Giải pháp công nghệ kỹ thuật khoan qua vỉa sản phẩm có dị thường áp suất âm của mỏ bạch hổ

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT - NGUYỄN HỮU TRƯỜNG GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT KHOAN QUA VỈA SẢN PHẨM CÓ DỊ THƯỜNG ÁP SUẤT ÂM CỦA MỎ BẠCH HỔ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI – 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT - NGUYỄN HỮU TRƯỜNG GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT KHOAN QUA VỈA SẢN PHẨM CÓ DỊ THƯỜNG ÁP SUẤT ÂM CỦA MỎ BẠCH HỔ Chuyên ngành: Kỹ thuật khoan, khai thác cơng nghệ dầu khí Mã số: 60.53.50 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS CAO NGỌC LÂM HÀ NỘI - 2011 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu khác Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2011 TÁC GIẢ LUẬN VĂN NGUYỄN HỮU TRƯỜNG MỤC LỤC Trang TRANG PHỤ BÌA……… ….………………………………………………2 LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 10 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ 11 MỞ ĐẦU 12 Tính cấp thiết đề tài 12 Mục đích nghiên cứu 13 Đối tượng nghiên cứu 13 Nội dung nghiên cứu 14 Phương pháp nghiên cứu 14 ý nghĩa khoa học thực tế 15 Tài liệu luận văn 15 Cấu trúc khối lượng luận văn 15 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT VÙNG MỎ BẠCH HỔ 17 1.1 Tổng quan mỏ Bạch Hổ bồn trũng Cửu Long…………… 17 1.2 Cột địa tầng tổng hợp mỏ Bạch Hổ thuộc bồn trũng Cửu Long 23 1.2.2 Móng trước Kainozoi 24 1.2.3 Đá móng kết tinh trước Kainozoi 31 1.2.4 Lịch sử phát triển địa chất mỏ Bạch Hổ 32 1.3 Dị thường áp suất 34 CHƯƠNG SỰ CỐ VÀ PHỨC TẠP THƯỜNG GẶP KHI KHOAN MỞ VỈA SẢN PHẨM CÓ DỊ THƯỜNG ÁP SUẤT ÂM 36 2.1 Các tượng phức tạp khoan mở vỉa có dị thường áp suất âm 37 2.1.1.Mất dung dịch 37 2.1.1.1 Mất dung dịch tượng xâm thực 38 2.1.1.2 Mất dung dịch vỡ vỉa thủy lực 39 2.1.2.Hiện tượng lưu thể vỉa xâm nhập vào giếng khoan 40 2.1.3 Hiện tượng sập lở thành giếng khoan 41 2.1.4.Hiện tượng tích tụ mùn khoan 41 2.2 Các cố cần khoan khoan mở vỉa sản phẩm có dị thường áp suất âm 41 2.2.1 Hiện tượng kẹt cần học 43 2.2.2.Hiện tượng kẹt cần chênh áp 47 2.2.3 Sự cố đứt gãy cần khoan 49 CHƯƠNG 3.CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÔNG NGHỆ KHOAN QUA VỈA SẢN PHẨM TẦNG MÓNG CÓ DỊ THƯỜNG ÁP SUẤT ÂM 50 3.1 Lý thuyết dị thường áp suất 50 3.2 Công nghệ khoan cân 50 3.2.1 Khái niệm khoan cân 50 3.2.2 Lịch sử đời phát triển công nghệ khoan cân 52 3.2.3 Những lợi ích khoan cân 53 3.2.3.1 Tăng tốc độ học khoan 54 3.2.3.2 Tăng tuổi thọ choòng khoan 55 3.2.3.3 Giảm Khả dung dịch 55 3.2.3.4 Giảm thiểu loại bỏ tượng kẹt cần chênh áp 56 3.2.3.5 Giảm nhiễm bẩn thành hệ 56 3.2.3.6 Khai thác sớm 56 3.3.3.7 Cải thiện khả đánh giá thành hệ 57 3.2.3.8 An tồn cho mơi trường 57 3.2.4 Những hạn chế công nghệ khoan cân (UBD) 58 3.2.4.1 Mất ổn định thành lỗ khoan 58 3.2.4.2 Hiện tượng nước xâm nhập 59 3.2.4.3 Sinh lửa lỗ khoan 60 3.2.4.4 Thiết