Xác định áp suất vỉa trong quá trình khoan theo năng lượng riêng cơ học và hiệu suất khoan

Bài viết giới thiệu DEMSE - phương pháp mới trong việc xác định áp suất vỉa theo thời gian thực phục vụ cập nhập hoặc hiệu chỉnh thiết kế giếng khoan. Mời các bạn cùng tham khảo bài viết để nắm chi tiết nội dung nghiên cứu.

THĂM DỊ - KHAI THÁC DẦU KHÍ TẠP CHÍ DẦU KHÍ Số - 2020, trang 30 - 39 ISSN 2615-9902 XÁC ĐỊNH ÁP SUẤT VỈA TRONG QUÁ TRÌNH KHOAN THEO NĂNG LƯỢNG RIÊNG CƠ HỌC VÀ HIỆU SUẤT KHOAN Nguyễn Văn Hùng, Lương Hải Linh, Lê Minh Hiếu, Nguyễn Tùng Quân Đại học Dầu khí Việt Nam Email: hungnv@pvu.edu.vn Tóm tắt Bài báo giới thiệu DEMSE - phương pháp việc xác định áp suất vỉa theo thời gian thực phục vụ cập nhập hiệu chỉnh thiết kế giếng khoan Phương pháp kết hợp thông số vận hành khoan (moment xoắn, tốc độ khoan học, tốc độ xoay, tải trọng lên choòng) hiệu suất khoan (DE); dựa sở lượng riêng học (MSE) hay lượng cần thiết để phá đơn vị thể tích đá chênh áp suất (hiệu số áp suất đáy giếng áp suất lỗ rỗng) Bằng cách xem xét moment xoắn thông số học, DEMSE khắc phục nhược điểm phương pháp hệ số mũ - xem xét ảnh hưởng tải trọng lên choòng, tốc độ xoay, tốc độ khoan học Kết nghiên cứu chứng minh DEMSE có ưu điểm so với phương pháp hệ số mũ tính tốn áp suất vỉa cho kết phù hợp so với phương pháp sử dụng liệu địa vật lý giếng khoan Từ khóa: Áp suất vỉa, lượng riêng học, hệ số mũ, hiệu suất khoan Giới thiệu Xây dựng/lập kế hoạch khoan giếng nhiệm vụ kỹ sư khoan dầu khí u cầu có liệu liên quan tới địa chất, địa vật lý Để đảm bảo q trình khoan diễn an tồn, áp suất lịng giếng q trình khoan địi hỏi phải nằm khoảng áp suất vỉa áp suất nứt vỉa Trong trường hợp áp suất lòng giếng thấp áp suất vỉa, gây tượng xâm nhập khí vào lịng giếng (kick) phun trào (blow-out) hay sập lở thành hệ; trường hợp ngược lại gây vỡ vỉa gây dung dịch khoan Do vậy, áp suất vỉa áp suất nứt vỉa coi thông số quan trọng cho việc lập kế hoạch khoan dự kiến triển khai chiến dịch khoan Ngoài ra, việc dự báo khu vực hay độ sâu có khả xuất áp suất dị thường yếu tố quan trọng trình xây dựng kế hoạch khoan Các phương pháp dự báo áp suất vỉa độ sâu xuất áp suất vỉa dị thường chia thành nhóm: Phương pháp dự báo, tính tốn kiểm tra Để khơng gây gián đoạn q trình khoan, việc xác định thông tin áp suất lỗ rỗng sở thông số vận hành khoan cần thiết Việc xác định áp suất lỗ rỗng sở thơng số vận hành khoan giúp hạn chế rủi ro (hỏng thiết Ngày nhận bài: 27/4/2020 Ngày phản biện đánh giá sửa chữa: 28/4 - 21/5/2020 Ngày báo duyệt đăng: 13/8/2020 30 DẦU KHÍ - SỐ 9/2020 bị cảm ứng, liệu,…) khoan so với phương pháp xác định áp suất lỗ rỗng trực tiếp đồng thời giúp giảm chi phí khoan [1, 2] Một phương pháp triển vọng nghiên cứu DEMSE, thuật ngữ bắt nguồn từ tổ hợp “Năng lượng riêng học, MSE - mechanical specific energy” “Hiệu suất khoan, DE - drilling efficiency” Phương pháp chủ yếu sử dụng thông số khoan bề mặt để xác định áp suất lỗ rỗng Trên giới, kết phương pháp DEMSE so sánh với giá trị áp suất lỗ rỗng từ phương pháp d-exponent (dXc) cổ điển Không giống phương pháp dXc (chỉ xem xét tải trọng lên choòng, WOB - weight on bit), DEMSE phương pháp dựa lượng có tính đến moment xoắn WOB Hơn nữa, liệu đường xu hướng nén bình thường (normal trend) sử dụng phương pháp DEMSE tương quan với đường xu hướng nén độ rỗng thơng thường Điều khiến phương pháp DEMSE có lợi đáng kể so với phương pháp dXc, khả dự báo cách giảm tính chủ quan liên quan đến xác định áp suất lỗ rỗng dựa dXc [3] Ngoài ra, phương pháp cịn cho phép tính tốn áp suất vỉa theo thời gian thực, không cần dừng khoan để thực đo địa vật lý giếng khoan Tiếp theo nghiên cứu áp suất nứt vỉa giới thiệu trước [4], nhóm tác giả giới thiệu phương pháp xác định áp suất vỉa trình khoan theo lượng riêng học hiệu suất khoan PETROVIETNAM Cơ sở lý thuyết Các phương pháp để tính tốn áp suất vỉa chia thành nhóm sau: Phân tích từ liệu địa chấn, phân tích đường log địa vật lý giếng khoan ước lượng khảo sát theo thời gian thực thông qua thông số khoan Nguồn thông tin liệu sử dụng tính tốn áp suất vỉa với độ xác tăng dần thể theo thứ tự: (1) Dự đốn (các thơng số: mơ hình hóa bồn trũng, khảo sát địa vật lý bề mặt, địa chấn, đo trọng lực, biều đồ lỗ khoan xa bờ; (2) Phát (các thông số: số đo khoan, LWD (logging while drilling/đo log khoan), PWD (pressure while drilling/giá trị áp suất khoan), liệu log bề mặt; (3) Đo lường (cơ sở: biểu đồ lỗ khoan, kiểm tra thành hệ, kiểm tra dụng cụ khoan) Dù lựa chọn mô hình nào, việc xác định áp suất vỉa cần đảm bảo: Khoan an toàn, ổn định thân giếng, lựa chọn giàn khoan, thiết kế lựa chọn mùn khoan, tránh cố áp suất dị thường 2.1 Áp suất vỉa Áp suất vỉa (pore pressure) (còn gọi áp suất lỗ rỗng) áp suất chất lưu lỗ rỗng vỉa (đất, đá), thường áp suất thủy tĩnh hay áp suất cột nước từ độ sâu thành hệ đến mặt thoáng (mực nước ngầm mặt biển), đơi có ngoại lệ trường hợp áp suất dị thường [5] Áp suất vỉa độ sâu định thể giá trị trung bình áp suất vỉa khơng gian lỗ rỗng liên kết với nhau, giá trị giá trị áp suất thủy tĩnh đo từ bề mặt trái đất [6] Tuy nhiên, với loại đá không thấm đá phiến sét, chất lưu lỗ rỗng khó ngồi điều kiện chịu áp lực nén dẫn đến tăng thêm áp suất đá Do q trình dầu, khí khai thác từ vỉa, áp suất vỉa thay đổi, giá trị áp suất phải đo khảo sát theo thời gian, gọi áp suất vỉa tức thời Phần lớn tính tốn áp suất vỉa khơng tính tốn tới hiệu ứng động hiệu ứng nhiệt độ với lý ảnh hưởng nhỏ khó xác định Do đó, cơng thức tổng quát (1) (2) sử dụng hệ đơn vị khác tính tốn áp suất vỉa: (1) Trong đó: PF: Áp suất vỉa (kg/cm2); df: Khối lượng riêng (g/cc); L: Chiều sâu thẳng đứng thực (m) PF = 0,052 × df × L (2) Trong đó: PF: Áp suất vỉa (psi); 0,c khoan Đo tính chất điện, sóng âm, mật độ, neutron, điện trở, độ dẫn điện DẦU KHÍ - SỐ 9/2020 33 THĂM DỊ - KHAI THÁC DẦU KHÍ MSE = 2.3 Xác định áp suất vỉa phương pháp DEMSE Phương pháp kết hợp thông số học từ trình khoan liệu ứng suất chỗ cách sử dụng khái niệm lượng riêng học (MSE) hiệu suất khoan (DE) Do đó, cần nắm