NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT, ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG DẦU KHÍ VÀ THIẾT KẾ GIẾNG KHOAN TÌM KIẾM TRÊN CẤU TẠO X LÔ MIỀN VÕNG HÀ NỘI 02

Dầu khí đóng vai trò rất quan trọng trong sự phát triển về mọi mặt của cuộc sống. Hàng năm ngành công nghiệp dầu khí đă đóng góp nhiều tỷ USD vào ngân sách nhà nước. Dầu khí vừa là nguồn năng lượng vừa là nguồn nguyên liệu quan trọng đối với nhiều ngành kinh tế. Tuy nhiên, ngày nay nhu cầu sửa dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên của con ngường ngày một tăng cao, nhưng trữ lượng dầu khí thì có hạn, vì vậy việc khai thác tối ưu nguồn tài nguyên như giá này là một vấn đề luôn được quan tâm. Các kết quả của công tác nghiên cứu, tìm kiếm thăm dò trong thời gian qua đã xác định được các bể trầm tích có triển vọng dầu khí: Sông Hồng, Phú Khánh, Cửu Long, Nam Côn Sơn, MalayThổ Chu, Tư Chính Vũng Mây, nhóm bể Trường Sa và Hoàng Sa… Do đặc điểm hình thành và phát triển riêng của từng bể nên chúng có đặc điểm cấu trúc, địa tầng cũng như hệ thống dầu khí khác nhau. Vì vậy, tiềm năng dầu khí của mỗi bể là khác nhau. Trong số các bể trầm tích kể trên thì bể trầm tích Sông Hồng có tiềm năng dầu khí lớn. Nhưng việc phát hiện và khai thác dầu khí ở bể trầm tích này vẫn đang hạn chế, gặp nhiều khó khăn trong việc nghiên cứu về cấu trúc địa chất cũng như những nguyên nhân khách quan khác. Được phép của Ban giám hiệu trường Đại học Mỏ Địa chất Hà Nội, theo sự phân công của Bộ môn Địa chất dầu khí Khoa Dầu khí em đã được đến thực tập tốt nghiệp tại Phòng Thăm dòKhai thác thuộc Công ty Dầu khí Sông Hồng. Trong quá trình thực tập em đã nghiên cứu, thu thập tài liệu làm đồ án tốt nghiệp được tiếp xúc với thực tế sản xuất đã giúp em củng cố hơn những kiến thức thu được trong quá trình học tập ở Trường. Sau thời gian thực tập dưới sự giúp đỡ, định hướng nhiệt tình của các thầy, các cô trong bộ môn Địa chất dầu khí và các anh chị trong PVEP Sông Hồng đã lựa chọn đề tài đồ án tốt nghiệp là ”Nghiên cứu cấu trúc địa chất, đánh giá tiềm năng dầu khí và thiết kế giếng khoan tìm kiếm trên cấu tạo X, thuộc lô Miền võng Hà Nội 02”. Bố cục của đồ án bao gồm các phần chính sau: Mở đầu Chương 1: Khái quát chung về khu vực nghiên cứu_Lô Miền võng Hà Nội 02 Chương 2: Đặc điểm địa chất khu vực Chương 3: Đặc điểm cấu trúc địa chất và đánh giá tiềm năng dầu khí cấu tạo X Chương 4: Tính trữ lượng dầu khí cấu tạo X Chương 5: Thiết kế giếng khoan tìm kiếm ĐQ1X trên cấu tạo X Kết luận và kiến nghị.  

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN THỊ YẾN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT, ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG DẦU KHÍ VÀ THIẾT KẾ GIẾNG KHOAN TÌM KIẾM TRÊN CẤU TẠO X LÔ MIỀN VÕNG HÀ NỘI 02 HÀ NỘI – THÁNG 6/2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN THỊ YẾN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT, ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG DẦU KHÍ VÀ THIẾT KẾ GIẾNG KHOAN TÌM KIẾM TRÊN CẤU TẠO X LƠ MIỀN VÕNG HÀ NỘI 02 Cán hướng dẫn Cán phản biện GV Bùi Thị Ngân Bộ môn địa chất dầu khí Bộ mơn địa chất dầu khí HÀ NỘI – THÁNG 6/2016 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, cho em xin gửi lời cảm ơn lời chúc sức khỏe tới thầy cô môn Địa chất Dầu khí, khoa Dầu khí, trường Đại học Mỏ - Địa Chất Đặc biệt cho em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giảng viên Bùi Thị Ngân người trực tiếp hướng dẫn em suốt thời gian làm đồ án Cảm ơn anh chị thuộc phòng Thăm dò-Khai thác - Cơng Ty Dầu khí Sơng Hồng tạo điều kiện thuận lợi tận tình giúp em hồn thành đồ án này, cảm ơn KS.Phạm Khoa Chiết trực tiếp hướng dẫn cung cấp tài liệu cho em suốt thời gian thực tập cơng ty Trong q trình làm đồ án