bị khoan định hướng 60 3.2.4.5 Khó kiểm sốt giếng khoan 61 3.2.4.6 Tăng chi phí đầu tư 61 3.3 Công nghệ khoan gần cân 62 3.3.1 Nguyên lý công nghệ khoan gần cân 62 3.3.2 Những lợi ích việc sử dụng cơng nghệ khoan gần cân 63 3.3.3 Những hạn chế việc sử dụng công nghệ khoan gần cân 63 3.4 Công nghệ khoan sử dụng mũ dung dịch 64 3.4.1 Nguyên lý công nghệ khoan sử dụng mũ dung dịch 64 3.4.2 Những lợi ích việc sử dụng công nghệ khoan mũ dung dịch 66 3.4.3 Những hạn chế việc sử dụng công nghệ khoan mũ dung dịch.66 3.4.4.Xác định trọng lượng riêng dung dịch khoảng không vành xuyến 67 3.4.5.Xác định áp suất bơm ép cần khoan 69 3.4.6.Xác định lưu lượng bơm ép cần khoan 70 3.4.7.Xác định thể tích dung dịch bơm ép vành xuyến 71 3.4.8.Phạm vi ứng dụng công nghệ khoan mũ dung dịch 72 CHƯƠNG CÔNG NGHỆ KHOAN QUA VỈA SẢN PHẨM CÓ DỊ THƯỜNG ÁP SUẤT ÂM ĐÃ VÀ ĐANG ÁP DỤNG TẠI MỎ BẠCH HỔ 73 4.1 Phương pháp sử dụng dung dịch sét GEL/CMC 74 4.1.1 Ngăn ngừa tình trạng dung dịch 75 4.1.1.1 Giảm trọng lượng riêng dung dịch khoan: 75 4.1.1.2 Duy trì tính chất dung dịch khoan: 76 4.1.1.3 Giảm thiểu áp suất phát sinh trình kéo thả: 76 4.1.1.4 Giữ trọng lượng riêng dung dịch tuần hoàn tương đương thấp 76 4.1.1.5 Khống chế hàm lượng pha rắn dung dịch 77 4.1.2 Các biện pháp xử lý việc dung dịch 77 4.1.2.1 Biện pháp chống dung dịch (với tốc độ từ - m3/giờ) 78 4.1.2.2 Biện pháp chống dung dịch với tốc độ 6m3/giờ 79 4.1.2.3 Biện pháp chống dung dịch hoàn toàn: 80 4.2 Phương pháp sử dụng hệ dung dịch muối 82 4.2.1 Biện pháp công nghệ tốc độ dung dịch nhỏ 83 4.2.2 Biện pháp công nghệ dung dịch phần với tốc độ dung dịch lên đến 16m3/giờ 83 4.2.3 Biện pháp công nghệ dung dịch với tốc độ dung dịch 16m3/giờ 85 4.2.3.1 Phương pháp khoan gần cân 86 4.2.3.2 Phương pháp khoan sử dụng mũ dung dịch (Floating Mud Cap) 87 4.2.3.3 Phương pháp sử dụng nút dung dịch 88 4.2.3.4.Giải pháp gia cố thành giếng tạm thời 90 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ VÀ LỰA CHỌN CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT KHOAN QUA VỈA SẢN PHẨM TẦNG MÓNG CÓ DỊ THƯỜNG ÁP SUẤT ÂM CỦA MỎ BẠCH HỔ 92 5.1.Phân tích đánh giá giải pháp sử dụng 92 5.1.1 Giải pháp sử dụng hệ dung dịch sét Gel/CMC 92 5.1.1.1 Những lợi ích việc sử dụng hệ dung dịch sét Gel/CMC 92 5.1.1.2 Những hạn chế việc sử dụng dung dịch sét Gel/CMC 92 5.1.2 Giải pháp sử dụng hệ dung dịch muối 93 5.1.2.1 Những lợi ích việc sử dụng hệ dung dịch muối 93 5.1.2.2 Những hạn chế việc sử dụng hệ dung dịch muối 94 5.1.3.Giải pháp sử dụng nước biển thay dung dịch khoan 94 5.1.3.1.Những lợi ích sử dụng nước biển 95 5.1.3.2.Những hạn chế sử dụng nước biển 95 5.1.4 Công nghệ khoan áp dụng dung dịch hồn tồn 95 5.1.4.1 Cơng nghệ khoan gần cân 96 5.1.4.2 Công nghệ khoan sử dụng mũ dung dịch 96 5.1.4.3 Công nghệ khoan sử dụng nút cách ly 98 5.2 Giải pháp công nghệ kỹ thuật khoan qua vỉa sản phẩm tầng móng có dị thường áp suất