- Nếu tăng tốc độ quay của dụng cụ phá đá thì mùn khoan trong dung dịch càng nhiều, đồng thời chúng phải được đưa lên mặt đất nhanh hơn.. - Để đưa mùn khoan lên bề mặt, phải tăng lưu lư[r]
(1)CHƯƠNG 4
DUNG DỊCH KHOAN
TRONG ĐIỀU KIỆN PHỨC TẠP
4-2 Dung dịch khoan & ximăng – ĐỗHữu Minh Triết
I. MẤT DUNG DỊCH
II. SẬP LỞTHÀNH LỖKHOAN
III DẦU, KHÍ, NƯỚC VÀO LỖKHOAN
IV KẸT DỤNG CỤKHOAN
GEOPET
I MẤT DUNG DỊCH
Mất dung dịch sựcốtrầm trọng tốn chi phí để
khắc phục cơng tác khoan Mất dung dịch có thểxảy
độsâu khoan dung dịch thường dung dịch làm nặng Cần phân biệt tượng dung dịch với tượng thải nước Các thí nghiệm chứng minh tượng toàn bộdung dịch
xảy có sựhiện diện khe nứt, lỗhổng Đối với đất đá nguyên khối,
độthấm tối thiểu đểxảy tượng toàn bộdung dịch 300 darcy Chất lượng trám ximăng nguyên nhân gây tượng dung dịch
GEOPET
I MẤT DUNG DỊCH
Trong trình khoan có sửdụng dung dịch, cột dung dịch lỗkhoan
tạo nên áp lực thủy tĩnh Áp lực hướng vào lớp đất đá thành lỗ
khoan Bản thân lớp đất đá khoan qua hay vỉa dầu khí lại cóáp lực vỉa tương ứng Như vậy, hệthống lỗkhoan vỉa có hai loại áp lực tùy theo chênh lệch chúng mà điều kiện khoan có thểbình thường hay phức tạp
Áp lực thủy tĩnh cột dung dịch khoan có thểtính cơng thức: Ptt= 0.052γH
trong đó: Ptt– áp lực thủy tĩnh cột dung dịch, psi γ– tỉtrọng dung dịch
(2)4-5 Dung dịch khoan & ximăng – ĐỗHữu Minh Triết Nếu áp lực thủy tĩnh không cân với áp lực vỉa sẽgây nhiều khó khăn cho cơng tác khoan Có hai trường hợp:
- Áp lực thủy tĩnh > áp lực vỉa:dung dịch sẽđi vào vỉa theo khe nứt, hang hốc đất đá gây nên tượng dung dịch Mực dung dịch lỗkhoan sẽhạxuống, áp lực thủy tĩnh giảm, kéo theo tượng sập lở
thành lỗkhoan phía cột dung dịch
- Áp lực thủy tĩnh < áp lực vỉa:các lớp đất đá liên kết yếu có áp lực vỉa lớn sẽsập xuống đáy lỗkhoan Dầu, khí hay nước sẽxâm nhập vào lỗ
khoan làm thay đổi dần tính chất dung dịch, có đẩy dung dịch khỏi lỗkhoan phun lên bềmặt
Trong thực tế, đểđảm bảo an tồn cho cơng tác khoan, cần thiết kếđểchênh lệch áp suất khoảng 300 – 500 psi.
