Tài liệu thuyết trình về công nghệ và thiết bị phục vụ công nghệ khoan kiểm soát áp suất. Khoan trong điều kiện nhiệt độ cao, áp suất cao và ứng dụng tại Việt Nam. Tài liệu thuyết trình này mang tính sơ lược nên đòi hỏi người đọc cần trang bị kiến thức về công nghệ khoan kiểm soát áp suất.
CƠNG NGHỆ KHOAN KIỂM SỐT ÁP SUẤT TRONG VIỆC KHOAN CÁC GIẾNG NHIỆT ĐỘ CAO ÁP SUẤT CAO TẠI VIỆT NAM Giếng khoan dầu toàn giới biết đến Edwin L Drake vào ngày 27 tháng năm 1859 Oil Creek, Pennsylvania Drake khoan dầu theo lời yêu cầu nhà công nghiệp người Mỹ George H Bissel tìm thấy mỏ dầu lớn độ sâu 21,2 mét KHAI THÁC DẦU TRÊN ĐẤT LIỀN GIÀN KHAI THÁC DẦU KHÍ NGỒI KHƠI CALIFORNIA GIÀN KHAI THÁC DẦU KHÍ TẠI MỎ BẠCH HỔ < : Áp suất vỉa : Áp suất dung dịch tạo Áp suất vỡ vỉa NỔ GIÀN KHOAN DEEPWATER HORIZON PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA CƠNG NGHỆ MPD MỎ CĨ NHIỆT ĐỘ VÀ ÁP SUẤT CAO Công nghệ MPD sử dụng hệ thống van tiết lưu, tự động điều chỉnh áp suất bề mặt lên đáy giếng, trì áp suất đáy giếng ổn định mà áp suất đáy giếng chịu ảnh hưởng thay đổi nhiệt độ, trình kéo thả cột cần khoan thay đổi trạng thái tuần hoàn dung dịch khoan, đảm bảo cơng tác khoan an tồn hiệu PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ MPD MỎ SUY GIẢM Áp suất vỉa sụt giảm đáng kể so với ban đầu Khi sử dụng công nghệ khoan truyền thống để khoan qua tẩng suy giảm với thành hệ có áp suất cao phía dễ xảy tượng tuần hoàn Vấn đề giải phương pháp khoan cố định áp suất đáy giếng (CBHP) ch o phép điều chỉnh áp suất đáy giếng phù hợp, không vượt giới hạn vỡ vỉa tầng suy giảm, mà trì trạng thái cân với thành hệ có áp suất cao phía PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA CƠNG NGHỆ MPD GIẾNG KHOAN VƯƠN XA Góc nghiêng thân giếng lớn dẫn đến khó khăn như: ổn định thành giếng khoan thấp, khó khăn việc làm mùn khoan, tăng momen kéo thả cột cần, đẩy cao giá thành khoan Ứng dụng công nghệ MPD với phương pháp cố định áp suất đáy giếng hay phương pháp tuần hoàn liên tục cho phép giảm thời gian ngừng tuần hoàn dung dịch, tránh tượng lắng đọng mùn khoan thân giếng, kiểm sốt tổn hao áp suất khoảng khơng vành xuyến, hạn chế tối đa cố xảy thay đổi áp suất thân giếng NHỮNG KHÓ KHĂN KHI KHOAN Ở KHU VỰC NHIỆT ĐỘ, ÁP SUẤT CAO *Môi trường dị thường áp suất cao, nhiệt độ cao có áp suất vượt 10000 psi (680atm) nhiệt độ vượt 150oC *Khoan điều kiện nhiệt độ cao, áp suất cao: điều kiện dễ bắt gặp tượng xâm nhập khí, dầu, dẫn đến cố phun trào nguy hiểm Áp suất cao nhiệt độ cao đáy giếng làm thay đổi thông số đáy giếng Nhiệt độ áp suất thay đổi ảnh hưởng đến trọng lượng riêng, độ nhớt dung dịch khoan, di chuyển cột cần, momen xoắn, khả vận chuyển mùn,… NHỮNG KHÓ KHĂN KHI KHOAN Ở KHU VỰC NHIỆT ĐỘ, ÁP SUẤT CAO ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ: Nhiệt độ cao làm giảm độ bền khoan cụ, làm giảm trọng lượng riêng dung dịch dẫn tới giảm áp suất dung dịch tạo ra, dẫn tới tình trạng sập lở xâm nhập chất lưu Pdd giảm NHỮNG KHÓ KHĂN KHI KHOAN Ở KHU VỰC NHIỆT ĐỘ, ÁP SUẤT CAO GIẢI PHÁP Dùng công nghệ MPD với