tác giả cố gắng để hồn thành tốt mong muốn, song nhiều hạn chế phương pháp luận kinh nghiệm, nên khơng tránh khỏi thiếu sót Kính mong thầy cô, cán chuyên môn bạn đồng nghiệp góp ý để giúp đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 10 tháng 06 năm 2016 Sinh viên Nguyễn Thị Yến MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT…………………………………………………… v DANH MỤC HÌNH VẼ…………………………………………………………….vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU…………………………………………………viii MỞ ĐẦU…………………………………………………………………………….1 CHƯƠNG KHÁI QUÁT CHUNG VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU – LÔ MIỀN VÕNG HÀ NỘI 02……………………………………………….………… …… 1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ………………… …………………………………….… 1.2 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU, KINH TẾ, NHÂN VĂN………………………… 1.2.1 Đặc điểm khí hậu…………………………………………….… 1.2.2 Đặc điểm kinh tế, nhân văn……………………………………… … 1.2.3 Đánh giá thuận lợi, khó khăn tìm kiếm, thăm dò dầu khí… ……8 1.3 LỊCH SỬ TÌM KIẾM THĂM DỊ………………… ………….… .8 1.3.1 Công tác Địa vật lý…………………………….…………… 1.3.2 Công tác nghiên cứu khoan…………………….……………… 10 CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM ĐỊA KHU VỰC……………………………………….12 2.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG…………………….…………… 12 2.2 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT………………….……….… 14 2.2.1 Hệ thống đứt gãy……………………………………………… 14 2.2.2 Các yếu tố cấu trúc………………………………… ……… 15 2.3 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN KIẾN TẠO……………………………… 17 2.3.1 Giai đoan 1_Giai đoạn trước tách giãn……………….….……………18 2.3.2 Giai đoạn 2_Giai đoạn tách giãn………………………… ………….18 2.3.3 Giai đoạn 3_Giai đoạn sau tách giãn……………………… ……… 19 2.4 HỆ THỐNG DẦU KHÍ………………………………………… .21 2.4.1 Đá sinh…………………………………………………… 23 2.4.2 Đá chứa………………………….…………….… 35 2.4.3 Đá chắn……………………………………………… … 38 2.4.4 Các dạng bẫy………………………………… 38 2.4.5 Dịch chuyển bảo tồn dầu khí…………………………… ……… 40 CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÀ ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG DẦU KHÍ CẤU TẠO X…………………….……………… 41 3.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CẤU TẠO X………………………… … 41 3.1.1 Vị trí cấu tạo X khu vực nghiên cứu………………… … 41 3.1.2 Địa tầng……………………………….…… .46 3.2 ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG CẤU TẠO X………………………… 48 3.2.1 Đá mẹ: …………………………………………………… 48 3.3.2 Đá chứa: ………………………………………….…… .50 3.3.4 Đá chắn: ………………………………….…… 51 3.3.5 Bẫy………………………………….…………………………….… 51 3.3.6 Thời gian khả di chuyển: ………………………… …… 52 3.3 ĐÁNH GIÁ RỦI RO CẤU TẠO X…………………….……………… 52 CHƯƠNG 4: TÍNH TRỮ LƯỢNG KHÍ CẤU TẠO X ……………………….….54 4.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TRỮ LƯỢNG………….…… ………… 54 4.1.1 Phương pháp thể tích………………………… ………………… ….54 4.1.2 Phương pháp cân vật chất……………………………………… 54 4.1.3 Phương pháp giảm áp………………… …………………… ………54 4.2 PHÂN CẤP TRỮ LƯỢNG……………………….………… …….…… 55 4.2.1 Phân cấp trữ lượng dầu khí Nga………………….…… ……… 55 4.2.2 Phân cấp trữ lượng dầu khí phương Tây……… ……………….56 4.3 CƠNG THỨC TÍNH……………………………………… …….……….58 4.3.1 Biện luận thông số…………………………… … …………… 58 4.2.2 Kết tính tốn………………… ………………… ………………63 CHƯƠNG THIẾT KẾ GIẾNG KHOAN TÌM KIẾM ĐQ-1X TRÊN CẤU TẠO X………………………………………………………………………………… 65 5.1 MỤC ĐÍCH, NHIỆM VỤ CỦA GIẾNG KHOAN ĐQ-1X……… …… 65 5.2 VỊ TRÍ GIẾNG KHOAN, ĐỐI TƯỢNG VÀ CHIỀU SÂU DỰ KIẾN ….65 5.3 CƠ SỞ ĐỊA CHẤT GIẾNG KHOAN………………….…………… … 67 5.3.1 Dự báo địa tầng giếng khoan………………… …………….……… 67 5.3.2 Dự báo nhiệt độ, áp suất…………………… …… ………………….68 4.3.3 Dự báo đối tượng thăm dò tầng chắn……………… ….…………70 5.3.4 Dự báo khả xảy cố……………… ….….…………… 70 5.4 THIẾT KẾ GIẾNG KHOAN……………….………………… ………….71 5.4.1 Gia cố thành giếng khoan………………………….