rõ ý nghĩa MSE DE để trước vào chi tiết phương pháp 2.3.1 Năng lượng riêng học MSE tỷ số lượng học đầu vào tốc độ khoan học (ROP - rate of penetration) tương ứng đầu ra, biểu diễn phương trình (13): MSE = Năng lượng học đầu vào ROP + bền đất đá Do đó, độ bền nén đa trục (CCS) điều kiện ứng suất DE đa =chiều tính tốn từ UCS phương trình (17) = +∆ ( (17) ) Trong phương trình (17), ∆p ứng suất nén (confining stress), thường định nghĩa chênh lệch áp suất đáy giếng (liên quan ECD) áp suất lỗ rỗng thành hệ; θ góc ma sát bên trong, IFA (angle of internal friction) Theo Reza cộng [4], lượng riêng MSE xác định phương trình (18): (13) = × × + × × (18) × lượngthấp thẳng đứng vàotrị đơnthấp vị thời Do đó, Năng MSE càng tốtđầu giá MSE đặcgian Từ phương trình (16) - ,(18) thấy MSE = = 0,43 trưng cho thể tích lớn đất đá bị phá hủy đơn vị Thể tích đất đá phá hủy đơn vị thời gian thơng số CCS UCS hồn tồn xác định từ lượng học đầulượng vào Nói giá đơn trị MSE thấp, × ×Ngồi ra, × thông số Năng xoaycách đầukhác, vào vị thời gian thông số khoan = bề mặt + hiệu suất +vậnThể hành cao Năng lượng học đầu vào bao × × ×, × × = 1,532 tích đất đá phá hủy đơn vị thời gian học xác = định từ kết +quả đo sóng âm × × gồm lực: lực dọc trục lực xoay địa chấn: = 0,43 , Trong q trình khoan, lực xoay xem (19) = 0,43 , moment xoắn T lực dọc trục xem tải trọng lên chng WOB Thể tích đất đá phá hủy đơn vị thời = 1,532 , (20) = 1,532 , gian biểu diễn dạng diện tích cắt ngang Năng lượng học đầu vào Việc ứng dụng MSE việc xác định dự báo choòng khoan MSE = nhân với ROP Do vậy, MSE biểu áp suất lỗ rỗng bước cải tiến lớn so với phương pháp diễn phương trìnhROP (14): truyền thống d-exponent dựa mơ hình vật Năng lượng thẳng đứng đầu vào đơn vị thời gian lý tính đến lượng cần để phá hủy thể tích MSE = Thể tích đất đá phá hủy đơn vị thời gian đất đá (14) Năng lượng xoay đầu vào đơn vị thời gian + 2.3.2 Phương pháp DEMSE Thể tích đất đá phá hủy đơn vị thời gian Thay thuật ngữ phương trình (14) cơng thức tốn học phương trình (15) MSE = ܹܱ‫ ܤ‬2ߨ.݉o݉݁݊t ×ܴܲ‫ܯ‬ + S S × ܴܱܲ (15) Ngoài ra, lượng riêng học sử dụng để đánh giá hiệu suất khoan DE cách giám sát lượng học đầu vào so với độ cứng đất đá độ sâu nghiên cứu Trong đó, DE tỷ số độ bền nén đa trục CCS (confined compressive strength) đất đá độ sâu nghiên cứu lượng riêng học MSE = MSE +tại vị trí tương ứng phương trình (16): DE = (16) Độ bền học đất đá tăng theo độ sâu đá bị nén = +∆ ( ) xuống ứng suất nén đa trục tăng Ứng suất nén đa trục bao gồm ứng suất nén đơn trục (UCS) thay đổi độ 34 DẦU KHÍ - SỐ 9/2020 Đối với phương pháp truyền thống trình bày trên, áp suất vỉa tính tốn thơng qua đo địa vật lý giếng khoan (vận tốc sóng âm, điện trở…) với nguyên tắc giả định chiều sâu tương đương, đường xu thông thường Nếu coi đường xu hướng thơng thường áp dụng cho đường DEtrend (‫ܧܦ‬trend = ܽφ݊b ), với a, b tính từ liệu giếng lân cận thông qua đường điện trở sóng âm áp suất vỉa tính phương trình (21): = +∆ × Ɵ × (21) Ɵ Trong ∆DE = DEp - DEtrend