Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 6 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BỒN TRŨNG CỬU LONG VÀ GIẾNG KTN – 3X 8 1.1 Bồn trũng Cửu Long 8 1.2.Đặc điểm mỏ Kình Ngư Trắng Nam 9 1.1.1 Đặc điểm khí hậu 10 1.1.2 Điều kiện kinh tế xã hội 10 1.2 Thông tin cơ bản của giếng 11 1.3 Tóm tắt giếng khoan 12 1.4 Đặc điểm địa chất mỏ Kình Ngư Trắng Nam 14 1.4.1 Đặc điểm địa tầng – thạch học 14 1.4.2 Mặt cắt địa chất của giếng khoan KTN3X 19 1.4.3 Áp suất vỉa và nhiệt độ vỉa dự kiến 19 CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH KHOAN 16’’ VÀ CHỐNG ỐNG 1338’’ 21 2.1 Công tác chuẩn bị cho quá trình khoan 21 2.1.1 Chuẩn bị cho khoan 21 2.1.2 Tiến hành khoan và các vấn đề an toàn 21 2.1.3 Chuẩn bị khoan mở lỗ 22 2.2 Profile giếng khoan 23 2.3 Dung dịch khoan 24 2.3.1 Các yêu cầu lựa chọn với dung dịch khoan 24 2.3.2 Lựa chọn hệ dung dịch cho các khoảng của giếng KTN3X 25 2.3.3 Hệ dung dịch SW – Hivis sweep 26 2.4 Choòng khoan và phương pháp khoan 27 2.4.1 Choòng khoan 27 2.4.2 Các phương pháp khoan và lựa chọn phương pháp khoan cho các công đoạn 30 2.5 Khoan đoạn giếng đường kính 16’’’ 32 2.6 Quy trình chống ống 13 38’’ 34 2.6.1 Công tác chuẩn bị 34 2.6.2 Quy trình chống ống 34 CHƯƠNG 3: GIA CỐ VĨNH VIỄN THÀNH GIẾNG KHOAN 36 3.1 Lịch sử trám xi măng giếng khoan 36 3.2 Gia cố thành giếng khoan 36 3.2.1 Mục đích 36 3.2.2 Yêu cầu 37 3.3 Chống ống giếng khoan 37 3.3.1 Ống chống 37 3.3.2 Quy trình chống ống 38 3.3.3 Chuẩn bị tháp khoan và thiết bị khoan 38 3.3.4 Chuẩn bị lỗ khoan 38 3.3.5 Thả ống chống xuống giếng khoan 39 3.4 Phân loại các phương pháp trám và lựa chọn phương pháp trám cho giếng KTN3X 39 3.4.1 Phương pháp trám xi măng một tầng 39 3.4.2 Trám xi măng phân tầng 40 3.4.3 Trám xi măng cột ống chống lửng 43 3.4.4 Các phương pháp trám xi măng khác 45 3.5 Lựa chọn xi măng trám và chất phụ gia xi măng 46 3.5.1 Tìm hiểu về xi măng 46 3.5.2 Tìm hiểu về chất phụ gia xi măng 52 3.5.3 Lựa chọn xi măng cho ống chống 16’’ giếng KTN3X 56 3.6 Lựa chọn dung dịch đệm và dung dịch ép cho ống chống 13 38’’ giếng KTN3X 56 3.7 Công tác chuẩn bị về thiết bị 57 3.7.1 Ống chống 57 3.7.2 Thiết bị trám xi măng 58 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ TRÁM XI MĂNG CÔNG ĐOẠN ỐNG CHỐNG 13 38’’ 66 4.1 Lên kế hoạch 66 4.1.1 Thiết kế vữa xi măng 66 4.1.2 Xử lý dung dịch khoan bằng hóa chất 66 4.1.3 Thiết kế 66 4.1.4 Dung dịch đệm 67 4.1.5 Lưu lượng bơm 67 4.2 Dữ liệu tổng quan về khoảng khoan 16’’ và ống chống 13 38’’ 68 4.2.1 Thể tích vữa xi măng cần trám 70 4.2.2 Khối lượng xi măng khô cần thiết để điều chế vữa 71 4.2.3 Thể tích nước cần thiết để điều chế vữa xi măng 72 4.2.4 Thể tích phụ gia xi măng 72 4.2.5 Thể tích dung dịch ép 74 4.2.6 Thời gian trám xi măng với một máy bơm trám 74 4.3 Tính toán thực tế cho cột ống chống 13 38’’ 75 Thể tích vữa xi măng cần trám. 75 4.4 Quy trình thực hiện bơm trám xi măng 82 CHƯƠNG 5: CÔNG TÁC AN TOÀN VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 84 5.1 Các vấn đề an toàn trong công tác trám xi măng giếng khoan 84 5.1.1 Các yêu cầu và biện pháp cơ bản của kỹ thuật phòng cháy chữa cháy và an toàn lao động 84 5.1.2 An toàn lao động khi khoan các giếng dầu khí 85 5.1.3 Những nhiệm vụ và biện pháp đầu tiên của đơn vị khoan có báo động cháy 86 5.1.4 Vệ sinh môi trường trong quá trình thi công trám xi măng giếng khoan 86 5.2 Công tác bảo vệ môi trường trong công tác trám xi măng 87 KẾT LUẬN 89