……… ……… 71 5.4.2 Dung dịch khoan………………………………………………………77 5.4.3 Lựa chọn phương pháp khoan……………………,……… …………80 5.5 CHƯƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT, ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN………………………………………………………………………… 82 5.5.1 Nghiên cứu địa chất giếng khoan: …………………………………….82 5.5.2 Nghiên cứu địa vật lý giếng khoan……………………… …….…….85 5.6 AN TỒN LAO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ MƠI TRƯỜNG………….……….88 5.6.1 Các cơng tác an tồn lao động…………………………….… ……….88 5.6.2 Bảo vệ môi trường………………………….……… …… …………89 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ…………………………………………………… 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………….92 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DST GDT GIIP GP HC HI MD MVHN ODT OUT P1 P2 P3 PI PSC Pr/Ph PVEP Drill Stem test – Thử vỉa Điểm khí xng tới Trữ lượng khí chỗ Trữ lượng khí thu hồi Hydrocacbon Chỉ số hydrogen, mgHC/gTOC Measure depth – Do sâu tính tốn Miền võng Hà Nội Điểm dầu xuống tới Điểm dầu lên tới Proven – Trữ lượng xác minh Probable – Trữ lượng có khả Possible – Trữ lượng Chỉ số sản phẩm Hợp đồng phân chia sản phẩm Tỷ số Pristan/Phytan Tổng cơng ty thăm dò khai thác dầu khí Hệ số phản xạ Vitrinit Lượng Hydrocacbon tự có đá giải phóng nhiệt độ (mg/g) 300 (mg/g) Lượng Hydrocacbon tiếp tục giải phóng q trình cracking kerogen tiếp tục tăng nhiệt độ từ 300 lên 550 RFT Repeat Formation Tester Nhiệt độ ứng với đỉnh cực đại VCHC Vật chất hữu TOC Tổng hàm lượng cacbon hữu VPI Viện Dầu khí Việt Nam DANH MỤC HÌNH VẼ Số hình 1.1 1.2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 10 2.8 11 2.9 12 2.10 13 2.11 14 2.12 15 2.13 16 2.14 17 2.15 18 2.16 STT Tên hình vẽ Trang Vị trí phân vùng cấu trúc Bể Sơng Hồng Vị trí lơ MVHN-02 Cột địa tầng tổng hợp Miền Võng Hà Nội Sơ đồ hệ thống đứt gãy phân vùng cấu trúc phần Mặt cắtSông địa chấn khu vực thể đới cấu trúc Bắc bể Hồng khu vực Mặt cắt địa chấn tuyến 90-1-040 12 17 Mặt cắt địa chấn tuyến 93-201 89-1-62 21 22 Hệ thống dầu khí phần Bắc bể Sơng Hồng Các số địa hóa mẫu giếng khoan PV-107-BAL-1X Biểu đồ xác định loại kerogen chất lượng VCHC đá trầm tích Oligoxen Biểu đồ xác định đặc điểm nguồn vật liệu hữu môi trường thành tạo đá sinh Oligoxen phần Bắc bể Sông Hồng 18 20 23 25 26 Các số địa hóa đá sinh Mioxen giếng khoan 103T-H-1X Biểu đồ xác định loại kerogen chất lượng VCHC đá trầm tích Mioxen phần Bắc bể Biểu đồ xác định đặc điểm nguồn vật liệu hữu môi trường thành tạo đá sinh Mioxen phần Bắc bể Sông Hồng 28 Biểu đồ xác định loại kerogen chất lượng VCHC đá trầm tích Mioxen phần Bắc bể Sông Hồng 28 Mức độ trưởng thành (Present-day maturity level) đá mẹ qua mặt cắt GK CR-1X DV1X Mức độ bão hòa hydrocacbon qua mặt cắt GK CR-1X DV-1X Mức độ trưởng thành đá mẹ Đáy Oligoxen 28 29 32 32 33 19 2.17 Mức độ trưởng thành đá mẹ Nóc Oligoxen/Đáy Mioxen 34 20 2.18 Mức độ trưởng thành đá mẹ Nóc Mioxen 34 21 2.19 37 22 2.20 23 2.21 Ảnh nứt nẻ (màu xanh) x300, đá móng cabonat nứt nẻ, độ sâu 1806m, GK 106-YT-1X Tuyến địa chấn BB98-lk1, 89-1-74 thể bẫy cấu tạo Bẫy khối nhơ móng phong hóa nứt nẻ trước KZ bẫy kề áp & vát nhọn địa tầng vào khối nhơ móng/hoặc cánh cấu tạo 24 3.1 Vị trí cấu tạo X khu vực miền võng Hà Nội 43 25 3.2 Bản đồ cấu trúc đẳng sâu Mioxen (U220) 44 26 3.3 Bản đồ cấu trúc đẳng sâu Mioxen (U250) 44 27 3.4 Tuyến địa chấn AA’qua cấu tạo X 45 28 3.5 Tuyến địa chấn BB’ qua cấu tạo X 45 29 3.6 49 30 3.7 31 3.8 32 4.1 34 4.2 36 4.3 37 5.1 38 5.2 Biểu đồ tiềm sinh HC trũng Đông Quan Biểu đồ quan hệ HI Tmax khu vực trũng Đông Quan Bản đồ thời gian di cư Hidrocacbon đáy Oligoxen trũng Đông Quan Phân cấp trữ lượng dầu khí theo ngun lý chia đơi khoảng cách Bản đồ cấu trúc theo độ sâu Phù Cừ (Mioxen giữa) cấu tạo X Bản đồ cấu trúc theo độ sâu Phong