xuất – kỹ thuật công nghệ, đề xuất biện pháp để sử dụng hoàn toàn lực sản xuất xó sẵn, tiềm để nâng cao hiệu sản xuất sử dụng phương tiện vật chất – kỹ thuật Vì việc hoàn thành nhiệm vụ chính, xí nghiệp khoan có nhiệm vụ áp dụng thành tựu khoa học nhất, kỹ thuật kinh nghiệm tiên tiến, nâng cao hiệu sản xuất nhờ nâng cao việc sử dụng nguồn lao động, vật tư tài chính, sử dụng hợp lý nguồn vốn đầu tư nâng cao hiệu chúng, giảm giá thành công tác khoan, rút ngắn thời giant hi công, ứng dụng tổ chức khoa học lao động sản xuất quản lý, đào tạo cán lành nghề sử dụng hợp lý chúng, nâng cao đời sống sinh hoạt cho người lao động Trong đội khoan gồm có 04 kíp chia làm 02 ca gồm ca ngày ca đêm Trong 04 kíp, 02 kíp nghỉ bờ 02 kíp làm việc biển (kíp kíp về) Ngoài biển có 02 kíp, kíp (I) làm việc từ 06h đến 18h, kíp (II) làm việc từ 18h đến 06h ngày hôm sau, thời gian làm việc 12h/ngày, tháng làm việc 15 ngày biển 10.2 Tổ chức sản xuất * Tổng công nhân viên giàn ca sản xuất lớn nhất: 110 người * Cơ cấu tổ chức ca sản xuất giàn khoan Bạch Hổ: Mỗi ca sản xuất giàn khoan kéo dài 15 ngày tổ chức sau: - Một giàn trưởng( giàn phó quyền giàn trưởng); 151 - Một thuyền trưởng; - Đội khoan bao gồm: đốc công (1 người Việt người Nga), kíp trưởng tám phụ khoan Đội khoan chia thành hai kíp khoan, kíp khoan làm việc 12 ngày nhiệm vụ thành viên đội sau: + Đốc công khoan: Chịu trách nhiệm đạo việc thi công giếng khoan; + Kíp trưởng: Thực công tác khoan kéo thả khoan cụ; + Công nhân khoan: Gồm thợ làm việc cao, phụ trách dung dịch hai thợ sàn khoan thực công tác tháo vặn cần, dọn dẹp sàn khoan, sơn Cùng làm việc với đội khoan có đội khác như: Đội khí phụ trách máy móc giàn, đội địa vật lý, đội bơm trám, đội thủy thủ,…để thực công tác phụ trợ cho công tác khoan giàn Cơ cấu sản xuất xí nghiệp khoan theo mô hình sau đây: Xí nghiệp khoan Trung tâm phục vụ công nghệ công trình Đội khoan Cơ sở phục vụ sản xuất Xưởng lắp ráp tháp (văn phòng) Phân xưởng sửa chữa Tua bin Kíp khoan Phân xưởng gia cổ giếng (văn phòng trám) Bãi dụng cụ Kíp khoan Phân xưởng dung dịch (Phòng dung dịch) Kíp khoan Phân xưởng thử nghiệm (thử giếng) Kíp khoan 152 Phân xưởng đối áp Phân xưởng cần ống 10.3.Lịch thi công giếng khoan 10.3.1.Mục đích Lịch thi công giếng khoan giúp ta tính toán sơ giá thành giếng khoan, từ dự trù kinh phí thi công đồng thời có phương án tiết kiệm giá thành giếng khoan Lịch thi công giếng khoan thúc đẩy công tác thi công, hạn chế phát sinh mặt thời gian, qua mang lại lợi ích kinh tế 10.3.2 Cơ sở lập thi công giếng khoan - Lịch thi công lập dựa sở sau: + Số lượng cán bộ, công nhân chịu trách nhiệm thi công giếng khoan; + Độ sâu giếng, điều kiện ảnh hưởng tới công tác thi công như: thời tiết, cố phức tạp thi công giếng, tình trạng cung ứng trang thiết bị phục vụ cho công tác thi công… 10.3.3 Tính toán