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT PHẠM ĐỨC TRIỀN LỚP: KHOAN – KHAI THÁC K57 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRÁM XI MĂNG CỘT ỐNG CHỐNG TRUNG GIAN 13 – 3/8”GIẾNG KHOAN KTN-3X MỎ KÌNH NGƯ TRẮNG NAM HÀ NỘI, năm 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT PHẠM ĐỨC TRIỀN LỚP: KHOAN - KHAI THÁC K57 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRÁM XI MĂNG CỘT ỐNG CHỐNG TRUNG GIAN 13 – 3/8” GIẾNG KHOAN KTN-3X MỎ KÌNH NGƯ TRẮNG NAM GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN GIÁO VIÊN CHẤM TH.S LÊ QUANG DUYẾN HÀ NỘI, năm 2017 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 70 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BỒN TRŨNG CỬU LONG VÀ GIẾNG KTN – 3X .71 Bồn trũng Cửu Long 71 1.2.Đặc điểm mỏ Kình Ngư Trắng Nam 75 Đặc điểm khí hậu 76 Điều kiện kinh tế - xã hội 76 Thông tin giếng 77 Tóm tắt giếng khoan 79 Đặc điểm địa chất mỏ Kình Ngư Trắng Nam 80 1.5.1Đặc điểm địa tầng – thạch học 80 Mặt cắt địa chất giếng khoan KTN-3X 85 Áp suất vỉa nhiệt độ vỉa dự kiến 85 QUY TRÌNH KHOAN 16’’ VÀ CHỐNG ỐNG 13-3/8’’ 87 Công tác chuẩn bị cho trình khoan 87 Chuẩn bị cho khoan 87 Tiến hành khoan vấn đề an toàn 87 Chuẩn bị khoan mở lỗ 88 Profile giếng khoan 89 Dung dịch khoan 93 2.3.1Các yêu cầu lựa chọn với dung dịch khoan 93 Lựa chọn hệ dung dịch cho khoảng giếng KTN-3X 94 Hệ dung dịch SW – Hivis sweep 95 Choòng khoan phương pháp khoan 96 2.4.1Choòng khoan 96 Các phương pháp khoan lựa chọn phương pháp khoan cho công đoạn .99 Khoan đoạn giếng đường kính 16’’ 101 Quy trình chống ống 13 3/8’’ 102 2.6.1Công tác chuẩn bị 102 Quy trình chống ống 103 GIA CỐ THÀNH GIẾNG KHOAN .106 Lịch sử trám xi măng giếng khoan 106 Gia cố thành giếng khoan 107 Mục đích 107 Yêu cầu 107 Chống ống giếng khoan 107 3.3.1Ống chống 107 Quy trình chống ống 108 Chuẩn bị tháp khoan thiết bị khoan 108 Chuẩn bị lỗ khoan 108 Thả ống chống xuống giếng khoan 109 Phân loại phương pháp trám lựa chọn phương pháp trám cho giếng KTN-3X .109 3.4.1Phương pháp trám xi măng tầng 109 Trám xi măng phân tầng 110 Trám xi măng cột ống chống lửng 113 Các phương pháp trám xi măng khác 115 Lựa chọn xi măng trám chất phụ gia xi măng 116 3.5.1Tìm hiểu xi măng 116 Tìm hiểu chất phụ gia xi măng 123 Lựa chọn xi măng cho ống chống 16’’ giếng KTN-3X .126 Lựa chọn dung dịch đệm dung dịch ép cho ống chống 13 1/8’’ giếng KTN-3X 127 Công tác chuẩn bị thiết bị 128 3.7.1Ống chống 128 Thiết bị trám xi măng 128 THIẾT KẾ TRÁM XI MĂNG CÔNG ĐOẠN ỐNG CHỐNG 13 3/8’’ .136 Lên kế hoạch 136 Thiết kế vữa xi măng 136 Xử lý dung dịch khoan hóa chất 136 Thiết kế 137 Dung dịch đệm 137 Lưu lượng bơm 137 Dữ liệu tổng quan khoảng khoan 16’’ ống chống 13 3/8’’ .138 4.2.1Thể tích vữa xi măng cần trám 140 Khối lượng xi măng khô cần thiết để điều chế vữa .141 Thể tích nước cần thiết để điều chế vữa xi măng 142 Thể tích phụ gia xi măng 143 Thể tích dung dịch ép 144 Thời gian trám xi măng với máy bơm trám 144 Tính toán thực tế cho cột ống chống 13 - 3/8’’ 145 Thể tích vữa xi măng cần trám 145 Quy trình thực bơm trám xi măng 152 CÔNG TÁC AN TOÀN VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG .154 Các vấn đề an toàn công tác trám xi măng giếng khoan .154 Các yêu cầu biện pháp kỹ thuật phòng cháy chữa cháy an toàn lao động 154 An toàn lao động khoan giếng dầu khí 155 Những nhiệm vụ biện pháp đơn vị khoan có báo động cháy 156 Vệ sinh môi trường trình thi công trám xi măng giếng khoan .156 Công tác bảo vệ môi trường công tác trám xi măng .156 KẾT LUẬN 159 LỜI MỞ ĐẦU 70 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BỒN TRŨNG CỬU LONG VÀ GIẾNG KTN – 3X .71 Bồn trũng Cửu Long 71 1.2.