Châu (Mioxen dưới) cấu tạo X Vị trí giếng khoan ĐQ-1X đồ cấu trúc tầng Phong Châu Cột địa tầng dự kiến giếng khoan ĐQ-1X 39 5.3 Cấu trúc giếng khoan giếng lân cận 73 40 5.4 Thiết kế cấu trúc giếng khoan ĐQ-1X 88 41 5.5 Thiết đồ địa chất giếng khoan ĐQ-1 90 39 40 50 52 57 59 60 66 67 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU STT Số hiệu Tên bảng bảng Khối lượng thu nổ địa chấn 2D MVHN-02 giai 1.1 đoạn 1975-2006 Trang 10 1.2 Tóm tắt GK khoan lơ MVHN-02 11 2.1 Các số địa hóa giếng khoan lân cận lô MVHN-02 phần Bắc bể Sông Hồng 24 2.2 Các số địa hóa giếng khoan lô MVHN02 khu vực lân cận phần Bắc bể Sông Hồng 25 2.3 2.4 3.1 4.1 Kết phân tích phản xạ Vitrinite mẫu GK MVHN-02-DV-1X MVHN-02-CR-1X Kết phân tích độ rỗng theo tài liệu ĐVLGK giếng khoan Lô MVHN-02 khu vực lân cận Các thông số vỉa chứa tầng Phù Cừ (U220) tầng Phong Châu (U250) mỏ khí Thái Bình Tóm tắt thơng số vỉa chứa Hệ tầng Tiên Hưng (Mioxen trên) mỏ khí Tiền Hải C Tóm tắt thơng số vỉa chứa tầng Phù Cừ ( Mioxen giữa) Phong Châu (Mioxen dưới) mỏ khí Thái Bình Kết tính trữ lượng khí chỗ, trữ lượng khí thu hồi cấu tạo X Kết tính tốn nhiệt độ dự báo giếng khoan ĐQ-1X 31 36 51 61 4.2 62 10 4.3 11 5.1 12 5.2 Kết áp suất dự kiến giếng khoan ĐQ-1X 70 13 5.3 Tính tốn cột ống chống giếng khoan ĐQ-1X 74 14 5.4 Tính tốn bơm trám xi măng giếng khoan ĐQ-1X 75 15 5.5 Tỷ trọng dung dịch khoan cho khoảng độ sâu giếng khoan ĐQ-1X 79 16 5.6 Áp suất nứt vỉa, áp suất thủy tĩnh cho khoảng độ sâu giếng khoan ĐQ-1X 80 64 69 80 Một tính chất quan trọng dung dịch khoan mật độ dung dịch Để đảm bảo mật độ dung dịch hợp lý ta phải điều chỉnh cho dung dịch tạo cột áp suất thuỷ tĩnh thoả mãn điều kiện: 2.500 m → = 1.04 – 1.07 Căn vào tính chất đá, áp suất vỉa ta chọn tỷ trọng dung dịch hợp lý: 81 γ= d ± 0.02 g/ Đối với giếng khoan ĐQ-1X, tỷ trọng dung dịch khoan cho khoảng độ sâu thể bảng 5.5 sau: Bảng 5.5 Tỷ trọng dung dịch khoan cho khoảng độ sâu giếng khoan ĐQ-1X Khoảng độ sâu (m) H (m) 0-240 240 20 1.1 240-1300 1300 20 1.09 1300-2200 2200 20 1.06 γ (g/) 1.01 ± 0.02 1.07 ± 0.02 1.05 ± 0.02  Xác định áp xuất nứt vỉa Tỷ trọng dung dịch đưa vào tạo cột áp suất thủy tĩnh cho áp suất thủy tĩnh phải nhỏ áp suất nứt vỉa Do ta tính tốn áp suất nứt vỉa áp suất thủy tĩnh dung dịch đưa vào tạo cho độ sâu theo cơng thức sau: = 0,083.H + 0,66 Trong đó: : Áp suất nứt vỉa, phá vỡ vỉa (at) H: Độ sâu xác định áp suất nứt vỉa (m) : Áp suất vỉa độ sâu H (at) Đối với độ sâu 240m, áp suất nứt vỉa tương ứng = 0.083×240 + 0.66×25= 36.4 (at) Tính tương tự độ sâu ta có kết áp suất nứt vỉa, áp suất thủy tĩnh cho khoảng độ sâu giếng khoan ĐQ-1X thể Bảng 5.6 Bảng 5.6 Áp suất nứt vỉa, áp suất thủy tĩnh cho khoảng độ sâu giếng khoan ĐQ-1X 82 Độ sâu (m) 240 1150 1460 1850 2200 Áp suất vỉa (at) 25 121 153 194 231 Áp suất nứt vỉa (at) 36.4 175.3 222.2 281.6 335.1 Tỷ số / 1.46 1.45 1.452 1.45 1.451 5.4.3 Lựa chọn phương pháp khoan Có nhiều phương pháp khoan Với phát triển khoa học, kỹ thuật, công nghệ phương pháp khoan lạc hậu, hiệu dần bị loại bỏ dần, đặc biệt lĩnh vực dầu khí đặc điểm sau: - Các giếng khoan dầu khí thường có đường kính thay đổi, độ sâu lớn - Yêu cầu thiết bị nhiều, phức tạp, kích thước cơng suất lớn - Khoan qua tầng trầm tích sâu với đặc điểm địa chất phức tạp, gặp dị thường khác áp suất nhiệt độ - Quá trình xuyên phá đá chủ yếu dùng chng có chóp xoay Chính khoan dầu khí sử dụng hai phương pháp khoan Roto khoan Tuabin  Khoan Roto Là phương pháp khoan mà chuyển động quay choòng khoan thực nhờ động mặt đất truyền xuống thông qua bàn xoay Roto cần khoan  Ưu điểm: - Khoan độ sâu lớn, tăng tốc độ khoan kể độ sâu lớn - Các thông số đảm bảo chế độ khoan tải trọng P lên choòng, tốc độ xoay choòng n0, lưu lượng Q dung dịch điều chỉnh hồn