lập thi công cho giếng N0103B Căn theo tiêu kinh tế kỹ thuật xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro, lịch thi công giếng khoan N0103B – Bạch Hổ xây dựng sau: 153 a b 4 6 a b a 1 b a b a 4 b a C h Hình 10.1: Lịch thi công giếng khoan N0103B Trong đó: a1: Thời gian xây lắp chuẩn bị khoan giếng a2: Thả ống chống Φ508 mm, bơm trám xi măng, chờ xi măng đông, lắp đối áp, ép thử đối áp a3: Thả ống Φ340mm, bơm trám xi măng, chờ xi măng đông, lắp đối áp, ép thử đối áp a4: Thả ống Φ245mm, bơm trám xi măng, chờ xi măng đông, lắp đối áp, ép thử đối áp a5: Thả ống Φ194mm, bơm trám xi măng, chờ xi măng đông, lắp đầu giếng, lắp đôi áp, ép thử đối áp a6: Thu dọn, kết thúc giếng chuẩn bị khoan giếng khác b1: Đóng ống Φ762mm, khoan choòng Φ660,4mm đến 250m b2: Khoan choòng Φ444,5mm đến 1178m 154 n g b3: Khoan choòng Φ311,1mm đến 3424m, đo Log, khoan doa chuẩn bị thả ống b4: Khoan choòng Φ215,9mm đến 4143m, đo log, khoan doa chuẩn bị thả ống b5: Khoan choòng Φ165,1 mm đến 4298m Bảng 8.1: Phân bố thời giant hi công giếng khoan N0103B ST T 10 11 Tên công việc Xây lắp chuẩn bị công tác khoan giếng Đóng ống Φ762mm, khoan choòng Φ660,4mm đến 250m Thả ống chống Φ508mm, bơm trám xi măng, chờ xi măng đông, lắp đầu giếng, lắp đối áp, ép thử đối áp Khoan choòng Φ444,5mm đến 1178m Thả ống Φ340mm, bơm trám xi măng, chờ xi măng đông, lắp đối áp, ép thử đối áp Khoan choòng Φ311,1mm đến 3424m, đo Log, khoan doa chuẩn bị thả ống Thả ống Φ245mm, bơm trám xi măng, chờ xi măng đông, lắp đối áp, ép thử đối áp Khoan choòng Φ215,9mm đến 4143m, đo Log, khoan doa chuẩn bị thả ống Thả ống Φ194mm, bơm trám xi măng, chờ xi măng đông, lắp đầu giếng, lắp đối áp, ép thử đối áp Khoan choòng Φ165,1mm đến 4298m Kết thúc giếng , chuẩn bị khoan giếng khác Đơn vị ngày nt Thời gian 5 Tổng cộng 10 nt 18 nt nt 11 29 38 nt 43 nt 47 nt 54 nt 60 nt nt 68 72 10.4 Tính toán giá thành thi công giếng khoan N0103B • Tổng chi phí cho việc thi công giếng khoan N0103B bao gồm: - Khấu hao tài sản cố định giàn khoan (T1): - Khấu hao tài sản cố định ngày 150.000 USD - Khấu hao tài sản cố định thời giant hi công: T1 = 72 x 150.000 = 10.800.000 USD 155 • Tổng chi phí vật tư, nhiên liệu cho giếng khoan: T2 = 20.000.000 USD • chi phí dịch vụ sản xuất (T3): Chi phí chiếm khoảng 10% tổng chi phí vật tư nhiên liệu: T3 = 10% x T2 = 2.000.000 USD • Chi phí dịch vụ vận tải biển: Chi phí chiếm khoảng 30% tổng chi phí vật tư nhiên liệu (T5): T5 = 30% x T2 = 6.000.000 USD • Chi phí cho thiết kế, giám sát điều hành: T6 = 1.000.000 USD • Tiền lương cho cán công nhân viên giàn khoan: - Tiền lương trung bình cho cán công nhân viên giàn khoan (bao gồm: tiền lương, tiền công tác biển, tiền bảo hiểm xã hội, tiền phụ cấp làm thêm,…) tháng vào khoảng 1500 USD - Tiền phải trả tính trung bình cho cán công nhân viên thời gian thi công