4-6 Dung dịch khoan & ximăng – ĐỗHữu Minh Triết Chênh lệch áp lực vỉa áp lực thủy tĩnh lớn sựphức tạp
trong q trình khoan nhiều, đơi khơng thểtiến hành khoan Khi áp lực thủy tĩnh cân với áp lực vỉa trình khoan tiến hành
bình thường, dung dịch chỉbịgiảm chất lỏng bịlọc từdung dịch hay mát tựnhiên Các ảnh hưởng xấu tượng dầu, khí hay nước vào lỗkhoan không xảy
N.I.Sasov đềnghịđánh giá điều kiện khoan trịsốáp lực tương
đốitrong hệthống lỗkhoan – vỉa Trịsốnày tỉsốgiữa áp lực vỉa áp lực thủy tĩnh cột dung dịch lỗkhoan:
v td
tt P P
P =
GEOPET
I MẤT DUNG DỊCH
So sánh trịsốáp lực tương đối Ptdvới tỷtrọng γcủa dung dịch, người ta có sốkết luận thực tếsau:
9Nếu γ>> Ptd: có thểxảy tượng dung dịch hoàn toàn, dẫn tới sập lởcác lớp đất đá nằm
9Nếu γ> Ptd: có thểxảy tượng dung dịch
9Nếu γ< Ptd: có thểxảy tượng dầu, khí, nước vào lỗkhoan 9Nếu γ<< Ptd: dầu, khí nước sẽtràn miệng lỗkhoan có thểphun lên bề
mặt Trong trường hợp tượng sập lởxảy cách dễdàng lớp đất đá bền vững
9Nếu γ ≈Ptd: hầu hết trường hợp, việc khoan tiến hành bình thường
GEOPET
I MẤT DUNG DỊCH
1.1 Nguyên nhân phân loại tượng dung dịch
a Nguyên nhân
Bao gồm nguyên nhân địa chất nguyên nhân vềquy trình kỹthuật Tùy trường hợp mà nguyên nhân tượng dung dịch có thểkhác nói chung, tượng dung dịch khoan xảy áp lực thủy tĩnh vượt áp suất vỉa, tức là:
Ptt> Pv
Khi ởtrạng thái tĩnh, lỗkhoan có đầy dung dịch sựcân tĩnh hệthống lỗkhoan – vỉa biểu diễn đẳng thức:
(3)4-9 Dung dịch khoan & ximăng – ĐỗHữu Minh Triết Trong q trình dung dịch tuần hồn lỗkhoan, cân động thiết lập có thểbiểu diễn sau:
Ptt+ Pct= Pv+ Pcc đó:
Pct– tổn thất thuỷlực dung dịch lên vành xuyến Pcc – tổn thất thủy lực dung dịch vào tầng dung dịch Trạng thái cân động bịphá vỡ, dung dịch vào khe nứt, hang hốc đất đá áp lực dung dịch lớn áp lực vỉa, nghĩa phải có sựchênh lệch áp lực lỗkhoan tầng dung dịch
Sựchênh lệch có thểbiểu diễn sau:
∆P = Ptt+ Pct– Pv– Pcc 4-10 Dung dịch khoan & ximăng – ĐỗHữu Minh Triết
Tùy theo trịsốcủa áp lực chênh lệch mà định mức độmất dung dịch nhiều hay ∆P lớn Pttcàng lớn Pvcàng nhỏ Vì tất
các nguyên nhân làm tăng Pttvà làm giảm Pvsẽđều dẫn đến mức độmất dung dịch tăng lên Có hai nhóm nguyên nhân:
Nguyên nhân địa chất
- Là yếu tốchính gây tượng dung dịch
- Trong lớp đất đá thường có khe nứt, lỗhổng hay kênh rãnh có cấu tạo kích thước khác Mức độmất dung dịch sẽphụthuộc vào tính chất học chúng
- Đất đá có lỗhổng nhiều, độrỗng lớn mức độmất dung dịch tăng - Đất đá cứng lỗhổng đất đá mềm, bởrời Vì khoan qua lớp đất
đá macma, tượng dung dịch xảy khoan qua lớp trầm tích
GEOPET
I MẤT DUNG DỊCH
Độrỗng vài loại đất đá sau:
7,7 – 37,2
Đá phấn
4,8 – 28,28 Cát kết
0,53 – 13,96
Đá vôi, đá hoa, dolomit