tồn độc lập khơng phụ thuộc lẫn - Có thể khoan điều kiện đòi hỏi mật độ dung dịch lớn 1,7 - 1,8 g/cm3 - Khoan điều kiện nhiệt độ, áp suất cao (T > 150)  Nhược điểm: - Trong khoan cột cần khoan phải xoay, uốn, kéo nén,… nên bề mặt cần khoan dễ bị mài mòn đứt gãy 83 - Do phải xoay tồn cần khoan nên cơng suất tiêu hao lớn đặc biệt chiều sâu tăng - Chỉ phù hợp với giếng khoan thẳng đứng  Ứng dụng: - Khoan độ sâu lớn với yêu cầu tăng tốc độ khoan - Khoan qua tầng sét, sét phiến độ dày lớn, tính dẻo, đàn hồi cao dùng chng với có kích thước lớn, bước lượng dung dịch tăng - Khoan điều kiện nhiệt độ lớn (T > 150) - Khoan với dung dịch có mật độ cao (γ > 1,8 g/cm3) để tránh sập lở, giảm đường kính giếng mà khơng thể khoan phương pháp Tuabin điện - Khoan lấy mẫu lõi - Khoan với trình làm giếng phương pháp thổi khí hay dùng dung dịch lẫn dầu  Khoan tuabin Là phương pháp khoan mà chuyển động quay choòng thực nhờ động đáy Tuabin (Tuabin thuỷ lực) hay động điện Khoan Tuabin thuỷ lực  Ưu điểm: - Cột cần khơng xoay khoan nên khơng bị mài mòn, không bị xoắn, không bị uốn tránh đứt gãy cần - Có hiệu cao, phù hợp khoan định hướng  Nhược điểm: - Đòi hỏi cơng suất bơm cao để đảm bảo công suất thuỷ lực lớn - Không điều chỉnh thông số chủ yếu chế độ khoan cách độc lập - Khi khoan qua tầng đất đá dẻo đòi hỏi tốc độ vòng quay chng lớn Tuabin thuỷ lực không đáp ứng Đặc biệt chiều sâu lớn - Công tác bảo dưỡng, sửa chữa phức tạp, giá thành cao  Ứng dụng: 84 - Khoan giếng không sâu với mật độ dung dịch không vượt 1,8 g/cm3 - Khoan giếng khoan với nhiệt độ không cao (T < 150) tránh làm hỏng gioăng đệm kín - Khoan giếng khoan định hướng, giếng có nhiều đáy - Làm giảm độ lệch giếng khoan điều kiện phức tạp dễ gây lệch giếng Khoan động điện  Ưu điểm: Giống khoan Tuabin thuỷ lực  Nhược điểm: - Không khoan điều kiện nhiệt độ cao (T > 140) mật độ dung dịch lớn 1,8 g/cm3 - Công tác bảo dưỡng, sửa chữa phức tạp, giá thành cao  Ứng dụng: - Khoan giếng với đường kính 190 - 394 mm dung dich có γ ≤ 2,3 g/cm3, nhiệt độ không 140 - Khoan giếng khoan định hướng hay giếng nhiều đáy Căn vào cấu trúc địa chất, ta chọn khoan Roto phương pháp khoan phù hợp nhằm đạt hiệu cao, chi phí thấp 5.5 CHƯƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT, ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN Việc xác định giá trị thông số đặc trưng cho tầng chứa độ rỗng, độ thấm, độ đồng quan trọng nhà kỹ sưa địa chất Việc xác định giá trị phải đòi hỏi nghiên cứu tài liệu địa chất giếng khoan, cơng việc lấy mẫu cần thiết, giếng khoan giai đoạn tìm kiếm thăm dò Để làm tốt cơng việc này, kỹ sư địa chất phải lập kế hoặc, lấy, mô tả mẫu bảo quản mẫu cách cẩn thận, chi tiết 5.5.1 Nghiên cứu địa chất giếng khoan:  Phương pháp lấy mẫu 85 Phương pháp lấy mẫu kỹ sư địa chất định việc lấy mẫu kích thước mẫu Các kỹ sư địa chất thu thập thơng tin từ loại mẫu Các loại mẫu cần lấy là: Mẫu mùn, mẫu lõi mẫu sườn  Mẫu mùn Mẫu mùn mẫu đưa lên với dung dịch khoan tuần hồn thời gian thi cơng giếng khoan, việc lấy mẫu thuận lợi mùn khoan đá đưa lên mặt đất không bỏ sót lớp dù mỏng Từ mẫu mùn cung cấp cho ta nhiều thông tin trực tiếp quan trọng tầng đá mà giếng xuyên qua Mẫu mùn có hạn chế mẫu nằm dung dịch khoan nên dễ bị nhiễm bẩn, không giữ tính chất ngun mẫu, q trình lên dung dịch tùy theo khối lượng riêng gây lên sai lệch độ sâu Số lượng mẫu mùn lấy tùy theo yêu cầu nghiên cứu nhà địa chất Với giếng khoan ĐQ-1X mẫu mùn lấy theo phương án sau: - Độ sâu từ đến 300m không lấy mẫu - Độ sâu từ 300m đến 900m 10m lấy mẫu - Độ sâu từ 900m trở xuống 5m lấy mẫu Nếu gặp vỉa có biểu Hydrocacbon 2m lấy mẫu mô tả Mẫu lấy phải bảo quản thiết bị chuyên dụng, việc lấy mẫu thay đổi trình khoan dựa suy xét kỹ sư địa chất giếng khoan theo dõi lấy mẫu