âm mỏ Bạch Hổ 98 5.2.1 Đề xuất hệ dung dịch khoan 101 5.2.2 Đề xuất giải pháp công nghệ khoan 105 5.2.3.Giải pháp gia cố thành giếng tham thời 107 5.3 Đánh giá hiệu kinh tế giải pháp 111 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 116 KẾT LUẬN 117 KIẾN NGHỊ 118 TÀI LIỆU THAM KHẢO 120 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT LCM: Vật liệu chống dung dịch (Lost Circulation Material) UBD: Công nghệ khoan cân (Under Balanced Drilling) FMC: Công nghệ khoan mũi dung dịch ( Floating Mud Cap) VSP: Xí nghiệp liên doanh dầu khí Vietsovpetro K: Độ thấm MWD: Thiết bị đo khoan (Measurment While Drilling) Gpm: Galông phút (Gallon per Minute) Bpm: Thùng phút (Barrel per Minute) Ppb: Pao thùng (Pound per barrel) BH: Bạch Hổ GK: Giếng Khoan CL : Cửu Long ECD: Tỉ trọng dung dịch tương đương (Equivalent Circulating Density) Sg: Tỉ trọng (Specific Gravity) Tong:Là loại khoá kẹp Ống 10 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 3.1: Hiệu suất gia tăng áp dụng công nghệ khoan cân vùng khác giới 54  Bảng 4.1 Đơn pha chế hệ dung dịch GEL/CMC 75  Bảng 4.2 Thành phần chức hỗn hợp vật liệu chống dung dịch 78  Bảng 4.3 Thành phần, tính chất kết xử lý dung dịch polyme 79  Bảng 4.4 Thành phần, tính chất kết xử lý dung dịch polyme hàm lượng sét thấp 80  Bảng 4.5: Thành phần, tính chất kết xử lý dung dịch bọt nhớt đàn hồi 81  Bảng 4.6: Kích thước vật liệu LCM sử dụng 86  Bảng 5.1: Đơn pha chế dung dịch muối NaCl 102  Bảng 5.2 kết phục hồi độ thấm sau sử dụng hệ dung dịch Gel/CMC 113  Bảng 5.3 Kết hồi phục độ thấm sau sử dụng hệ dung dịch muối 114  Bảng 5.4 Biểu đồ so sánh tỷ lệ thời gian khoan hai phương pháp 115  Bảng 5.5 Biểu đồ so sánh chi phí dung dịch khoan hai phương pháp 116  106 Khi ứng dụng công nghệ khoan mũ dung dịch cần ý đến việc tính tốn xác lượng dung dịch rót vào khoảng khơng vành xuyến, tạo trạng thái giếng gần cân cân với áp suất vỉa sản phẩm Với công nghệ khoan này, tổng lượng dung dịch khoan rót vào khơng đủ cân với áp suất vỉa dẫn đến tượng kick phun trào dầu khí Vì vậy, để hồn thiện cơng nghệ khoan mở vỉa với phương pháp sử dụng mũ dung dịch giàn khoan cần trang bị thêm hệ thống kiểm soát giếng chống phun trào hệ thống đối áp xoay lắp đặt đầu giếng Công nghệ khoan mũ dung dịch Nhà thầu Dầu khí áp dụng rộng rãi giải pháp tiêu thụ muối hơn, thành phần chủ yếu dung dịch bơm xuống giếng khoan nước biển Nước biển với trọng lượng riêng 1,02 sg bơm xuống qua cần khoan dung dịch muối với trọng lượng riêng cao bơm xuống vành xuyến để trì cột áp suất thuỷ tĩnh b Công nghệ khoan sử dụng nút cách ly Công nghệ khoan áp dụng để cách ly tầng dung dịch khoan giếng khoan bơm ép nước, giếng bơm ép phải khoan thật sâu xuống phía tầng sản phẩm bơm ép nước vào vỉa sản phẩm để đẩy dầu lên cho giếng khai thác Do vậy, trình khoan qua tầng sản phẩm phía thường xảy dung dịch với tốc độ lớn, chí 16m3/giờ Để đảm bảo cho q trình khoan an