Đặc điểm mỏ Kình Ngư Trắng Nam 75 Đặc điểm khí hậu 76 Điều kiện kinh tế - xã hội 76 Thông tin giếng 77 Tóm tắt giếng khoan 79 Đặc điểm địa chất mỏ Kình Ngư Trắng Nam 80 1.5.1Đặc điểm địa tầng – thạch học 80 1.5.1.1Trầm tích Neogen Đệ tứ 80 Plioxen – Đệ tứ (Hệ tấng Biển Đông, Tập A) 80 Miocen thượng (Hệ tầng Đồng Nai, tập BIII) 81 Miocen trung (hệ tầng Côn Sơn, tập BII) 81 Miocen hẹ (hệ tầng Bạch Hổ, tập BI) 81 Các trầm tích Paleogene 82 Đá móng trước Trias 82 Mặt cắt địa chất giếng khoan KTN-3X 85 Áp suất vỉa nhiệt độ vỉa dự kiến 85 1.5.3.1Áp suất vỉa dự kiến 85 Nhiệt độ vỉa dự kiến 86 QUY TRÌNH KHOAN 16’’ VÀ CHỐNG ỐNG 13-3/8’’ 87 Công tác chuẩn bị cho trình khoan 87 Chuẩn bị cho khoan 87 Tiến hành khoan vấn đề an toàn 87 Chuẩn bị khoan mở lỗ 88 Profile giếng khoan 89 Dung dịch khoan 93 2.3.1Các yêu cầu lựa chọn với dung dịch khoan 93 Lựa chọn hệ dung dịch cho khoảng giếng KTN-3X 94 Hệ dung dịch SW – Hivis sweep 95 Choòng khoan phương pháp khoan 96 2.4.1Choòng khoan 96 Các phương pháp khoan lựa chọn phương pháp khoan cho công đoạn .99 2.4.2.1Phương pháp khoan Top Drive 99 Phương pháp khoan Top Drive có sử dụng hệ thống lái chỉnh xiên (RSS) 99 Phương pháp khoan động đáy 100 Khoan đoạn giếng đường kính 16’’ 101 Quy trình chống ống 13 3/8’’ 102 2.6.1Công tác chuẩn bị 102 Quy trình chống ống 103 GIA CỐ THÀNH GIẾNG KHOAN .106 Lịch sử trám xi măng giếng khoan 106 Gia cố thành giếng khoan 107 Mục đích 107 Yêu cầu 107 Chống ống giếng khoan 107 3.3.1Ống chống 107 Quy trình chống ống 108 Chuẩn bị tháp khoan thiết bị khoan 108 Chuẩn bị lỗ khoan 108 Thả ống chống xuống giếng khoan 109 Phân loại phương pháp trám lựa chọn phương pháp trám cho giếng KTN-3X .109 3.4.1Phương pháp trám xi măng tầng 109 Trám xi măng phân tầng 110 Trám xi măng cột ống chống lửng 113 Các phương pháp trám xi măng khác 115 3.4.4.1Phương pháp trám giỏ 115 Phương pháp trám xi măng ngược 115 Phương pháp đặt cầu xi măng 116 Lựa chọn xi măng trám chất phụ gia xi măng 116 3.5.1Tìm hiểu xi măng 116 Tìm hiểu chất phụ gia xi măng 123 Lựa chọn xi măng cho ống chống 16’’ giếng KTN-3X .126 Lựa chọn dung dịch đệm dung dịch ép cho ống chống 13 1/8’’ giếng KTN-3X 127 Công tác chuẩn bị thiết bị 128 3.7.1Ống chống 128 Thiết bị trám xi măng 128 đế ống chống 128 van ngược (float collar), vòng dừng .129 Định tâm ống chống (Centralizer) 130 Chổi quét 132 nút trám xi măng (nút trám nút trám dưới) 133 đầu trám xi măng 134 THIẾT KẾ TRÁM XI MĂNG CÔNG ĐOẠN ỐNG CHỐNG 13 3/8’’ .136 Lên kế hoạch 136 Thiết kế vữa xi măng 136 Xử lý dung dịch khoan hóa chất 136 Thiết kế 137 Dung dịch đệm 137 Lưu lượng bơm 137 Dữ liệu tổng quan khoảng khoan 16’’ ống chống 13 3/8’’ .138 4.2.1Thể tích vữa xi măng cần trám 140 Khối lượng xi măng khô cần thiết để điều chế vữa .141 Thể tích nước cần thiết để điều chế vữa xi măng 142 Thể tích phụ gia xi măng 143 Thể tích