cho thích hợp  Mẫu lõi Mẫu lõi dùng để xác định độ rỗng độ thấm đá, có vai trò quan trọng việc đánh giá chất lượng vỉa, xác định thành phần thạch học, độ bất đồng đất đá… Lấy mẫu lõi công việc phức tạp, tốn công, tốn tiền nên số lượng hiệp mẫu phải hạn chế tới mức tối đa Phương án lấy mẫu phải dựa nhiệm vụ địa chất giếng khoan định nhà địa chất Tất mẫu phải bảo quản cách cẩn thận không làm biến dạng chất lưu Ngay từ lấy mẫu khỏi ống lấy mẫu, mẫu phải gạt bỏ lớp mùn dung dịch bao quanh mô tả chi tiết đặc điểm màu sắc, đặc điểm 86 thạch học, khe nứt, đặc điểm phân lớp, thành phần phụ, xi măng, biểu dầu khí…sau bọc vải xơ tráng parafin bên ngồi trước đặt vào ngăn bảo quản Trên ngăn đựng mẫu phải ghi rõ thông tin: tên công ty lấu mẫu, thời gian, độ sâu lấu mẫu… Trong giếng khoan ĐQ-1X mẫu lõi lấy khoảng độ sâu có biểu dầu khí, dự báo tầng sinh tầng chứa theo tài liệu nghiên cứu địa chấn Vì chi phi cho việc lấy mẫu lõi tốn ta cần phải tính tốn khoảng mẫu lõi cho hợp lý Cụ thể dự kiến lấy mẫu lõi khoảng độ sâu 1000m đến 1900m lấy hiệp  Mẫu sườn Lấy mẫu sườn rẻ khơng làm ảnh hưởng lớn tới q trình khoan Song, kích thước mẫu nhỏ nằm đới ngấm dung dịch khoan nên mẫu sườn chủ yếu dùng để xác định thạch học, địa tầng, thông số khác độ tin cậy không cao Nên giếng khoan ĐQ-1X lấy mẫu sườn trường hợp lấy mẫu lõi gặp cố Dự kiến lấy 30 mẫu khoảng độ sâu 700m-1300m 30 mẫu khoảng độ sâu 1300m-2200m  Mẫu địa hóa Dự kiến lấy 30 mẫu địa hóa chọn từ mẫu vụn, mẫu sườn mẫu lõi từ độ sâu 1000 m đáy giếng  Bảo quản mẫu Đối với loại mẫu có cách bảo quản khác nhau: - Với mẫu vụn kích thước nhỏ bị nhiễm bùn khoan nên cần lấy nước rửa qua, làm khô bọc lại - Với mẫu lõi phải bảo quản cách cẩn thận không để mẫu bị biến dạng nước đặc biệt mẫu chứa phải bọc kín giấy bạc bọc ngồi parafin - Các mẫu lấy lên phải để phòng bảo quản thống mát, ngồi mẫu cần ghi rõ: tên công ty lấy mẫu, tên giếng, tên tập mẫu, độ sâu lấy mẫu  Công tác thử vỉa 87 Thử vỉa nhằm nghiên cứu đánh giá tầng chứa, nghiên cứu chất lưu bão hòa khe hổng đá chứa khoảng thử vỉa xác định dựa vào biểu dầu khí khoan cho khoảng độ sâu có triển vọng dầu khí, vào khả phát tầng chứa Hydrocacbon thể băng đo địa vật lý giếng khoan Có hai phương pháp thử vỉa thường áp dụng là:  Thử vỉa ống chống - Thử vỉa DST (Drill Strem Test): Phương pháp tiến hành sau khoan, trước hoàn thiện giếng Thiết bị DST thả vào giếng trước sau chống ống Mục đích phương pháp khơi dòng chất lưu từ vỉa trước áp dụng biện pháp vỉa sản phẩm - Thử vỉa RFT (Repeat Formation Tester): Mục đích phương pháp thử vỉa là: lấy mẫu chất lưu từ vỉa; đo áp suất, gradient áp suất tầng chứa, phát dị thường, tầng chắn  Thử vỉa ống chống Thường sử dụng phương pháp bắn vỉa đạn cho xuyên thủng thành ống chống vỏ xi măng tạo thông vỉa sản phẩm giếng khoan Sau phải tạo chênh áp vỉa giếng gọi dòng Phương pháp thử vỉa giếng khoan ĐQ-1X thử vỉa DST (drill strem test) Dự kiến thử vỉa cát kết Mioxen khoảng chiều sâu từ 1000m đến 1900m Chiều sâu thử vỉa cụ thể xác định xác sau khoan đo địa vật lý giếng khoan 5.5.2 Nghiên cứu địa vật lý giếng khoan Để tiến hành nghiên cứu thành phần đất đá, thông số vỉa chứa, chất lưu đánh giá kỹ thuật bơm trám, kỹ thuật khoan, đánh giá nhiệt độ địa tầng cần sử dụng phương pháp địa vật lý Đối với giếng khoan ĐQ-1X phương pháp đo carota chuẩn bắt buộc như: Điện, xạ, đương kính để phục vụ cho việc chống ống liên kết địa tầng, phương pháp địa vật lý giếng khoan khác phục vụ cho việc nghiên cứu đặc điểm thạch học, xác định ranh giới địa tầng, xác định tham số vỉa, đặc trưng chứa, bề dày hiệu dụng chứa dầu khí, ranh giới khí-dầu, khínước, dầu-nước thực khoảng lát cắt dự kiến có sản phẩm dầu khí Phương án đo địa vật lý giếng khoan ĐQ-1X cụ thể sau: 88 - Từ độ sâu 0m đến 