tồn, hiệu kinh tế nút cách ly (như nút FORM - A PLUG hay nút DRIL PLEX) sử dụng để chống dung dịch Khi xuất dung dịch với tốc độ lớn, Nút cách ly (FORM-A PLUG) bơm xuống đới dung dịch với thể tích vượt qúa 100% thể tích cần nút.Sau cần khoan kéo lên đỉnh nút đối áp vành xuyến đóng lại Nút bơm ép vào đới dung dịch từ 107 từ áp suất thiết kế sau đợi cho nút đơng khoảng từ - để tiếp tục khoan tiếp Đây giải pháp sử dụng thiết bị đặc biệt thiết kế nhằm cách ly tạm thời phần thân giếng gặp cố phức tạp không kích thước giếng khoan 5.2.3.Giải pháp gia cố thành giếng tạm thời Hình 5.4: Thiết bị APL Thiết bị (APL - Hình 5.4) ống thép xẻ rãnh có khả mở rộng Khơng ống chống ống chống lửng bình thường, APL thả qua ống trống trước đến phần lỗ khoan gặp phức tạp APL mở rộng tới đường kính mong muốn (đường kính ống chống trước đó) Khi APL mở rộng trám xi măng tiến hành thả cần khoan qua xi măng Phần vỉa cách ly với vỉa khác giếng khoan vỏ bọc xi măng cho phép thiết lập lại trình khoan bình thường (hình 5.5) Cơng nghệ APL áp dụng trường hợp sau: - Thành giếng không ổn định - Thành hệ sét chảy - trương nở, dung dịch nghiêm trọng, đứt gẫy, đới dị thường áp suất - Hoặc khơng thể hồn thiện ống chống Ưu điểm công nghệ gia cố thành giếng tạm thời APL (hình 5.6) - Khơng làm giảm đường kính giếng khoan - Cách ly khu vực phức tạp với khu vực thi công khác - Cho phép đạt đường kính giếng khoan lớn 108 - Cho phép mở vỉa sản phẩm với đường kính lớn - Giảm thiểu số cột ống chống giếng khoan - Cho phép cách ly tạm thời đới phức tạp vị trí nào, chân ống chống vị trí cách xa chân ống chống trước ( Hình 5.7) - Giảm chi phí giếng khoan Hình 5.5 Qui trình thả APL 109 Hình 5.6: Giải pháp xử lý phức tạp truyền thống giải pháp APL a b c Hình 5.7: Các vị trí cần cách ly: a Ngay chân ống chống trước b Cách xa chân ống chống trước c Nối trực tiếp vào chân ống trước a.Mơ tả cơng nghệ gia cố tạm thời thân giếng ống thép định hình Ống có bề dày từ 6-8mm, chế tạo từ loại thép chuyên dụng, độ cứng thấp độ dẻo cao Để tránh kẹt cố thả ống vào giếng khoan, ống chế tạo theo phương pháp nén ép định hình với tiết diện ngang có biên dạng hình số 8,hoặc hình đoạn ống chân đế đầu ống chống.Cấu trúc cột ống gồm phần sau.Phần chân đế:gồm chân đế gang có lắp van chiều,trên chân đế lắp đoạn ống dài 1.8m có tiết diện cắt ngang dạng ngơi đóng vai trị Paker làm kín phần cột ống, đoạn ống thép định hình có chiều dài thay đổi phụ thuộc vào khoảng cần gia cố.Phần đầu ống đóng vai trị Paker với chiều dài 1.8m,phía đầu nối ren trái cho phép tháo trái để lại toàn ống thép sau dùng lực quay Topdriver truyền xuống cần khoan để 110 tháo trái thả ống chống lửng.Toàn cột ống thép thả cần khoan thơng thường sau tháo trái ren ta thả ống chống lửng Đặc điểm đặc biệt cột ống thả van chiều cho phép chất lỏng chảy vào ống,tự đổ đầy dung dịch thả,khơng cho phép chảy ra,nó khác chiều với van ngược thường sử dụng cột