Ɵ = −( × − )× Ɵ Từ phương trình (16), (17), (21)Ɵ có phương = +∆ × × Ɵ trình (22): = −( × − )× Ɵ Ɵ (22) PETROVIETNAM Do vậy, tóm tắt quy trình tính tốn áp suất vỉa theo Hình Bước 1: Xác định CCS (psi), cần thông số: Kết trao đổi - Góc ma sát θ (AIF) (radian) 3.1 Thơng số đầu vào - Δp (áp suất nén, Δp = ECD – PP) Dữ liệu đầu vào gồm thông số khoan: đường kính mũi khoan qua đoạn, vận tốc xoay, tốc độ khoan học, moment xoắn tải trọng lên mũi khoan Các thông số thể Hình 3.2 Các bước tính tốn Để xác định áp suất vỉa từ thông số đầu vào trên, nhóm tác giả sử dụng quy trình Hình thể theo bước sau: Thông số khoan (moment xoắn, WOB, ROP, RPM, kích thước mũi khoan) MSE +∆ ( 1+ 1− - ROB (ft/giờ) - WOB (lbf ) -1 - RPM (phút= ) ∆DE = DEp - DEtrend DE +∆ ( + × UCS & IFA Đường xu hướng DE (DEtrend) từ log lỗ rỗng RPM (min-1) 19 ) 4× × Bước 3: Tính DE dựa vào CCS MSE = Hình Quy trình xác định áp suất vỉa từ DE MSE (phương pháp DEMSE) Bit size (in) 1+ 1− × 480 × Áp suất lỗ rỗng ) Bước 2: Xác định MSE (psi), cần thơng số: 480 × × 4× = + - T: Moment xoắn × (ft.lb) × = Dữ liệu giếng Log sonic/địa chấn (Vp, ) áp suất đáy giếng (ECD, tỷ trọng mùn khoan) = - dbit (in) CCS - UCS (psi) Bước 4: Xác định ΔDE, cần các1thông số: − Ɵ = +∆ × × Ɵ 1+ ROP (ft/hour) 30 40 50 60 70 80 90 100 30 50 70 90 110 130 150 T (kft.lb) 10 WOB (klbf) 15 20 10 15 20 25 500 TVD (m) 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Hình Thơng số đầu vào cho phương pháp DEMSE DẦU KHÍ - SỐ 9/2020 35 THĂM DÒ - KHAI THÁC DẦU KHÍ - DEp hiệu chỉnh với kết đo thực tế Đối với vùng nghiên cứu đây, đoạn khoan qua có chứa sét mềm việc chắn xuất áp suất vỉa dị thường sở kiểm chứng tính xác phương pháp - DEtrend ∆DE = DE = p - DEtrend Bước 5: Xác định áp suất lỗ rỗng từ thông số = +∆ × × 1− 1+ Ɵ Ɵ Để tính tốn DEtrend, nhóm tác giả sử dụng phương pháp phân tích thống kê liệu giếng khoan lân cận để có hệ số a, b Mục 2.3.2 tương ứng 3,125 1,21 Kết tính hệ số thực trung bình 10 giếng khoan khớp kết thay đổi DE theo độ rỗng cho đoạn áp suất vỉa có xu hướng thay đổi bình thường Sau kết tính toán áp suất vỉa theo phương pháp MSE vẽ đối sánh với kết tính từ sóng âm (phương pháp truyền thống) phương pháp hàm số mũ Lý việc đối sánh phương pháp xác định theo kết đo địa vật lý giếng khoan (sóng âm) coi cách tính tin cậy sau đối sánh 4000 MES (psi) 8000 12000 16000 Từ Bước cho thấy tính tốn trước thơng số CCS MSE (Hình 3) Trên thực tế, để tính tốn MSE cần phân biệt vị trí đo đạc thơng số khoan giàn hay khu vực gần mũi khoan Nếu thông số lấy khoan cụ đáy (BHA) có tính xác cao hơn; ngược lại thơng số lấy giàn tính toán cần xem xét hiệu chỉnh kết Đối với nghiên cứu sử dụng thông số (moment xoắn tải trọng lên choòng) đo đạc giàn ảnh hưởng tới xác, phân tích tác giả xem xét phù hợp hướng biến đổi Lý có moment xoắn tải trọng lên choòng sát mũi khoan thể chất, mối tương quan thực lượng phá hủy đất đá đủ sở xác định tương đối xác giá trị áp suất 20000 3000 500 500 1000 1000 1500 1500 2000 TVD (m) TVD (m) 0 