giếng khoan (72 ngày = 2,77): 2,77 x 1500 = 4.155 USD - Tổng chi phí tiền lương T7 = số nhân công x 2.770 T7 = 110 x 4.155 = 457.050 USD Như vậy, tổng chi phí phải bỏ thi công giếng khoan …là: T = T1 + T2 +…+ T7 = 40.857.050 USD Giá thành cho 1m khoan : = 9506 USD KẾT LUẬN Qua việc hoàn thành đồ án ta rút số nhận xét sau: - Giếng khoan thi công vùng mỏ thăm dò kỹ lưỡng, có 100 giếng khoan khai thác dầu khí khoan Do người ta tổng kết chi tiết đặc trưng trầm tích thạch học, điều kiện áp suất, 156 nhiệt độ vỉa, tính chất chất lưu, tính chất lý đất đá dự kiến tương đối xác khoảng khoan gây cố phức tạp trình khoan - Do giếng khoan xiên định hướng giếng khoan sau lại khoan qua tầng cát pha đất sét ho nên dễ sập lở, trương nở trình khoan chống ống Giếng phải khoan qua tầng đất đá dị thường áp suất cao, tầng móng lại có độ thấm, độ rỗng cao, áp suất vỉa thấp nên có khả dung dịch nghiêm trọng - Từ phân tích cho thấy muốn thành công thi công giếng khoan người ta phải thiết kế, phải thông hiểu địa chất chuyên môn Đồ án trình bày phương pháp tính lựa chọn cấu trúc giếng khoan mỏ Bạch Hổ Nó hoàn thành sở liệu chung toàn mỏ Quá trình học tập nghiên cứu chuyên ngành khoan khai thác dầu khí trường đại học Mỏ-Địa chất Sau kết thúc đợt thực tập Xí nghiệp Khoan- Sửa giếng Vietsopetro, kết hợp với nhiều giáo trình chuyên môn học trường tài liệu liên quan đem hết khả để hoàn thành đồ án Mặc dù gặp nhiều khó khăn tài liệu hiểu biết kiến thức thực tế cố gắng hoàn thành đồ án trước thời hạn trạng bị cho kiến thức chuyên môn với thái độ làm việc nghiêm túc trước kết thúc khóa học công tác Với tận tình vảo thầy hướng dẫn Nguyễn Trần Tuân thầy, cô giáo môn Khoan- Khai thác Dầu khí, với nỗ lực thân, hoàn thành đồ án vào tháng năm 2017 Do hạn chế tài liệu kỹ thuật, kinh nghiệm thực tế nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót Tôi mong góp ý, bổ sung thầy, cán chuyên môn Một lần xin chân thành cám ơn thầy giáo hướng dẫn Thầy Tiến sĩ Nguyễn Trần Tuân thầy, cô giáo Khoa Bộ môn cán công nhân viên Xí nghiệp liên doanh Vietsopetro giúp đở, tạo điều kiện tốt giúp hoàn thành đồ án Tôi xin chân thành cám ơn ! Hà Nội, tháng năm 2017 157 Sinh viên thực Nguyễn Thanh Toàn 158 ... 114 127 159 127 1 42 165 140 154 171 146 166 177 168 188 184 27 178 196 184 194 21 6 190 21 9 24 5 197 24 5 27 0 197 27 3 29 9 20 3 29 9 324 20 3 324 351 20 3 340 365 20 3 351 376 22 9 377 4 02 229 407 4 32 228 ... 650 5 02 1181 1506 155 3994 650 528 1380 1585 155 429 8 21 Khoảng lệch đáy (m) 1 42 730 428 1300 Hình 2. 6: Profile giếng khoan N0103B 22 2. 2 Lựa chọn tính toán cấu trúc giếng khoan N0103B 2. 2.1 Mục... chuẩn Nga (mm) 914,4 7 62 720 660,4 508 - 490 - 426 444,5 340 - 393,9 - 324 311,1 24 4,5 - 29 5,7 - 24 4,5 21 5,9 194 193,7 165,1 - 140 2. 2 .2. 2 Tính toán cấu trúc giếng khoan 28 Giếng N0103B thiết