1,32 – 3,96 Thạch cao
0,84 – 1,13 Diabaz, gabro, thạch anh
0,37 – 1,85 Granit
0,63 – 1,28 Bazan
Độrỗng (%) Loại đá
GEOPET
I MẤT DUNG DỊCH
Biết lỗhổng đất đáởlỗ khoan người ta có thểxác định mức
độmất dung dịch, sởđó đề phương pháp khắc phục thích hợp Có loại thành hệdễdẫn tới tượng dung dịch:
– Thành hệcó hang động karstơ khe nứt mở
– Thành hệgần bềmặt, chứa nhiều hạt thơ có độthấm cao – Thành hệcó khe nứt tựnhiên
(4)4-13 Dung dịch khoan & ximăng – ĐỗHữu Minh Triết Thành hệcó hang động karstơ khe nứt mở
- Hang động karstơ tạo thành sựhòa tan đá vôi, đá phấn, thạch cao, dolomit, đá hoa… tác dụng nước Đơi hang karstơ có kích thước lớn, chứa nước, vật liệu xốp rỗng hồn tồn
- Hang karstơ có thểdự đoán trước nhờvào tài liệu địa chất khu vực - Khi khoan vào hang karstơ, dung dịch xảy đột ngột có thểkèm theo
hiện tượng “sụt” cần khoan
- Mất dung dịch khoan vào hang karstơ có thểsẽgây sập lở, kẹt cần khoan phun trào từcác thành hệbên
Khắc phục
- Ngừng bơm dung dịch khỏi vành xuyến, bổsung liên tục lưu lượng nhỏdung dịch vào vành xuyến – chế độkhoan khơng tuần hồn dung dịch (khoan mù) - Bơm nước vào cần khoan đểlàm mát choòng đẩy hạt cắt vào lỗhổng - Khi khoan tới đá cứng, tiến hành chống ống trám ximăng chân đế
Sau trám ximăng bên vùng dung dịch
4-14 Dung dịch khoan & ximăng – ĐỗHữu Minh Triết Thành hệgần bềmặt, chứa nhiều hạt thơ có độthấm cao
- Thường có dị thường áp suất, độthấm thay đổi đáng kể
- Theo kinh nghiệm, đểdung dịch qua, độmởcủa thành hệphải lớn lần đường kính hạt lớn chiếm đa sốtrong dung dịch
Khắc phục
- Giảm tỷtrọng dung dịch tới mức tối thiểu, có thểdùng dầu
- Dùng lưới rây cỡnhỏ đểgiảm lượng hạt rắn kích thước lớn dung dịch - Nếu tỷtrọng dung dịch không thểgiảm mà tượng dung
dịch tiếp diễn, tăng độnhớt dung dịch vôi ximăng
GEOPET
I MẤT DUNG DỊCH Thành hệcó khe nứt tựnhiên
- Trong số trường hợp, khe nứt tựnhiên khơng có tính thấm điều kiện thường Tuy nhiên, áp suất đạt giới hạn, khe nứt sẽmởvà gây dung dịch
- Khi khe nứt mở, dung dịch vào khe nứt với lưu lượng lớn có thểlàm rộng thêm khe nứt Mặc dù sau áp suất giảm, khe nứt khơng đóng lại hồn tồn tiếp tục gây dung dịch
Khắc phục
- Duy trì tỷtrọng dung dịch ởmức tối thiểu
- Trong vài trường hợp, dùng phụ gia tăng độnhớt nước có thểgiảm thiểu tượng dung dịch
- Có thểgiảm chi phí khắc phục cách dùng dung dịch rẻtiền
GEOPET
I MẤT DUNG DỊCH Thành hệdễtạo khe nứt
- Nguyên nhân chủyếu gia tăng áp suất đột ngột đáy giếng
- Các mảnh cắt tích tụhoặc sét trương nởcó thểbịt kín thu nhỏkhoảng khơng vành xuyến, gây gia áp đáy giếng
Khắc phục
- Kiểm soát thao tác khoan chặt chẽ đểtránh gia áp nâng hạbộkhoan cụ - Khi xuất dung dịch, ngừng khoan tiến hành chờ(6-12 giờ) - Sau tiến hành khoan lại cẩn thận