ống chống,trong đầu nối ren trái có lắp hãm ngàm vào khía Paker cho phép quay tự cột ống q trình thả thay khơng phép xoay cột ống thả ống lửng b Công tác chuẩn bị thân giếng Tương tư chuẩn bị thả ống chống lưu ý phần chân đế Paker phải đặt đoạn thân trần có đường kính phù hợp ổn định, để phát huy tác dụng Paker để làm kín neo giữ giếng.Doa rộng đoạn đường kính ống trước đến đường kính chng khoan cộng thêm (12-14mm) khoảng chiều dài 2-3m,vì sau phần đầu ống định hình Paker nong gắn chặt vào đoạn doa c.Công tác nối ống Các đoạn ống nối với mối hàn đầu nối chuyên dụng nén ép định ống thép.Sau nối thành cần dựng ống chống đưa vào giá để tiết kiệm thời gian thả d.Quy trình thả ống Ống xiết chặt khoá Tong vào ren trái cần khoan thả xuống giếng Elevator.Khi đến chiều sâu cần xử lý ,tiến hành bơm ép dung dịch khoan với áp suất ống lên đến 10-12Mpa để áp suất tác động làm dãn nở đoạn ống bị dúm lại suốt chiều dài làm cho toàn ống nở ra.Chân đế, đầu ống Paker nở phình bám chặt vào thân giếng (bên dưới),vào bên ống chống trước (phần trên) Đây điểm tựa chặt để tiến hành nong ống,sau tháo trái cần khoan kéo cần khoan lên bề mặt 111 e.Quy trình thao thác nong ống thép định hình Sử dụng đầu nong chóp để làm dãn ống thép với chế độ tải trọng lên đầu nong 1-3tấn,tốc độ vòng quay 60-70v/phút,lưu lượng bơm từ 13-15 l/s, áp suất bơm 3-5Mpa,sau nong chóp thứ hai dùng để nong rộng hơn,cuối nong ống kiểu ống lăn Ví dụ: giếng khoan 818-8BH cột ống chống 5/8” chống chiếu sâu 3287m,sau VSP khoan cấp đường kính 1/2” đến chiều sâu 3947m dự định chống ống lửng 5/8”.Khi khoan mở vỉa địa tầng hàng loạt cố phức tạp xảy kẹt cần khoan,mất dung dịch xen kẽ,khi giảm tỷ trọng dung dịch kẹt cần khơng khoan được,khi tăng tỷ trọng dung dịch có hồn toàn.Do tiến hành đổ cầu xi măng khoan doa nhiều khơng có kết Để khắc phục cố phức tạp giải pháp gia cố giếng tạm thời khả thi.Với chiều sâu khoan lớn có đoạn phức tạp dài 200m,ta tiến hành chống ống thép định hình làm hai lần ,lần có độ dài 122m,lần hai dài 92m.Tuy nhiều thời gian ta đạt mục đích cuối ổn định thành giếng để tiếp tục khoan giếng đến chiều sâu thiết kế 5.3 Đánh giá hiệu kinh tế giải pháp Kể từ giếng khoan thăm dò 09-BH-1X năm 1975 Nhà thầu Mobil khoan bồn trũng Cửu Long, đến 550 giếng khoan khoan bồn trũng Cửu Long với 70% số giếng khoan vào tầng móng Trong số lượng giếng khoan thăm dò - khai thác chủ yếu tập trung vào mỏ khai thác Bạch Hổ, Rồng, Rạng Đông, Hồng Ngọc Sư Tử Đen Trong thời gian qua, với phát triển khoa học cơng nghệ, cơng nghệ khoan nói chung hoạt động khoan Mỏ Bạch Hổ nói riêng có bước phát triển đột phá đáng nghi nhận, góp phần vào 112 việc tăng tốc độ khoan, giảm thời gian thi công giá thành giếng khoan, bảo quản tối đa vỉa sản phẩm khỏi bị nhiễm bẩn q trình khoan vào vỉa góp phần nâng cao hiệu kinh tế dự án Thời gian khoan trung bình để khoan 1000m khoan bồn trũng Cửu Long giảm từ 26 ngày năm 1993 