450m: Đo đường kính giếng khoan, đo độ lệch giếng khoan Từ độ sâu 450m đến 2200m: Đo đường kính giếng khoan, độ lệch giếng khoan, đo Carota xạ (Gama, Notron, Mật độ), đo Carota nhiệt (LLD,SP), Carota khí 89 Hình 5.5 Thiết đồ địa chất giếng khoan ĐQ-1X 90 5.6 AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ MƠI TRƯỜNG Trong ngành cơng nghiệp đặc biệt ngành cơng nghiệp dầu khí, vấn đề an tồn bảo vệ môi trường phải coi trọng hàng đầu Các cơng tác tìm kiếm thăm dò khai thác dầu khí bao gồm nhiều cơng đoạn gây nguy hiểm, tai nạn ô nhiễm môi trường Do cơng tác an tồn bảo vệ môi trường phải quán triệt đến công đoạn, q trình tiến hành thăm dò – tìm kiếm khai thác dầu khí Trong cơng đoạn nói chung, để đảm bảo cho người thiết bị cần phải có quy định, trang thiết bị bảo hộ lao động hữu hiệu nhằm tránh cố đáng tiếc xảy ra, phải có biện pháp chống phun dầu khí hữu hiệu, có biện pháp phòng cháy, chữa cháy nổ có cố xảy phải đảm bảo cho người thiết bị suốt trình khoan, để đạt điều phải thực nghiêm chỉnh quy định an toàn sau đây: 5.6.1 Các cơng tác an tồn lao động  Quy định chung với người lao động - Khi đến nơi sản xuất người bắt buộc phải mặc trang phục bảo hộ lao động - Tuân theo quy định phòng cháy chữa cháy - Đến nơi sản xuất khơng tình trạng say xỉn - Biết cách sử dụng dụng cụ phòng cháy chữa cháy  Quy tắc làm việc cơng trình - Khơng mang theo chất độc, chất dễ cháy, rượu bia… - Trong bay không hút thuốc - Thắt đai an toàn, đeo phao lúc xuống lên phải trước mũi máy bay  Quy tắc phòng cháy chữa cháy cơng trình biển - Chỉ hút thuốc nơi cho phép - Không sử dụng dụng cụ điện khơng chỗ - Khi có cháy sử dụng hệ thống chữa cháy giàn  Hệ thống tín hiệu báo động - Báo cháy, có người rơi xuống biển hồi chuông dài 30 đến 40 giây 91 Khi báo phải rời tín hiệu phát giàn không cứu chữa hồi chuông ngắn đến giây  Phương tiện cứu sinh cơng trình biển - - Phương tiện cứu sinh cá nhân: áo phao hay phao tròn - Phương tiện cứu sinh tập thể: Các loại xuồng AT – 42; AT – 30  Hệ thống kiểm tra điều khiển phát tín hiệu cơng trình - Hệ thống kiểm tra điều khiển hệ thống phát tín hiệu cơng trình - Hệ thống kiểm tra q trình khoan phối hợp địa vật lý khoan  Bảo vệ thiết bị đo điều kiện ngoại cảnh Ngoài an toàn sản xuất cần phải tính tới an tồn cho thiết bị, bảo vệ thiết bị khỏi tác động ngoại cảnh như: thời tiết, nước biển Các thiết bị cần bọc phủ tránh ăn mòn nước biển  Sơ tán cơng nhiên khỏi cơng trường có cố Khi giàn có cố mà phải sơ tán phải cần tập trung xuống xuồng cứu sinh theo thứ tự, không chen lấn, xô đẩy, không can thiệp hướng dẫn đạo người lái xuồng 5.6.2 Bảo vệ môi trường Cơng tác khai thác, vận chuyển, chế biến có nhiều cơng đoạn gây nhiễm nặng nề cho môi trường tự nhiên Trong công tác khai thác dầu khí bảo vệ mơi trường lòng đất có nhiệm vụ sau:  Tận thu tài nguyên không tái sinh Hiện hệ số thu hồi thấp, khí lại lòng đất khơng khai thác vỉa nước ngầm khai thác khai thác với giá thành khai thác cao Vì vậy, cần phải có biện pháp khai thác hữu hiệu sở làm thông số mỏ trước khai thác  Bảo vệ nguyên trạng tài ngun khác Ngồi dầu khí, khu vực khai thác có cần có chế độ khai thác hợp lý để không làm ô nhiệm vỉa nước nước khoáng lân cận Các tầng sản phẩm cách ly suốt trình khai thác  Khi sử dụng tác nhân kích thích vỉa Khi sử dụng hệ thống trì áp suất vỉa bơm ép nước, biện pháp khác đề phải tn theo quy định an tồn bảo vệ mơi trường lòng đất Nước 92 biển đưa vào bơm ép phải xử lý đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn chất lượng nước bơm ép, lượng nước biển phế thải phải xử lý trước đổ ngược xuống biển Cơng tác an tồn lao động bảo vệ mơi trường thiếu công nghiệp nói chung cơng nghiệp dầu khí nói chung KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Với sở tài liệu đồ cho sẵn tài liệu bên ngoài, sau thời gian nghiên cứu em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với 90 trang Qua kết phân tích tài liệu cấu tạo X thuộc khu vực Miền võng Hà Nội 02, em xin đưa số kết luận sau: Miền Võng Hà Nội 02 thuộc phía Bắc bể Sơng Hồng, phân thành ba đới gồm: đới Rìa Đơng Bắc, đới đứt gãy trung tâm đới Rìa Tây Nam Lịch sử phát triển kiến tạo khu vực mang đặc điểm chung với phần Bắc bể Sông Hồng, chia thành giai đoạn: giai đoạn trước tách giãn; giai đoạn tách giãn; giai đoạnsau tách giãn Trong phạm vi phần Bắc bể Sông Hồng chứng minh tồn hai tầng sinh tầng đá sinh Oligoxen Mioxen dưới, số nơi đá mẹ Mioxen đạt ngưỡng chớm trưởng thành, nên địa hào hẹo khu vực rìa Đơng Bắc tồn đá mẹ Eoxen.Các loại đá chứa dầu khí phát khu vực Bắc bể Sơng Hồng nói chung lơ MVHN-02 nói riêng bao gồm cát kết Mioxen (độ rỗng dao động từ 11-24%), cát kết Oligoxen (độ rỗng dao động từ 611%)và đá cacbonat khối nhơ móng trước Kainozoi Tầng chắn khu vực MVHN-02 đánh giá bao gồm chắn khu vực có tuổi Mioxen (U220) chiều dày từ vài chục đến vài trăm mét, chất lượng tương đối tốt chắn địa phương có tuổi Oligoxen, Mioxen chiều dày khơng 50m, chất lượng tốt Trong khu vực lô MVHN-02 tồn nhiều loại bẫy khác nhau: bẫy cấu tạo có yếu tố khép kín, cấu tạo có yếu tố khép kín kề áp vào đứt gãy, khối nghiêng đứt gãy, dạng kề áp vát nhọn địa tầng vào khối nhơ móng/hoặc cánh cấu tạo bẫy dạng khối nhơ móng nứt nẻ trước Kainozoi Dầu khí di chuyển từ lên chủ yếu thông qua hệ thống đứt gãy Cấu tạo X đánh giá cấu tạo triển vọng khu vực nghiên cứu lựa chọn để thiết kế giếng khoan tìm kiếm thăm dò dầu khí Đối tượng tìm 93 kiếm cấu tạo X đá chứa cát kết có tuổi Mioxen trên, Mioxen Mioxen Trữ lượng khí chỗ dự đốn khoảng 7432.7 (triệu ) Với giếng khoan tìm kiếm ĐQ-1X thiết kế cấu tạo, thông qua nghiên cứu địa chất kết phân tích, đánh giá tài liệu khoan, địa chất, địa chấn giếng khoan lân cận ta đưa số đánh giá sơ cho giếng khoan sau: Giếng khoan ĐQ-1X giếng khoan tìm kiếm có tọa độ 8452’51” vĩ độ Bắc 10318’16” kinh độ Đông, tiến hành với chiều sâu dự kiến 2200m, giếng thiết kế theo phương thẳng đứng với cấp ống chống, khoan qua địa tầng cấu tạo không gặp dị thường áp suất nhiệt độ Sau tiến hành khoan tìm kiếm thăm dò, có phát dầu khí đối tượng thăm dò cần tiếp tục tiến hành nghiên cứu xác hố cấu trúc địa chất tiềm dầu khí cấu tạo để tiến hành phát triển mỏ 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1].Công ty PVEP Sơng Hồng, Báo cáo nghiên cứu mỏ khí Thái Bình [2].Cơng ty PVEP Sơng Hồng, Báo cáo đánh giá địa chất giếng khoan MVHN02DV-1X [3].Công ty PVEP Sông Hồng, Báo cáo đánh giá địa chất giếng khoan MVHN02CR-1X [4].Công ty PVEP Sông Hồng, Báo cáo nghiên cứu mỏ khí Tiền Hải C, PIDC, 2004 [5].Cơng ty PVEP Sơng Hồng, Báo cáo tổng kết địa chất giếng khoan PV –ĐQD1X [6].Nguyễn Thị Bích Hà -Viện Dầu khí (2003), Mơ hình địa hóa dầu khí Miền Võng Hà Nội [7] GS Phan Từ Cơ, Bài giảng Vật Lý Vỉa Dầu Khí [8] Trường ĐH Mỏ Địa Chất (2003), Bài Giảng Địa Chất Khai Thác Dầu Khí [9] TS Lê Văn Bình, Giáo trình địa chất giếng khoan dầu khí ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN THỊ YẾN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT, ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG DẦU KHÍ VÀ THIẾT KẾ GIẾNG KHOAN TÌM KIẾM TRÊN CẤU TẠO X LÔ MIỀN... Hồng lựa chọn đề tài đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu cấu trúc địa chất, đánh giá tiềm dầu khí thiết kế giếng khoan tìm kiếm cấu tạo X, thuộc lô Miền võng Hà Nội 02 Bố cục đồ án bao gồm phần sau: Mở... khu vực nghiên cứu_ Lô Miền võng Hà Nội 02 Chương 2: Đặc điểm địa chất khu vực Chương 3: Đặc điểm cấu trúc địa chất đánh giá tiềm dầu khí cấu tạo X Chương 4: Tính trữ lượng dầu khí cấu tạo X Chương