(5)4-17 Dung dịch khoan & ximăng – ĐỗHữu Minh Triết
Nguyên nhân vềquy trình kỹthuật
Các nguyên nhân vềquy trình kỹthuật tất cảcác tượng có thểdẫn
đến tăng áp lực lớp đất đá khoan qua Khác với ngun nhân vềđịa chất, ngun nhân vềquy trình kỹthuật có thếtránh cách kiểm tra, quan sát chếđộkỹthuật khoan
Các yếu tốchính ngun nhân vềquy trình kỹthuật là: – Khối lượng chất lượng dung dịch không thích hợp – Chế độkhoan khơng hợp lý
– Sai sót nâng thảdụng cụkhoan
– Áp lực máy bơm tăng tiết diện cần khoan vành xuyến bịthu hẹp
4-18 Dung dịch khoan & ximăng – ĐỗHữu Minh Triết Khối lượng chất lượng dung dịch khơng thích hợp
– Lượng dung dịch không đưa hết mùn khoan lên mặt đất, tỷ trọng dung dịch tăng lên lẫn nhiều mùn khoan, làm tăng P, nghĩa tăng khả xảy tượng dung dịch
– Chất lượng dung dịch khơng thích hợp sẽdẫn đến tượng dung dịch Các thông sốcủa dung dịch tỷtrọng, độnhớt vàứng suất trượt tĩnh không phù hợp sẽlàm tăng P dẫn đến dung dịch
Chếđộkhoan không hợp lý
- Nếu tăng tốc độquay dụng cụphá đá mùn khoan dung dịch nhiều, đồng thời chúng phải đưa lên mặt đất nhanh
- Để đưa mùn khoan lên bềmặt, phải tăng lưu lượng dung dịch tăng công suất bơm Áp lực gia tăng từmáy bơm sẽtruyền xuống lỗkhoan, tạo áp suất dư gây dung dịch
GEOPET
I MẤT DUNG DỊCH Sai sót nâng thảdụng cụkhoan
– Hạbộdụng cụkhoan nhanh sẽgây gia áp đáy giếng Cột dung dịch lỗkhoan dâng lên làm tăng áp lực thủy tĩnh, gây dung dịch – Nâng bộdụng cụ khoan lên đột ngột gây sụt áp đáy giếng Chênh lệch áp
suất cục bộgây sụp lở, tạo điều kiện cho tượng dung dịch Áp lực máy bơm tăng tiết diện cần khoan vành xuyến bịthu hẹp
– Mất dung dịch có thểxảy tạo thành “nút” dụng cụkhoan hay tiết diện khoảng không vành xuyến bịthu hẹp, làm tăng áp lực máy bơm Có thểphịng tránh tượng dung dịch cách sửdụng biện pháp ngăn ngừa, tăng cường giám sát theo dõi trình khoan
GEOPET
I MẤT DUNG DỊCH
b Phân loại
– Chưa có chỉtiêu thống vềphân loại mức độmất dung dịch – Mức độmất dung dịch phụthuộc chủyếu vào khả thấm qua
vỉa, điều kiện thếnằm, cấu tạo áp lực vỉa
– Mức độmất dung dịch phụthuộc vào yếu tốlàm tăng áp lực thủy tĩnh cột dung dịch
– Tùy theo mức độyêu cầu xác việc xác định mức độmất dung dịch mà người ta cứvào lượng dung dịch tràn miệng lỗ khoan hay đo mực dung dịch lỗkhoan, tính tốn hệsố
(6)4-21 Dung dịch khoan & ximăng – ĐỗHữu Minh Triết Theo X Yu Giukhovitski, mức độmất dung dịch có thểchia làm nhóm:
9Mất dung dịch yếu: lượng dung dịch tràn miệng lỗkhoan lượng dung dịch bơm vào lỗkhoan
9Mất dung dịch trung bình:mực dung dịch thấp miệng lỗkhoan máy bơm làm việc, nghĩa khơng có sựtuần hồn dung dịch