xuống 12 ngày vào năm 2002 chí đến năm 2006 vừa qua Nhà thầu JVPC hồn thành giếng khoan khai thác tầng móng với chiều sâu 5000m vòng 29 ngày Hệ dung dịch khoan sét GEL/CMC:Do có độ nhớt lớn dung dịch muối nên thể ưu điểm vượt trội việc khống chế khí xâm nhiễm từ vỉa vào giếng khoan khoan qua móng,góp phần làm giảm thời gian khoan khống chế phức tạp cố Hệ dung dịch muối: Được sử dụng khoan mở vỉa sản phẩm thể ưu điểm vượt trội tiêu kinh tế kỹ thuật so với việc sử dụng hệ dung dịch sét GEL/CMC như:Giảm chi phí giếng khoan chuyển dung dịch sang thành dung dịch hồn thiện kết thúc khoan.Chi phí cho dung dịch muối thấp so với dung dịch sét Ưu điểm vượt trội mục tiêu trình khoan mở vỉa sản phẩm hạn chế tối đa nhiễm bẩn vỉa sản phẩm.Thực tế sử dụng cho thấy sử dụng hệ dung dịch muối vỉa sản phẩm bị nhiễm bẩn so với việc sử dụng hệ dung dịch sét Gel/CMC (xem bảng 5.2 5.3) 113 Bảng 5.2: Kết phục hồi độ thấm sau sử dụng hệ dung dịch Gel/CMC Số hiệu mẫu XX.3-23 Lưu lượng (ml/giờ) Chênh áp hai mẫu Δp( atm) Q1 Q2 Δp1 Δp2 K1 K2 100 50 0.0076 0.0310 475.2 58.2 200 100 0.0156 0.0660 463.0 54.7 300 150 0.0219 0.0998 494.7 54.3 Hệ số phục hồi độ thấm: XX.2-26T1 K2/K1=0.1167 50 60 0.0145 0.0870 121.0 24.2 100 40 0.0287 0.0550 122.3 25.5 150 20 0.0430 0.0270 122.4 26 Hệ số phục hồi độ thấm: XX.4-19T Độ thấm (mD) K2/K1=0.2071 300 10 0.0207 0.0260 535.0 14.2 200 20 0.0140 0.0560 527.4 13.2 100 30 0.0072 0.0800 512.7 13.8 Hệ số phục hồi độ thấm: K2/K1=0.0262 114 Bảng 5.3 Kết hồi phục độ thấm sau sử dụng hệ dung dịch muối Lưu lượng (ml/giờ) Số hiệu mẫu XX.2-26T Chênh áp hai mẫu Δp, (atm) Q1 Q2 Δp1 Δp2 K1 K2 100 50 0.0125 0.018 314.2 112.2 150 100 0.0190 0.035 310.0 113.8 200 150 0.0251 0.053 312.9 111.1 Hệ số phục hồi độ thấm: XX.5-3-60L2 K2/K1=0.3598 50 50 0.0315 0.067 57.3 26.95 100 100 0.0636 0.140 56.8 25.80 150 150 0.0965 0.221 56.1 24.51 Hệ số phục hồi độ thấm: XX.1-27AII Độ thấm, (mD) K2/K1=0.4538 100 50 0.0075 0.011 372.4 126.9 150 100 0.0113 0.022 370.7 126.9 200 150 0.0153 0.033 365.1 126.9 Hệ số phục hồi độ thấm: K2/K1=0.3437 Công nghệ khoan sử dụng mũ dung dịch: Đã JVPC ứng dụng thành công mỏ Rạng Đông tốc độ dung dịch lớn 100 thùng/giờ thể ưu điểm vượt trội so với công nghệ khoan gần cân (sử dụng hệ thống rót đầy dung dịch vào khoảng không vành xuyến) hay phương pháp khoan túy khác như: Do xử lý dung dịch cách bơm vật liệu chống dung dịch (LCM) nên tỷ lệ (%) thời gian khoan túy phương pháp sử dụng FMC cao so với phương pháp khoan gần cân thời gian xử lý dung dịch thấp 115 Bảng 5.4: Biểu đồ so sánh tỷ lệ thời gian khoan hai phương pháp Trong công nghệ khoan sử dụng mũ dung dịch không bơm vật liệu chống dung dịch LCM phí cho dung dịch khoan mét khoan móng thấp so với phương pháp khoan gần cân khối lượng bị nhiều 116 Bảng 5.5: Biểu đồ so sánh chi phí dung dịch khoan hai phương pháp Phương pháp sử dụng nút cách ly:Do khống chế tượng dung dịch nên giảm