3.3 Kết trao đổi 2000 2500 2500 3000 3000 3500 3500 4000 4000 Hình Kết tính tốn MSE CCS 36 DẦU KHÍ - SỐ 9/2020 5000 CCS (psi) 7000 9000 11000 13000 PETROVIETNAM Hình rõ mối tương quan lượng yêu cầu để phá vỡ đơn vị thể tích đất đá (MSE) tăng theo chiều sâu đồng nghĩa với việc giá trị độ bền đá (CCS) tăng theo Đặc biệt, khoảng độ sâu 2.000 - 3.000 m, giá trị MSE CCS tăng lên đột biến rời khỏi xu hướng tăng thông thường Hiện tượng tăng gắn liền với xuất áp suất vỉa dị thường Vùng áp suất vỉa dị thường kết thúc từ chiều sâu 3.000 m trở Điểm đặc biệt cần lưu ý giá trị MSE xác định phương trình (18) (hoặc Bước đây) chia thành cụm WOB T Khi tính tốn tỷ lệ, nhóm tác giả nhận thấy tương ứng giá trị tối thiểu tối đa tỷ lệ thành phần MSE WOB T 0,1% 1,1% Điều có nghĩa là, trường hợp khoan cụ gây đất đá chủ yếu bị phá hủy cắt moment xoắn tạo nên, thành phần tải trọng lên chng có tác dụng phá hủy nghiền dập đất đá chiếm tỷ nhỏ Điều hoàn toàn phù hợp thể rõ mũi khoan PDC Do đó, kết tính tốn MSE DE phụ thuộc nhiều vào 00 0,50,5 11 DE DE 1,51,5 22 thơng số moment xoắn Khi đối sánh với phương trình (4), (5), (6) hệ số mũ việc xác định áp suất vỉa thấy mơ hình quan tâm tới WOB, ROP, RPM mà không đề cập tới moment xoắn Hiển nhiên WOB T có tác động qua lại, trường hợp cần khẳng định việc xác định moment xoắn cần thiết ảnh hưởng lớn tới khả phá hủy đất đá Do đó, việc khơng xét tới ảnh hưởng trực tiếp moment xoắn tới xác định áp suất vỉa nhược điểm phương pháp hàm mũ Tiếp tục thực Bước 3, 4, 5, giá trị DE áp suất vỉa theo phương pháp DEMSE xác định Hình Áp suất vỉa cho trường hợp nghiên cứu xác định theo phương pháp mơ hình hệ số mũ theo phương trình (4), (5), (6) Phương pháp truyền thống thường sử dụng để xem xét khả xuất áp suất vỉa dị thường Sau tính tốn giá trị hệ số dX theo 00 2,52,5 500 500 1000 1000 1000 1000 1500 1500 1500 1500 TVD (m) TVD (m) TVD (m) TVD (m) 500 500 2000 2000 2500 2500 3000 3000 3000 3000 3500 3500 3500 3500 DEDE DEDE trend trend Hình Tương quan DEtrend DE thực 15000 15000 2000 2000 2500 2500 4000 4000 Áp suất vỉa (psi) Áp suất vỉa (psi) 5000 10000 5000 10000 4000 4000 Hình Kết tính tốn áp suất vỉa theo phương pháp kết hợp DEMSE DẦU KHÍ - SỐ 9/2020 37 THĂM DỊ - KHAI THÁC DẦU KHÍ thơng số khoan (ROP, WOB, RPM), tiến hành vẽ thay đổi theo độ sâu khoan Trên đường thay đổi này, xuất vị trí thay đổi xu thơng thường coi vị trí xuất áp suất vỉa dị thường Cuối cùng, giá trị áp suất vỉa khu vực dị thường tính tốn sở áp suất vỉa thông thường nguyên lý chiều sâu tương đương Kết phương pháp trình bày Hình 6, đồng thời so sánh với kết tính tốn thơng qua phương pháp đo địa vật lý giếng khoan thuộc tính sóng âm theo phương trình (7) (Mục 2.2.2) Nội dung bước xác định áp suất vỉa theo phương pháp truyền thống tham khảo tài liệu [14] như: đoạn khoan 1.300 m có sai khác giá trị phương pháp Tiếp theo từ độ sâu 1.300 m, rõ ràng giá trị áp suất vỉa phương pháp hàm mũ tính kết sai khác lớn ngược với xu kết đo sóng âm Sự sai khác vai trị moment xoắn