dung dịch ép 144 Thời gian trám xi măng với máy bơm trám 144 Tính toán thực tế cho cột ống chống 13 - 3/8’’ 145 Thể tích vữa xi măng cần trám 145 a.Khối lượng xi măng khô cần thiết để điều chế vữa 147 Thể tích nước cần thiết để điều chế vữa xi măng 148 Thể tích chất phụ gia xi măng 148 Thể tích dung dịch bơm ép 150 Thời gian bơm dung dịch với máy bơm trám 150 Quy trình thực bơm trám xi măng 152 CÔNG TÁC AN TOÀN VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG .154 Các vấn đề an toàn công tác trám xi măng giếng khoan .154 Các yêu cầu biện pháp kỹ thuật phòng cháy chữa cháy an toàn lao động 154 An toàn lao động khoan giếng dầu khí 155 Những nhiệm vụ biện pháp đơn vị khoan có báo động cháy 156 Vệ sinh môi trường trình thi công trám xi măng giếng khoan .156 Công tác bảo vệ môi trường công tác trám xi măng .156 KẾT LUẬN 159 DANH MỤC BẢNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT PHẠM ĐỨC TRIỀN LỚP: KHOAN – KHAI THÁC K57 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRÁM XI MĂNG CỘT ỐNG CHỐNG TRUNG GIAN 13 – 3/8”GIẾNG KHOAN KTN-3X MỎ KÌNH NGƯ TRẮNG NAM HÀ NỘI, năm 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT PHẠM ĐỨC TRIỀN LỚP: KHOAN - KHAI THÁC K57 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRÁM XI MĂNG CỘT ỐNG CHỐNG TRUNG GIAN 13 – 3/8” GIẾNG KHOAN KTN-3X MỎ KÌNH NGƯ TRẮNG NAM GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TH.S LÊ QUANG DUYẾN GIÁO VIÊN CHẤM HÀ NỘI, năm 2017 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 70 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BỒN TRŨNG CỬU LONG VÀ GIẾNG KTN – 3X 71 Bồn trũng Cửu Long 71 1.2.Đặc điểm mỏ Kình Ngư Trắng Nam 75 Đặc điểm khí hậu 76 Điều kiện kinh tế - xã hội 76 Thông tin giếng 77 Tóm tắt giếng khoan 79 Đặc điểm địa chất mỏ Kình Ngư Trắng Nam 80 1.5.1Đặc điểm địa tầng – thạch học 80 .4 Mặt cắt địa chất giếng khoan KTN-3X 85 Áp suất vỉa nhiệt độ vỉa dự kiến 85 QUY TRÌNH KHOAN 16’’ VÀ CHỐNG ỐNG 13-3/8’’ 87 Công tác chuẩn bị cho trình khoan 87 Chuẩn bị cho khoan 87 Tiến hành khoan vấn đề an toàn 87 Chuẩn bị khoan mở lỗ 88 - Thể tích vữa xi măng phần giữa cột ống chống 20” lỗ khoan 16” Áp dụng công thức (4.2) với Dlk = 16,95(in); Dn = 13,375(in); L2L = 4481,627(ft); E = 7% ta tính : Vv2L = 4481,627 (100% + 7%) = 505,02(bbl) - Thể tích vữa xi măng phần cần trám Áp dụng công thức (4.3) với = 82,54 (bbl) ; = 505,02 (bbl) ta tính được: = 82,54 + 505,02 = 587,56 (bbl) - Thể tích vữa xi măng phần giữa cột ống chống 13 – 3/8” đáy lỗ khoan 16” Áp dụng (4.4) với = 16,95 (in) ; =13,375 (in) ; =488,84(ft); E=7% ta tính được: Vv1T = 488,84 (100% + 7%) = 55,08 (bbls) - Thể tích vữa xi măng phần giữa chân đế ống chống 13 – 3/8” lỗ khoan 16” Áp dụng công thức (4.5) với =12,415 (in) ; =98,85(ft); ta tính được: Vv2T = 98,85= 14,80 ( bbls) - Thể tích vữa xi măng phần rốn giếng: Áp dụng công thức ( 4.5) với = 16,95 (in) ; tính được: Vv3T = 15,02 (100% + 7%) = 4,48 (bbls) - Thể tích vữa xi măng phần cần trám =15,02(ft); E=7% ta Áp dụng (4.6) với Vv1T= 55,08 (bbl) ; = 14,8 (bbls) ; 4,48(bbls) = + + =55,08 + 14,8 + 4,48= 74,36 (bbls) - Thể tích vữa xi măng phần cần trám Áp dụng (4.7) với = + = 587,56 (bbl) ; = 74,36 ( bbl) ta tính được: = 587,56 + 74,36 = 661,92 ( bbls) a Khối lượng xi măng khô cần thiết để điều chế vữa Bảng 4.13: Lượng xi măng