thiểu gần hoàn toàn cố phức tạp liên quan đến dung dịch giúp cho thời gian thi cơng khoan nhanh hơn,an tồn đạt hiệu giếng khoan bơm ép nước Phương pháp gia cố thành giếng tạm thời:Từ kinh nghiệm quý giá thu ứng dụng kĩ thuật gia cố thành giếng tạm thời,ở giếng khoan 818-8 cho phép ta đưa kết đánh sau *Kỹ thuật gia cố thân giếng ống thép định hình giải pháp thích hợp để gia cố tạm thời khoan qua tầng dung dịch, đặc biệt tầng dung dịch có cường độ mạnh,mất dung dịch hoàn toàn sập nở thành giếng khoan,kẹt cần khoan Đặc biệt có hiệu khoan vào địa tầng đá cứng nứt nẻ tầng móng mỏ Bạch Hổ 117 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN - Lựa chọn giải pháp khoan qua vỉa sản phẩm hợp lý có ý nghĩa quan trọng việc đảm bảo khoan qua vỉa thành cơng góp phần nâng cao hiệu kinh tế dự án - Trên sở phân tích phương pháp khoan qua vỉa áp dụng tầng móng dị thường áp suất âm ta thấy thời gian qua nhiều giải pháp nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu cơng tác khoan mở vỉa sản phẩm tầng móng có dị thường áp suất âm Tuy nhiên hạn chế mặt kỹ thuật, thói quen, quy phạm nên số phương pháp mở vỉa có nhiều hạn chế áp dụng làm cho hiệu khoan mở vỉa sản phẩm không cao, kéo dài thời gian thi cơng tăng chi phí dung dịch khoan chi phí khoan - Mặc dù nhiều nghiên cứu thử nghiệm áp dụng việc ngăn ngừa khống chế dung dịch tốc độ dung dịch lên đến 16m3/giờ không thành công - Vỉa sản phẩm bị hư hại chủ yếu sử dụng dung dịch khoan không phù hợp dung dịch bị vào vỉa làm hạn chế chí khơng đưa mùn khoan lên bề mặt Các mùn khoan vào vỉa bít nhét vỉa sản phẩm mùn khoan làm biện pháp hoá học sử dụng axit - Ngăn ngừa giảm thiểu tượng dung dịch phải ưu tiên hàng đầu việc thường xuyên giảm sát đào tạo cho đội ngũ nhân công làm việc giàn khoan để giảm thiểu tối đa chênh áp phát sinh trình khoan - Đối với mỏ khai thác Bạch Hổ áp suất vỉa tầng móng thấp, khoảng 0,7 - 0,9sg Trong khi, dung dịch khoan 118 sử dụng có Gradien 1sg Do vậy, việc dung dịch thi công tránh khỏi - Khi tốc độ dung dịch 16m3/giờ khơng thể xử lý việc chấp nhận khoan với dung dịch bị hợp lý tiếp tục bơm vật liệu LCM chống tuần hồn vào vỉa làm tăng thêm nhiễm bẩn vỉa KIẾN NGHỊ - Sử dụng hệ dung dịch sét để khoan qua móng nơi có khả gặp mũ khí nhằm giúp cho q trình khơng chế khí thuận lợi, đảm bảo an tồn cho q trình thi cơng khoan - Khi chưa xảy tượng dung dịch, cần thực tất biện pháp giảm thiểu áp suất phát sinh trình kéo thả, trì trọng lượng riêng dung dịch tuần hoàn tương đương thấp khống chế hàm lượng pha rắn dung dịch để giảm thiểu chênh áp cột dung dịch so với áp suất dung dịch - Khi xảy dung dịch với tốc độ 16m3/giờ;nên sử dụng hệ dung dịch muối để khoan kết hợp với bơm vật liệu chống dung dịch KWICKSEAL M, CaCO3 với hàm lượng thích hợp - Khi xảy dung dịch với tốc độ lớn 16m3/giờ nên sử dụng phương pháp mũ dung dịch để thi công -Khi giếng gặp nhiều cố phúc tạp kẹt cần,mất dung