khơng tính tới phương pháp hệ số mũ Hiện tượng lại gặp phải khoảng khoan xung quanh độ sâu 2.800 m Bên cạnh điểm phù hợp phương pháp DEMSE so với phương pháp hệ số mũ, thấy tượng sai khác khoảng vị trí Sự khác biệt khơng lớn xuất phát từ khả choòng khoan bị mòn, dẫn tới hiệu phá đá bị giảm đáng kể Áp suất vỉa xác định từ kết đo sóng âm địa vật lý giếng khoan coi phương pháp hợp lý giai đoạn chứng minh xác so với kết đo thực tế FIT Hình cho thấy kết tính tốn áp suất vỉa theo DEMSE phù hợp với kết địa vật lý giếng khoan Đồng thời, từ Hình thấy số nhược điểm phương pháp hệ số mũ Kết luận 0 Áp suất Ápvỉa suất(psi) vỉa (psi) 5000 5000 1000010000 1500015000 1000 1000 1500 1500 1500 1500 2000 2000 2000 2000 2500 2500 2500 2500 3000 3000 3000 3000 3500 3500 3500 3500 Pp_Sonic Pp_Sonic Pp_dXc Pp_dXc Hình So sánh kết xác định áp suất vỉa theo phương pháp hàm số mũ sóng âm DẦU KHÍ - SỐ 9/2020 Áp suất Ápvỉa(psi) suất vỉa(psi) 5000 5000 1000010000 1500015000 TVD (m) 1000 1000 TVD (m) 500 500 4000 4000 38 0 500 500 TVD (m) TVD (m) 0 Trên sở tổng hợp, tính tốn, so sánh phân tích áp suất vỉa theo phương pháp truyền thống (hệ số mũ, sóng âm), tích hợp hiệu suất khoan DE lượng riêng học cho đối tượng nghiên cứu, số kết luận rút sau: 4000 4000 Pp_MSE Pp_MSE Pp_sonic Pp_sonic Hình So sánh kết xác định áp suất vỉa theo phương pháp DEMSE sóng âm PETROVIETNAM - Phương pháp hệ số mũ có nhược điểm chưa tính tốn tới vai trị moment xoắn: kết áp suất vỉa sai khác cho xu ngược số vị trí - Phương pháp kết hợp hiệu suất khoan DE lượng riêng học MSE cho kết phù hợp với phương pháp địa vật lý giếng khoan (sóng âm): độ lớn xu hướng - Phương pháp DEMSE cần tiếp tục vận dụng nghiên cứu cho trường hợp khác: khả áp dụng thời gian thực, tiết kiệm chi phí đo địa vật lý giếng khoan, thời gian khoan… Tài liệu tham khảo [1] Juan Rivas Cardona, Fundamental investigation of pore pressure prediction during drilling from the mechanical behavior of rock Texas A&M University, 2011 [2] Erling Fjaer, R.M.Holt, P.Horsrud, A.M.Raaen, and R.Risnes, Petroleum related rock mechanics Elsevier, 2008 [3] Reza Majidi, Martin Albertin, and Nigel Last, “Method for pore pressure estimation using mechanical specific energy and drilling efficiency”, IADC/SPE Drilling Conference and Exhibition, Fort Worth, Texas, USA, - March, 2016 [6] Mark D.Zoback, Reservoir Cambridge University Press, 2007 geomechanics [7] Ahmed Zakaria Noah, “New pore pressure evaluation techniques for LAGIA-8 well, Sinai”, International Journal of Geosciences, Vol 7, No 1, pp 32 - 46, 2015 [8] Glenn L.Bowers, “Pore pressure estimation from velocity data: Accounting for overpressure mechanisms besides under compaction”, SPE Drilling and Completions, Vol 10, No 2, pp 89 - 95, 1995 [9] William R.Matthews, “Here is how to calculate pore pressure from logs”, Geology, 1971 [10] M.King Hubbert Mk and William W.Rubey, “Role of fluid pressure in mechanics of overthrust faulting: I.Mechanics of fluid-filled porous solids and its