9Mất dung dịch mạnh, hoàn toàn:dung dịch hầu nhưđi hết vào vỉa, mực dung dịch ởgần sát đáy lỗkhoan
4-22 Dung dịch khoan & ximăng – ĐỗHữu Minh Triết Theo A.A.Gaivoronxki B.M.Saiderov, lượng dung dịch bịmất có thểtính theo cơng thức:
trong đó:
Q – lượng dung dịch bịmất (m3/h)
g – gia tốc rơi tựdo, g = 9.81 m/s2
d – đường kính kênh, rãnh nước λ– hệsốcản thuỷlực
l– chiều dài cột cần khoan, m
H – hiệu sốgiữa mực nước tĩnh động lỗkhoan, m H = Ht– Hd
2
8
gd H Q
l
π λ
=
GEOPET
I MẤT DUNG DỊCH
Đặt suy
K gọi hệsốkhả nước, đặc trưng cho khả thấm qua vùng dung dịch
Tuỳtheo hệsốnày, chia tượng nước thành cấp: K = 1; K = –3; K = –5; K = –15; K = 15 –25; K > 25
Nhược điểm phương pháp xác định K trịsốQ H liên hệvới theo tỉlệbình phương, nghĩa xem chếđộchảy dung dịch chảy rối Điều chỉcó vùng dung dịch có kênh rãnh, khe nứt lớn, mực thủy động nhỏ mực thủy tĩnh lỗkhoan
2 8
gd K l
π
λ =
t d
Q Q
K
H H H
= =
−
GEOPET
I MẤT DUNG DỊCH
Ngồi cịn có phương pháp phân loại tượng dung dịch dựa sựxác định lưu lượng dung dịch bất kỳphần lỗkhoan đơn vịthời gian
Biết đường kính lỗ khoan, lượng dung dịch có thểtính theo
hạthấp mực thủy động sau khoảng thời gian, theo cơng thức:
trong đó:
Q – mức độmất dung dịch, m3/h
Dtb– đường kính trung bình lỗkhoan, m L – khoảng hạthấp mực thuỷđộng sau thời gian T, m T – thời gian đo mực thủy động, h
2 4
tb D L Q
T
(7)4-25 Dung dịch khoan & ximăng – ĐỗHữu Minh Triết Trên sởthí nghiệm vùng dung dịch lỗ khoan thăm dò, người ta chia mức độmất dung dịch làm nhóm:
- Nhóm I, dung dịch phần: Q = – m3/h
- Nhóm II, dung dịch mạnh: Q = – 10 m3/h
- Nhóm III, dung dịch hồn tồn: Q = 10 – 15 m3/h
- Nhóm IV, dung dịch tai nạn: Q > 15 m3/h
4-26 Dung dịch khoan & ximăng – ĐỗHữu Minh Triết 1.2 Xác định chiều sâu vùng dung dịch
và mực dung dịch lỗkhoan
a Xác định chiều sâu vùng mất dung dịch
Có thểxác định chiều sâu vùng dung dịch cách quan sát mực dung dịch bểhút, ởmiệng lỗ khoan Tuy nhiên phương pháp không cho kết tin cậy sựmất dung dịch xảy khoan phá tầng trước trám xi măng hay ởchân ống chống
Đểxác định chiều sâu vùng dung dịch cách xác hơn, người ta phải dùng phương pháp khác dùng điện nhiệt kế, máy biến máy đo xoay, chất phóng xạ…
GEOPET
I MẤT DUNG DỊCH Phương pháp dùng điện nhiệt kế
Phương pháp dùng điện nhiệt kếchỉcó hiệu quảkhi gradien nhiệt độlớn 1,80C/100m Ưu điểm của phương pháp tiến hành được
các loại dung dịch có chứa chất lấp đầy, không cần nhiều dung dịch Khi bịmất dung dịch, bơm vào lỗkhoan loại dung dịch khác có nhiệt độ
thấp nhiệt độcủa dung dịch lỗkhoan Dung dịch vào vùng nước sẽlàm giảm nhiệt độcục bộtại vùng Nhiệt độ vùng dung dịch cũhoặc tăng lên chưa thiết lập
cân vềnhiệt độ
So sánh gradient nhiệt độ trước sau bơm dung dịch vào, sẽxác
định vịtrí vùng dung dịch