khô cần thiết Thứ tự Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Thể tích vữa xi măng phần VvL bbl 587,56 Hiệu suất vữa xi măng phần YvL ft3/sk 2.19 Thể tích vữa xi măng phần VvT bbl 74,36 Hiệu suất vữa xi măng phần YvT ft3/sk 1.53 - Khối lượng xi măng khô cần thiết để điều chế vữa xi măng phần Áp dụng (4.8) với VvL = 587,56(bbl);YvL = 2,19(ft3/sk) ta tính được: GxmL = = 1506,4 (sk) - Khối lượng xi măng khô cần thiết để điều chế vữa xi măng phần Áp dụng (4.9) với VvT = 74,36 (bbl) ; YvT = 1,53(ft3/sk) ta tính được: GxmL = = 272,8 (sk) = Thể tích nước cần thiết để điều chế vữa xi măng Dữ liệu để tính toán thể tích nước cần thiết để điều chế vữa xi măng cho cột ống chống 13 – 3/8” thể bảng sau: Bảng 4.14: Dữ liệu tính toán thể tích nước Thứ tự Thông số Khối lượng xi măng khô cần thiết để điều chế vữa xi măng phần Tỷ lệ nước xi măng phần Khối lượng xi măng khô cần thiết để điều chế vữa xi măng phần Tỷ lệ nước xi măng phần Kí hiệu GxmL Đơn vị sk Giá trị 1506,4 mL gal/sk 11,43 GxmT sk 272,8 mT gal/sk 5,09 - Thể tích nước cần thiết để điều chế vữa xi măng phần Áp dụng (4.10) với GxmL = 1506,4 (sk) ; mL = 11,43( gal/sk) ta tính được: VnL = = 409,956 (bbls) - Thể tích nước cần thiết để điều chế vữa xi măng phần Áp dụng(4.11) với GxmT = 272,8(sk); mT = 5,09(gal/sl) ta tính được: VnT = = 33,06 (bbls) Thể tích chất phụ gia xi măng Ta thiết kế xi măng với nồng độ thể tích chất phụ gia bảng sau: Bảng 4.15: Nồng độ thể tích chất phụ gia xi măng Phụ gia Tỉ lệ thể tích thiết kế Tỉ lệ thể tích thiết kế Đơn vị (Galon/ bao phần xi măng phần xi măng xi măng) FP – 9L 0,05 0,05 gps R – 21LS 0,38 0,02 gps A – 3L 0,4 gps CD – 33L 0,35 gps BA – 58L 1,2 gps FL – 66L 0,45 gps BJ - Ultra 0,3 gps Mặt khác đã tính ra: GxmL: Khối lượng xi măng khô cần thiết để điều chế vữa xi măng phần = 1506,4 (sk) GxmT : Khối lượng xi măng khô cần thiết để điều chế vữa xi măng phần = 272,8 (sk) Từ ta tính ra: - Thể tích chất phụ gia FP – 9L cho phần xi măng (gals): VFP-9LL = GxmL.0,05=1506,4.0,05=75,32 - Thể tích chất phụ gia FP – 9L cho phần xi măng (gals): VFP-9LT= GxmT.0,05 = 272,8.0,05 = 13,64 - Thể tích chất phụ gia R – 21LS cho phần xi măng (gals): VR-21LSL= GxmL.0,38 = 1506,4.0,38=572,432 - Thể tích chất phụ gia R – 21LS cho phần xi măng (gals): VR-21LST = GxmT.0,02=272,8.0,02=5.456 - Thể tích chất phụ gia A – 3L cho phần xi măng (gals): VA-3LL=GxmL.0,4=1506,4.0,4=602.56 - Thể tích chất phụ gia CD – 33L cho phần xi măng (gals): VCD-33LT=GxmT.0,35=272,8.0,35=95,48 - Thể tích chất phụ gia BA – 58L cho phần xi măng (gals): VBA-58L = GxmT.1,2 = 272,8.1,2 = 327,36 - Thể tích chất phụ gia FL – 66L cho phần xi măng (gals): VFl-66L=GxmT.0,45=272,8.0,45=122,76 - Thể tích chất phụ gia BJ – Ultra cho phần xi măng (gals): VBJ-UltraT= GxmT.0,3 = 272,8.0,3=81,84 Thể tích dung dịch bơm ép Dữ liệu để tính toán thể tích dung dịch bơm ép cho công tác trám xi măng cột ống chống 13 – 3/8” thể bảng sau: Bảng 4.16: Dữ liệu tính toán thể tích dung dịch bơm ép Thứ tự Thông số Kí hiệu Đơn vị in ft ft Giá trị Đường kính ống chống Dt 13,375 Chiều dài cột ống chống L 6286,089 Chiều dài vòng dừng nút trám l 99,74 Thể tích dung dịch bơm ép Áp dụng (4.12) với Dt = 13,375 (in); L = 6286,089 (ft); l = 99,74(ft) ta tính : Vep = (6286,089 – 99,74 ) = 1075,594 (bbls) Thời gian bơm dung dịch với máy bơm trám Dữ liệu để tính toán thời gian bơm dung dịch vào cột ống chống 13 – 3/8” thẻ bảng sau: Bảng 4.17: Dữ liệu để tính toán thời gian trám xi măng Thứ tự Thông số Thể tích vữa xi măng phần Kí hiệu VvL Đơn vị bbl Giá trị 587,56 Lưu lượng bơm (bpm) 4,50 Thể tích vữa xi măng phần VvT bbl 74,36 6,00 Thể tích dung dịch ép Vep bbl 1075,594 6,00 Từ ta tính ra: - Thời gian bơm ép xi măng phần trên: TL = VvL : nL = 587,56 : 4,5 = 58,28 (phút) - Thời gian bơm ép xi măng phần dưới: TT = VvT : nT = 74,36 : 6,0 = 8,34 (phút) - Tổng thời gian bơm vữa xi măng: Tv = TL + TT= = 66,62 (phút) - Thời gian bơm dung dịch ép : Tep = Vep : nep =1075,594 : =33,1 (phút) - Tổng thời gian bơm vữa xi măng dung dịch ép Tbơm = Tv + Tep = + = ( phút) = (giờ) Chuẩn bị dung dịch ép - Tính toán, chuẩn bị nguyên, vật liệu • Như thiết kế trên, dung dịch ép cho công đoạn trám xi măng ống chống 13 – 3/8” sử dụng dung dịch khoan Ta tính toán, chuẩn bị lương nguyên vật liệu • Ta có: Tỷ trọng dung dịch khoan sử dụng: 12,5 ppg Tỷ trọng dung dịch khoan cần đạt để sử dụng: 14,5 ppg Suy ra, tỷ lệ barit dung dịch : rBarit = 1490 = 141,9 (ppb) • Thể tích dung dịch bắt đầu pha chế: Start Vol = 80 bbl dw Suy tổng khối lượng barit cần cho pha chế dung dịch ban đầu : mBarit1 = rBarit 80 = 11352,3 (lb) Tương đương : 11352,3.0,00045 = 5,1 ( tấn) • Số bao lớn ( big bags) = mBarit : 1,5 = 3,4 ( big bags) • Thể tích gia tăng = 3,4 2,2432 = 7,62 (bbl) • Số bao barit cần có : SBarit = mBarit : 100 = 113 (sk) Vậy thể tích dung dịch kết thúc pha chế : End Vol = Start pacer = Start Vol : 15/45 = 26,7 (sk) • Số dụng cụ MSC – SPACER = End Vol : 42/600 = 6,8 (kits) • Ta có bảng sau : Khối lượng riêng dung dịch (ppg) 8,34 11 Tỉ lệ khối lượng riêng 1,00 1,32 - Quy trình pha trộn: + Kiểm tra bể dung dịch ( slug pit) + 80bbls nước kỹ thuật rót vào bể dung dịch ( thể tích ban đầu – Start Vol) + Thêm vào polime xc khuấy trộn 30 phút, thêm vào gallon FP-9L đợi hydrat hóa + Thêm từ từ 26,7 bao hạt Seal bond spacer + Thêm từ từ 5,1 barit để tăng tỷ trọng dung dịch lên 14,5 ppg + Cân ép dung dịch sử dụng để đo tỷ trọng dung dịch + Thêm trực tiếp chất hoạt tính bề mặt vào bể dung dịch trước bơm xuống giếng Quy trình thực bơm trám xi măng 1) Khi ống chống thả xuống đường ống trám xi măng kết nối, khởi động tuần hoàn từ từ Tuần hoàn lần thể tích cột ống chống trước trám xi măng để đảm bảo không đất, đá hay mảnh vụn ống chống chặn dòng chảy bơm xuống Trong thời gian này, dung dịch khoan phải xử lý hóa chất để giảm độ nhớt dẻo (plastic viscosity) ứng suất chảy (YP) Ứng suất chảy khoảng 25 tốt 2) Bơm rửa đường ống bơm trám xi măng với nước kỹ thuạt thử áp suất 5000psi 3) Thả nút trám 4) Bơm 20 bbl nước kỹ thuật với lưu lượng bpm 80 bbl Sealbond spacer với lưu lượng bpm 5) Pha trộn bơm vữa xi măng phần phần thiết kế bên trên,lưu lượng – pbm Xi măng cân đo tỷ trọng thường xuyên khoảng thời gian trình làm job, sử dụng cân áp ( cân sử dụng để xác định tỷ trọng dung dịch khoan ) 6) Thả nút trám 7) Bơm 10 bbl nước ( có tác dụng rửa đường ống bơm trám xi măng lên sàn khoan) 8) Sử dụng lưu lượng bơm cao cho phép để ép toàn dung dịch xuống van ngược ( lưu lượng 12 bpm điều kiện cho phép) Giảm dần lưu lượng xuống bpm 10 bbl cuối 9) Đợi nút trám chạm ( áp suất tăng) thử áp suất mức chênh áp 5000psi Nếu chênh áp phát