Thiết kế thi công giếng khoan thăm dò khai thác dầu khí БT19 trên mỏ Bạch Hổ, bồn trũng Cửu Long

Địa chất giếng khoan

Giếng khoan БT19 nằm ở phía Đông Bắc của vòm Bắc của mỏ Bạch Hổ, đây là giếng thăm dò bổ sung, nhằm đánh giá lại trữ lượng hiện tại của khu vực mỏ, nếu trữ lượng lớn có thể chuyển thành giếng khai khác và phát triển hệ thống giếng khoan ở khu vực này để xây dựng giàn khai thác. Đối tượng thăm dò của giếng БT19 là các thành hệ trầm tích Mioxen hạ (điệp Bạch Hổ), Oligoxen trên (điệp Trà Tân), Oligoxen dưới (điệp Trà Cú) và tầng Móng.

Dự báo các phức tạp có thể xảy ra trong khi khoan

Khi khoan đến độ sâu 2960m trở xuống dầu khí bắt đầu xuất hiện, vì vậy đó cũng có thể là nguyên nhân gây ra các phức tạp khác trong quá trình khoan.

Lựa chọn phương pháp khoan

Ngoài ra cần khoan còn định vị Turbine, kéo thả bộ dụng cụ đáy … Vì vậy, ứng suất phát sinh trong quá trình khoan của cột cần nhỏ (đặc biệt là ứng suất xoắn và ứng suất uốn …) do đó mà giảm được sự cố về đứt cần khoan, tránh mài mòn các bộ phận của cột cần và thiết bị quay trên mặt. - Đặc tính làm việc của Turbine là số vòng quay lớn, điều này rất hạn chế khi sử dụng choòng chóp xoay, thời gian làm việc ngắn do sự mài mòn nhanh của ổ tựa.

Lựa chọn tổ hợp thiết bị khoan

- Trong khoan Turbine, công suất thuỷ lực lớn. Do vậy, khi khoan chế độ vòi thuỷ lực sẽ kém hiệu quả, phức tạp, cồng kềnh phải làm việc với công suất lớn. Điều này giới hạn chiều sâu làm việc của Turbine. - Những chi phí cho quá trình bảo dưỡng, bảo quản cao làm tăng giá thành một mét khoan. Chọn phương khoan cho từng khoảng khoan. Căn cứ vào ưu điểm, nhược điểm của từng phương pháp khoan, đặc điểm địa chất dự kiến qua mặt cắt giếng khoan, hình dạng thân giếng khoan. Ngoài ra ta còn xét đến điều kiện kinh tế và kỹ thuật ở vùng mỏ. Vì vậy, để đảm bảo các yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật cho giếng khoan. Ta có thể lựa chọn phương pháp khoan cho từng khoảng khoan như sau:. thông số kỹ thuật của các thiết bị đã được trang bị trên giàn. Việc kiểm tra sẽ được trình bày ở phần kiểm toán). Ta chọn 3 động cơ dẫn động bằng diezen, trong đó hai máy hoạt động liên tục và một máy dự phòng sự cố về máy để có thể thay thế mà không ảnh hưởng đến tiến độ thi công. Thiết bị đối áp là thiết bị bảo vệ thứ hai để ngăn chặn sự phun của chất lưu trong vỉa khi khoan vào tầng áp suất tăng đột ngột chưa kịp điều chỉnh dung dịch phù hợp với áp suất vỉa.

- Chứa và khống chế chất lưu phun từ giếng cho tới khi có một cột dung dịch khoan với những đặc tính thích hợp làm cân bằng áp suất đáy.

Lựa chọn bộ khoan cụ cho từng khoảng khoan

Choòng chóp xoay phá hủy đất đá theo cơ chế cắt vỡ và mài mòn, choòng cánh dẹt phá hủy đất đá theo cơ chế cắt, choòng kim cương phá hủy đất đá theo cơ chế mài mòn. + Đất đá có độ cứng cao sẽ không thích hợp cho cơ chế cắt, choòng kim cương được sử dụng để khoan vào tầng đất đá cứng đến rất cứng theo cơ chế mài mòn. Trong quá trình làm việc, tải trọng tác dụng lên cột cần khoan bao gồm tải trọng tĩnh và tải trọng động gồm: lực kéo do trọng lượng cột cần, nến uốn do đặt cần khoan lên đáy, xoắn do quay cần khoan gây ra, lực ma sát với thành giếng khoan, lực quán tính và các dao động sinh ra mỏi.

Công tác thiết kế bộ dụng cụ khoan phù hợp với các khoảng khoan là một yếu tố quan trọng đảm bảo thi công giếng khoan theo đúng quĩ đạo thiết kế, giảm các phức tạp một cách đáng kể khi khoan, nâng cao hiệu quả kinh tế và kỹ thuật của giếng khoan.