phương pháp khoan cố định áp suất đáy giếng, tỉ trọng dung dịch kép NHỮNG KHÓ KHĂN KHI KHOAN Ở KHU VỰC NHIỆT ĐỘ, ÁP SUẤT CAO ẢNH HƯỞNG CỦA ÁP SUẤT: Ở PP khoan cũ Khi áp suất cao phải tăng tỉ trọng dung dịch, dung dịch nhớt khó lưu thơng, tốn thời gian, tốn chi phí pha chế,… Áp suất cao gây tình trạng ngừng tuần hoàn dung dịch cột áp lớn, bên dung dịch tỉ trọng độ nhớt tăng lên THÁC DẦU KHÍ TẠI VÙNG BIỂN VIỆT NAM Hiện nay, triển vọng dầu khí thềm lục địa Việt Nam thường phát khu vực nước sâu, xa bờ, điều kiện địa chất phức tạp, có dị thường áp suất nhiệt độ… Trong đó, thay đổi áp suất đáy giếng nguyên nhân gây cố trình khoan như: ổn định thành giếng, sập lở, kẹt cột cần khoan, dung dịch khoan, xâm nhập dung dịch vỉa,… THÁC DẦU KHÍ TẠI VÙNG BIỂN VIỆT NAM Một số mỏ dầu khí bể Nam Cơn Sơn có đặc điểm địa chất phức tạp, đặc biệt nhiệt độ áp suất vỉa cao Theo kết phân tích liệu từ giếng thăm dò, áp suất đáy giếng lớn 11500psi (782,5atm) nhiệt độ 170oC, có nơi áp suất lên đến 12000psi (816,5atm) nhiệt độ 180oC THÁC DẦU KHÍ TẠI VÙNG BIỂN VIỆT NAM Biểu đồ khoan giếng bể Nam Côn Sơn chưa áp dụng công nghệ MPD cho thấy khoan qua khu vực HTHP tới tháng cho khoảng khoan 1700m, trình khoan gặp cố liên quan đến kiểm soát giếng, kẹt cần, dung dịch… Nếu khơng kiểm sốt tốt, giếng khoan gây cố, đòi hỏi nhà điều hành phải áp dụng cơng nghệ kiểm sốt giếng khoan hiệu nhất, đảm bảo cho trình khoan triển khai tiết kiệm, an toàn HIỆU QUẢ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MPD Ở BỂ CỬU LONG Hiệu việc sử dụng công nghệ MPD công tác khoan thấy rõ qua giếng thi công Việt Nam, tiêu biểu chiến dịch khoan phát triển mỏ Cá Ngừ Vàng nhà thầu Hồn Vũ JOC Với giếng sử dụng cơng nghệ MPD cho phép khoan qua tầng đá móng nứt nẻ cách nhanh chóng Cơng nghệ MPD cho thấy ưu điểm rõ rệt việc khoan giếng phức tạp, cho phép khoan sâu vào tầng móng với độ sâu 6526m, giếng có chiều sâu lớn Việt nam HIỆU QUẢ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MPD Ở BỂ CỬU LONG HIỆU QUẢ ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ MPD Ở BỂ CỬU LONG KẾT LUẬN • Việc sử dụng thiết bị chuyên dụng kết hợp với quy trình cơng nghệ tạo khác biệt cơng nghệ khoan kiểm sốt áp suất so với cơng nghệ cũ • Với thực tế điều kiện địa chất cần phải áp dụng linh hoạt thiết bị phương pháp khoan phù hợp • Việc cải tiến thiết bị công nghệ đã, thực để hướng tới mục tiêu an tồn nhất, chi phí thấp giúp tăng lợi nhuận ngành cơng nghiệp khai thác dầu khí ... NỔ GIÀN KHOAN DEEPWATER HORIZON CÔNG NGHỆ KHOAN KIỂM SOÁT ÁP SUẤT (MANAGED PRESSURE DRILLING) Được áp dụng giếng tuần hồn “đóng kín” sử dụng “hệ dung dịch khoan có khả nén ép” Công nghệ kế... điểm liên tục hoàn thiện từ cơng nghệ cũ với mục đích kiểm sốt tốt áp suất đáy giếng khoảng vành xuyến, giúp giảm thiểu rủi ro liên quan đến việc sử dụng công nghệ khoan thủy lực thông thường Được... CƠNG NGHỆ Cơng nghệ MPD sử dụng thiết bị kĩ thuật để hạn chế tối đa vấn đề khó khăn, phức tạp tiêu tốn chi phí cho giếng có giới hạn khoan nhỏ cách kiểm sốt xác áp suất dọc thân giếng khoan;