hiện, ngừng bơm KHÔNG ÉP DƯ DUNG DỊCH VỮA XI MĂNG ( tránh dung dịch ép len lỏi qua chỗ đế ống chống làm cho chỗ có xi măng) 10) Kiểm tra dòng chay lại để kiểm tra van ngược “có” hoạt động tốt hay “không) Nếu có, bắt đầu gỡ bỏ khỏi giàn thiết bị bơm trám xi măng Nếu không, đợi xi măng đông cứng ban đầu CÔNG TÁC AN TOÀN VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG Các vấn đề an toàn công tác trám xi măng giếng khoan 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 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 Công ty TNHH MTV Điều hành Thăm dò Khai thác Dầu khí nước (PVEP POC) ; - Vấn đề an toàn công tác giàn khoan phải thực theo quy chế hành an toàn lao động công nghiệp dầu khí , 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 công ty đưa hướng dẫn an toàn lao động cụ thể công tác khoan biển; - 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 công ty; - 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 - 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 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; • 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 Những nhiệm vụ biện pháp đơn vị khoan có báo động cháy - 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 Vệ sinh môi trường trình thi công trám xi măng 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 Công tác bảo vệ môi trường công tác trám xi măng Sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên bảo vệ môi trường xung quanh vấn đề quan trọng nhân loại giai đoạn phát triển Nó phản ánh nhu cầu xã hội ngăn ngừa khắc phục hậu tai hại hoạt động kinh tế người gây Các công ty khoan có vai trò quan trọng định vấn đề sinh thái giữ gìn môi trường chống bị ô nhiễm Đặc điểm khác biệt công việc khoan chúng tiến hành trực tiếp thiên nhiên phân bổ diện tích lớn bao gồm đất liền, mà đầm lầy, hồ , biển đại dương; trình khoan giếng từ lòng đất phát khối lượng lớn nguồn nước nhạt, nước khoáng dầu khí tài nguyên khác Khi thiếu kiếm soát cần thiết công tác khoan gây vi phạm nghiêm trọng tới khí hậu sinh thái, dẫn tới làm bẩn khu vực nước thải, dung dịch khoan, hóa phẩm, chất cặn bã vật liệu dầu mỡ, phá vỡ cách ly tự nhiên chất lưu vỉa lòng đất đá chế độ nguồn nước đất Sự phun dầu khí từ giếng dẫn đến ô nhiễm nghiêm trọng, số trường hợp gây độc hại bầu khí Như biết, khoan giếng không dùng đến khối lượng lớn nước rửa, thành phần thường thường chứa hỗn hợp với nồng độ có hại thiên nhiên (dầu mỏ sản phẩm dầu mỏ, hóa phẩm…) Dung dịch khoan thất thoát từ hệ tuần hoàn thấm vào đất chảy vào hồ chứa lộ thiên mạng sông suối Trước không lâu, lượng dự trữ dung dịch khoan chứa hầm đất, phần nhỏ thấm vào đất sau công việc khoan kết thúc, cặn bã dung dịch khoan lấp đất, tồn lâu dài trở thành nguồn ô nhiễm đất ảnh hưởng đến canh tác nông nghiệp Tất nguồn làm bẩn công tác khoan phân thành nhóm: nguồn từ khai thác, xuất tạo thành từ nước thải rửa thiết bị, sàn khoan, máng, vứt bỏ mùn khoan, nước xả từ hệ thống làm mát … nguồn từ công nghệ dòng chảy dung dịch khoan từ ống khoan nâng lên nước thải sau rửa ống khoan, dư thừa dung dịch khoan xuất thời gian khoan loại bỏ dư thừa này, loại bỏ dung dịch từ giếng khoan trình kéo thả; từ nguồn cố chất lưu chảy từ vỉa giếng thời gian xuất dầu – khí; nguồn từ tổn thất nước kỹ thuật dòng chảy ống dẫn hậu hư hỏng