GEOPET
I MẤT DUNG DỊCH
Tại trường, người ta đo nhiệt độcủa lỗkhoan cách thảdụng cụđo từtrên xuống hay kéo từ lên Sau đó, bơm dung dịch khác có nhiệt độthấp nhiệt độcủa dung dịch ởtrong lỗkhoan lại đo nhiệt độ
của lỗkhoan
Quan sát đường biểu diễn gradient nhiệt độcủa lỗkhoan, ta xác định vùng dung dịch
(8)4-29 Dung dịch khoan & ximăng – ĐỗHữu Minh Triết Hình 4.1 Xác định chiều sâu vùng nước rửa điện nhiệt kế
100 250 400 550 700 850 1000 1150 -1300 – H, m
26 30 34 38 42 46 50 54 58 62 t, C
Đo lần
Đo lần
Vùng nước rửa
4-30 Dung dịch khoan & ximăng – ĐỗHữu Minh Triết
Phương pháp dùng máy biến máy đo xoay
Thảmáy biến (transducer) vào giếng Máy biến thiết bị
thăm dò dòng chảy dung dịch Chênh lệch áp suất dòng chảy xuống dung dịch sẽđược máy biến ghi lại truyền qua cáp lên bềmặt, giúp xác định vùng dung dịch
Máy đo xoay (spinner) thảvào giếng khoan cáp cho cánh quạt quay xuất dịng chảy dung dịch theo phương thẳng
đứng Vận tốc quay cánh quạt ghi lại theo độsâu từđó xác định vùng dung dịch
Phương pháp dùng máy đo xoay cần lượng dung dịch lớn sẽkhông hiệu quảnếu dung dịch có chứa nhiều chất bít nhét lỗrỗng
GEOPET
I MẤT DUNG DỊCH Phương pháp dùng chất phóng xạ
Phương pháp dùng chất phóng xạchỉáp dụng vùng dung dịch
đất đá có lỗhổng hay khe nứt nhỏvà có bềmặt hấp thụlớn Các chất phóng xạdùng phổbiến zircon (Zr95), antimoan (Sb124), sắt (Fe59) đặc biệt là
iot (I131) có chu kỳbán rã ngày.
Phương pháp tiến hành sau:
- Tiến hành đo gamma giếng khoan lần đểlàm sởso sánh
- Bơm dung dịch khoan có chứa chất phóng xạvào giếng, dung dịch vào vùng dung dịch
- Tiến hành đo gamma giếng khoan lần đểxác định vùng dung dịch Phương pháp dùng chất phóng xạrất xác cần thiết bịchun dùng, chi phí cao
GEOPET
I MẤT DUNG DỊCH
b Xác định mực dung dịch lỗkhoan
Đểxác định mực dung dịch lỗ khoan người ta dùng dụng cụđo mực nước điện, có độchính xác khoảng cm
Theo phương pháp này, thay đổi mực nước báo hiệu bóng
điện hay volt kế Thảdụng cụđo xuống lỗkhoan, dụng cụtiếp xúc với dung dịch qua “cửa sổ” mạch điện xem nhưđược khép kín, bóng điện
sáng lên hay kim volt kếsẽchuyển động
(9)4-33 Dung dịch khoan & ximăng – ĐỗHữu Minh Triết Hình 4.2 Sơđồvà dụng cụxác định mực dung dịch lỗkhoan
Cáp treo chứa dây dẫn
Vỏkim loại
Cửa sổ
4-34 Dung dịch khoan & ximăng – ĐỗHữu Minh Triết 1.3 Các biện pháp đểchống tượng dung dịch
Tùy theo điều kiện cụthểmà người ta đềra biện pháp chống dung dịch khác Nguyên tắc chung giảm áp lực vỉa nước, bịt kín khe nứt, kênh rãnh dùng phương pháp tổng hợp
a Chống mất dung dịch bằng dung dịch sét
Dung dịch sét chỉdùng đểchống dung dịch trường hợp khoan qua đất đá có độlỗhổng khe nứt nhỏ, có thểxảy tượng nước yếu, phần (cấp 1).