applications to overthrust faulting”, Geological society of America bulletin, Vol 70, No 2, pp 115 - 166, 1959 [11] J.R.Jorden and O.J.Shirley, “Application of drilling performance data to overpressure detection”, Journal of Petroleum Technology, Vol 18, No 11, 1966 [12] M.G.Bingham, “How rock properties are related to drilling”, The Oil and Gas Journal, pp 94 - 101, 1964 [4] Nguyễn Văn Hùng Đặng Hữu Minh, “Ứng dụng ANN dự báo áp suất nứt vỉa”, Tạp chí Dầu khí, Số 3: tr 32 - 41, 2019 [13] Bill Rehm and Ray McClendon, “Measurement of formation pressure from drilling data”, Fall Meeting of the Society of Petroleum Engineers of AIME New Orleans, Louisiana, - October, 1971 [5] Adam T.Bourgoyne Jr, Keith K.Millheim, Martin E.Chenevert, and F.S.Young Jr, Applied drilling engineering, 2nd edition Society of Petroleum Engineers, 1991 [14] Nguyễn Văn Hùng, Báo cáo thực đề tài: “Dự báo áp suất vỉa, áp suất nứt vỉa cho đối tượng vỉa Miocene mỏ X”, PVU, 2020 PORE PRESSURE ESTIMATION DURING DRILLING BASED ON MECHANICAL SPECIFIC ENERGY AND DRILLING EFFICIENCY Nguyen Van Hung, Luong Hai Linh, Le Minh Hieu, Nguyen Tung Quan Petrovietnam University Email: hungnv@pvu.edu.vn Summary This paper describes DEMSE, a new method that uses surface drilling data to determine, in real time, the pore pressure needed to update the well design This pore pressure estimation method is a combination of available drilling data (such as torque, rate of penetration and weight on bit), and drilling efficiency (DE), based on the concepts of mechanical specific energy (MSE) or the energy spent at the bit to remove a volume of rock and the differential pressure (wellbore pressure minus pore pressure) Unlike the d-exponent methodology (dXc), which is an empirical correlation considering only weight on bit (WOB), rotation per minute (RPM), and rate of penetration (ROP), DEMSE is an energybased approach that also takes into account the torque (T) and mechanical properties in addition to WOB, RPM, ROP The result shows that DEMSE has a significant benefit over the dXc method, in terms of predictive capability, by reducing the subjectivity that is involved in dXcbased pore pressure estimates Moreover, the results of DEMSE are consistent with the pore pressure estimated by the well log data method Key words: Pore pressure, mechanical specific energy, d-exponent, drilling efficiency DẦU KHÍ - SỐ 9/2020 39 ... chọn mùn khoan, tránh cố áp suất dị thường 2.1 Áp suất vỉa Áp suất vỉa (pore pressure) (còn gọi áp suất lỗ rỗng) áp suất chất lưu lỗ rỗng vỉa (đất, đá), thường áp suất thủy tĩnh hay áp suất cột... giá trị DE áp suất vỉa theo phương pháp DEMSE xác định Hình Áp suất vỉa cho trường hợp nghiên cứu xác định theo phương pháp mô hình hệ số mũ theo phương trình (4), (5), (6) Phương pháp truyền... số học từ trình khoan liệu ứng suất chỗ cách sử dụng khái niệm lượng riêng học (MSE) hiệu suất khoan (DE) Do đó, cần nắm rõ ý nghĩa MSE DE để trước vào chi tiết phương pháp 2.3.1 Năng lượng riêng