Gia cố thành giếng khoan;

Đất đá ở thành lỗ khoan luôn có xu hướng đi vào tâm lỗ khoan, vì vậy có thể gây ra hiện tượng sập lở thành giếng nến như đất đá liên kết yếu kém ổn định hoặc dầu, khí, nước có thể xâm nhập vào lỗ khoan. Để đảm bảo quá trình khoan bình thường người ta phải tạo nên sự cân bằng áp lực mới bằng cột dung dịch được bơn vào lỗ khoan. Sự thấm lọc các pha lỏng của dung dịch khoan vào các thành hệ thấm để lại một lớp màng các hạt keo ở thành giếng khoan.

Lớp vỏ sét này bám chắc được là nhờ các sản phẩm đặc biệt gọi là chất khử lọc, nó cách ly các tầng thấm với giếng khoan tăng độ ổn định của thành giếng.

Khống chế sự xâm nhập các chất lỏng từ vỉa;

Quá trình phá hủy đá tạo thành lỗ khoan đã làm mất sự cân bằng tự nhiên của các tầng nham thạch và các vỉa sản phẩm.

Truyền thông tin dữ liệu địa chất lên bề mặt

• Gia công hoá học dung dịch
• TÍNH TOÁN LƯỢNG HOÁ PHẨM CHO CÁC KHOẢNG KHOAN
• Công nghệ chống ống giếng khoan .1 Chuẩn bị giếng khoan
• Công tác trám xi măng giếng khoan

- Sau khi tuần hoàn trong lỗ khoan, các tính chất của dung dịch đã thay đổi, quá trình gia công hóa học dung dịch nhằm phục hồi tính chất ban đầu của dung dịch, thỏa mãn các yêu cầu của công tác thiết kế chế độ khoan. Để khoan qua tầng này ta phải sử dụng chế độ khoan hoàn toàn khác và dung dịch khoan cũng phải có tính chất phù hợp.Như vậy gia công hóa học còn tạo ra các dung dịch khoan với tính chất riêng biệt mà ta gọi là dung dịch đặc biệt. Với điều kiện địa chất tại vùng mỏ và kinh nghiệm thực tế người ta thường dùng hai loại xi măng đó là OWCL và OWC có trọng lượng riêng 2,7 và 2,9g/cm3, chịu được nhiệt độ khoảng 900C, khi được gia công hóa học có thể chịu được ở 1600C, phù hợp với điều kiện nhiệt độ và gradien áp suất của vỉa trong mỏ.

* Đối với ống chống định hướng 762mm và ống chống dẫn hướng 508mm cần phải trám cẩn thận nhằm đảm bảo độ ổn định để định hướng và lắp các thiết bị bề mặt, với chiều sâu trám xi măng nhỏ, lượng dung dịch xi măng không nhiều, nhiệt độ đáy ống chống khoảng 300C ta chọn phương pháp trám một tầng để trám cho hai cột ống chống này. Các nút trám dùng trong phương pháp trám đặc biệt được làm bằng gang, có thể lắp các cánh cao su gờ cứng, khi đến vị trí cần thiết nó bịt ống lại làm tăng áp suất, cắt đứt các chốt giữ được tính theo thứ tự mở của chúng. Cụ thể tiến hành: sau khi xác định được chiều cao của xi măng ngoài ống chống, người ta lắp các thiết bị miệng giếng, sau đó thả choòng mũi nhọn để xác định vị trí của xi măng trong ống và tiến hành khoan phá các nút trám và khoan phá cốc xi măng.

Tính toán tải trọng lên choòng (G c )

- Tải trọng nhỏ nhất đảm bảo cho choòng phá hủy đất đá trong miền phá hủy thể tích.

Khoảng khoan 120m-300m

• Xác định lưu lượng cho các khoảng khoan
• Tính toán tốc độ vòng quay của choòng

Nếu Lcf chưa đạt được chiều sâu thiết kế, chúng ta chọn lưu lượng bé hơn nhưng vẫn nằm trong khoảng Qmax > Q > Qmin, như thế chiều sâu Lcf sẽ tăng lên. Nếu Lcf chưa đạt được chiều sâu thiết kế, chúng ta chọn lưu lượng bé hơn nhưng vẫn nằm trong khoảng Qmax > Q > Qmin, như thế chiều sâu Lcf sẽ tăng lên. Để xác định số vòng quay hợp lý của choòng khoan ta cần căn cứ vào kinh nghiệm khoan trước đó tại vùng mỏ theo phương pháp thống kê, đồng thời phải tính đến sự hạn chế do độ bền của cột cần khoan và công suất truyền lực cho choòng khoan.

Từ tốc độ quay nmax tìm được kết hợp với kinh nghiệm của các giếng khoan trước đó ta chọn tốc độ quay hợp lý của choòng khoan trong khoảng khoan này là: n = 50 ÷ 60 v/p.