Trong trường hợp này, dung dịch phải có thơng sốthích hợp
GEOPET
I MẤT DUNG DỊCH
Thông thường, muốn chống tượng dung dịch phải làm giảm tỷtrọng dung dịch đểgiảm áp lực thủy tĩnh cột dung dịch Biện pháp
được dùng tạo sựcân áp lực vỉa áp lực cột dung dịch lỗkhoan
Giảsử ởmột lỗkhoan, có tượng dung dịch chiều sâu H1 Mực dung dịch lỗkhoan sẽhạxuống dừng lại ởchiều sâu H2 Khi áp lực
vỉa cân với áp lực cột dung dịch lại lỗkhoan, áp lực vỉa
vùng dung dịch là:
Pv= γ1(H1– H2) đóγ1là tỷtrọng dung dịch sửdụng
GEOPET
I MẤT DUNG DỊCH
Đểkhông xảy tượng dung dịch, ta dùng loại dung dịch có tỷtrọng làγ2sao cho lỗ khoan đầy dung dịch, áp lực thủy tĩnh cân
với áp lực vỉa dung dịch, tức là: Pv= γ2H1
Từđó suy ra: γ1(H1– H2) = γ2H1
γ2= γ1(1 – H2/H1)
(10)4-37 Dung dịch khoan & ximăng – ĐỗHữu Minh Triết Nếu chỉxét vềmặt chênh lệch áp lực chưa đủvì chuyển động vào vỉa dung dịch, tốc độchảy dung dịch phụthuộc vào áp lực chênh lệch, mà phụthuộc vào độnhớt dung dịch
Độnhớt dung dịch lớn sức cản sựchuyển động dung dịch tăng, tốc độchảy chúng vào khe nứt chậm, mạng lưới cấu trúc dung dịch bền Dung dịch bịđặc lại tạo thành “nút”, bịt kín khe nứt, khơng cho dung dịch tiếp tục vào vỉa, chống
được tượng dung dịch
Như dùng dung dịch sét cóứng suất trượt tĩnh độnhớt lớn với tỷ
trọng phù hợp sẽcó khả chống tượng dung dịch
4-38 Dung dịch khoan & ximăng – ĐỗHữu Minh Triết Ngồi chất hố học đểgia cơng dung dịch, người ta cịn dùng chất chỉđểlàm giảm kích thước khe nứt gọi chất lấp đầy
Chất lấp đầy cho vào dung dịch sét cảcác hỗn hợp đông nhanh đểchống tượng nước hoàn toàn mạnh (cấp II – IV) Các chất phải có
độbền nén > 350KG/cm2, độcứng thấp, chịu được nhiệt tới 500C
Qua nghiên cứu, người ta thấy chất lấp đầy có thểbịt kín khe nứt có kích thước < mm Khi kích thước khe nứt lớn chất lấp
đầy phải lớn Tốt vùng dung dịch, nên dùng hai loại chất lấp đầy có kích thước khác
Chất lấp đầy thường dùng mạt cưa, trấu cỏ, mica, canxit…
GEOPET
I MẤT DUNG DỊCH
Tỉlệchất lấp đầy phụthuộc vào phương pháp khoan, tính chất dung dịch đặc tính vỉa Khi khoan turbin, lượng chất lấp đầy khoảng 0,1 – 1% theo khối lượng dung dịch Khi khoan roto tỉlệnày có thểtừ5 – 7% Với dung dịch có độthốt nước cao, độnhớt thấp sửdụng chất lấp đầy tốt, chúng có khả tạo thành nút vòi phun choòng hay thành lỗkhoan Khi dung dịch nhớt lượng chất lấp
đầy khơng nên cho vào nhiều có thểlàm khả dung dịch tăng lên áp lực thủy tĩnh lớn Khi mức độmất nước nghiêm trọng lượng chất lấp đầy cho vào có thể≥10%
Chất lấp đầy có thểtrực tiếp cho xuống lỗkhoan trộn với dung dịch bơm xuống lỗkhoan với áp lực lớn đểép vào khe nứt, kênh rãnh
GEOPET
I MẤT DUNG DỊCH
b Chống mất dung dịch bằng gel-ximăng
Khi gặp tượng dung dịch trung bình dung dịch sét thường hay
đặc biệt không thểkhắc phục Cần phải dùng loại dung dịch có thểbịt kín khe nứt sau qua Dung dịch thích hợp dung dịch ximăng
Tuy nhiên, dung dịch ximăng lại khơng có cấu trúc vào vỉa dung dịch, chúng không dừng lại, tượng dung dịch tiếp tục xảy Do đó, cần chếbiến dung dịch thỏa mãn yêu cầu:
– Có cấu trúc, có độchảy toả đểbịt kín khe nứt