phận nối ống; nguồn từ thiên nhiên loại bỏ nước kỹ thuật, từ cặn bã vật liệu bôi trơn, di chuyển vật chất bẩn từ khu vực khoan mạch nước ngầm Sự ô nhiễm môi trường xung quanh sử dụng vữa trám xảy thất thoát thành phần mặt đất bơm ép vữa xi măng vào tầng thấm vữa không ngưng kết khử kiềm đá xi măng Trong biện pháp đồng bảo vệ thiên nhiên vai trò lớn việc nghiên cứu ứng dụng trình công nghệ, cho phép giảm đáng kể khối lượng chất thải sản xuất tận dụng tối đa phế liệu chúng; nghiên cứu sử dụng hệ thống kỹ thuật theo chu kỳ khép kín, tăng hiệu độ tin cậy thiết bị hệ thống làm sạch, nhằm giảm độc tố phế thải Những năm gần đây, tổ chức khoan quan tâm nhiều đến việc hoàn thiện hệ thống tuần hoàn tăng độ tin cậy, việc thu gom, xử lý, chôn lấp chất thải dung dịch mùn khoan Trong lĩnh vực bơm rửa giếng thường thực biện pháp sau: hoàn toàn loại bỏ sử dụng hầm đất thay chúng hầm kim loại có sức chứa lớn, ứng dụng hệ tuần hoàn cấu trúc hoàn thiện với ống dẫn kín để dung dịch chảy qua; vận chuyển dung dịch khoan từ giếng sang giếng khác để sử dụng nhiều lần (nhất dung dịch gốc dầu dung dịch nhũ tương) Xử lý khử độc phế thải dung dịch chôn lấp nơi quy định KẾT LUẬN Trong trình khoan giếng dầu khí, bơm trám xi măng cột ống chống công tác quan trọng, định phần tới thành bại giếng khoan Một thiết kế thi công bơm trám xi măng phù hợp tăng khả bơm trám thành công, góp phần đảm bảo chất lượng cột ống chống, giảm tới mức thấp nhật cố phức tạp trình khoan sau này, đồng thời mang lại hiệu kinh tế cao Tuy để tài thiết kế bơm trám xi măng công tác khoan dầu khí đề tài tương đối khó, với mức độ nghiên cứu sâu liên quan tới nhiều vấn đề công nghệ mới, nhờ bảo tận tình thầy Lê Quang Duyến, hỗ trợ anh, chị công tác ngành dầu khí, với cố gắng lỗ lực thân, tham luận quý báu bạn khóa em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Do hạn chế tài liệu kỹ thuật, kinh nghiệm thực tế nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót Em mong bảo góp ý, bổ sung thầy, cô, cán chuyên môn, bạn đồng nghiệp để đồ án hoàn thiện Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Lê Quang Duyến người tận tình hướng dẫ bảo, thầy cô khoa dầu khí, anh, chị khóa trước công tác công ty PVEP Sông Hồng, Vietsovpetro, tạo điều kiện tốt giúp đỡ em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, Ngày tháng năm 2017 Sinh viên thực Phạm Đức Triền TÀI LIỆU THAM KHẢO - Vietnam Oil and Gas Corp Safety Management Regulations - PVEP PCX: Registration for Securing Environmental Standards - PVEP POC Oil Spill Contingency Plan - PVEP POC Emergency Response Plan - PVEP POC 9-2/9 K T N - X Well Proposal - Key Gibraltar Safety & Environment Manual - Key Gibraltar Emergency Response Manual - PVD Tech-FMC’s Wellhead and Mud line suspension Procedure - PTSC G&s / Jack Up Rig Site Foundation Survey - DMC-WS Drilling Fluids Program - BJ-PVD Services Cementing Program ... 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 70 Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp chuyên ngành... MỎ - ĐỊA CHẤT PHẠM ĐỨC TRIỀN LỚP: KHOAN – KHAI THÁC K57 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRÁM XI MĂNG CỘT ỐNG CHỐNG TRUNG GIAN... MỎ - ĐỊA CHẤT PHẠM ĐỨC TRIỀN LỚP: KHOAN - KHAI THÁC K57 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRÁM XI MĂNG CỘT ỐNG CHỐNG TRUNG GIAN