dịch hoàn toàn,sập nở thành giếng nên sử dụng gia cố giếng tạm thời, đồng thời yêu cầu thực thao thác làm việc xác nhanh - Để giảm mơ men xoắn q trình khoan cần bổ sung chất bơi trơn vào dung dịch với hàm lượng từ 0,5 - 1% thể tích Tuy nhiên, dung dịch với tốc độ cao cần phải bơm xuống vành xuyến thay bơm qua cần khoan 119 - Trong giếng khoan ngang khoan xiên có độ lệch lớn tầm với xa, mô men xoắn cao, cần khoan bị oằn làm cho khả truyền tải trọng xuống chng khoan khơng mong muốn cần phải thay cần khoan 5” cần khoan 5-12’’ - Tiếp tục nghiên cứu đơn pha chế dung dịch để khống chế tượng dung dịch với tốc độ cao 16m3/giờ nhằm nâng cao hiệu khoan mở vỉa sản phẩm tầng móng có hệ số áp suất thấp bồn trũng Cửu Long - Đào tạo đội ngũ công nhân chuyên gia khoan giàn có tay nghề cao nhằm vận dụng tốt nguyên lý đảm bảo cho công tác thi cơng khoan an tồn hiệu - Đối với giếng khoan bơm ép nước,nút dung dịch xem xét sử dụng tuỳ theo trường hợp cụ thể để cô lập tầng gây dung dịch nặng với tốc độ 16m3/giờ 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO Cao Ngọc Lâm (2000), Thiết kế chế độ khoan tối ưu, Giáo trình dạy Cao học, Khoa sau đại học, Đại học Mỏ - Địa chất Lê Xuân Lân (2000), Phá huỷ đá, Giáo trình dạy Cao học, Khoa sau đại học, Đại học Mỏ - Địa chất Lê Xuân Lân (1998), Lý thuyết khai thác tài ngun lỏng khí, Giáo trình dạy Cao học, Khoa sau đại học, Đại học Mỏ - Địa chất Trần Đình Kiên (2000), Dung dịch khoan vữa trám, Giáo trình dạy Cao học, Khoa sau đại học, Đại học Mỏ - Địa chất Đỗ Văn Khạnh (2006), Nghiên cứu hồn thiện cơng nghệ mở vỉa vỉa sản phẩm bồn trũng Cửu Long, Luận án tiến sĩ địa chất, Đại học Mỏ - Địa chất Drilling Technology Core Program Manual (1997), University of New South Wales, Australia Adam t Bourgoyne, Jr Keith K Millheim, Martin E Chenevert, F.S Young Jr (1991), Applied Drilling Engineering, Society of Petroleum Engineers 8.Các vấn đề công nghệ khoan khai thác dầu khí,Khoa Địa chất Dầu khí trường đại học Bách Khoa thành phố hồ chí minh 9.Tạp chí dầu khí tháng 4-2011,Tạp chí dầu khí tháng 5-2011,tháng 5-2002 10 Địa Chất tài nguyên Dầu Khí Việt Nam Nhà xuất khoa học kỹ thuật 11.Formulas and Calculations for Drilling,Production and Workover,Norton J.Lapeyrouse 12.Sugar land learning center Stuck pipe prevention.Self –learning course ... tạp khoan qua vỉa sản phẩm tầng móng có dị thường áp suất âm mỏ - Nghiên cứu sở lý thuyết cơng nghệ kỹ thuật khoan qua vỉa sản phẩm có dị thường áp suất âm công nghệ khoan cân bằng, công nghệ khoan. .. 5.2 Giải pháp công nghệ kỹ thuật khoan qua vỉa sản phẩm tầng móng có dị thường áp suất âm mỏ Bạch Hổ 98 5.2.1 Đề xuất hệ dung dịch khoan 101 5.2.2 Đề xuất giải pháp công nghệ khoan. .. CHỌN CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT KHOAN QUA VỈA SẢN PHẨM TẦNG MÓNG CÓ DỊ THƯỜNG ÁP SUẤT ÂM CỦA MỎ BẠCH HỔ 92 5.1.Phân tích đánh giá giải pháp sử dụng 92 5.1.1 Giải pháp sử dụng