Phan Huy Quynh
Hội Dầu khí Việt Nam
Nhằm nâng cao khả năng ức chế tạo màng dung dịch khoan, tạo ra lớp vỏ sét dạng polymer dẻo, đàn hồi, nâng cao tính ổn định thành giếng, giảm tiêu hao và giá thành chi phí điều chế và xử lý dung dịch, giảm các phức tạp sự cố trong quá trình khoan, các tác giả Phòng thí nghiệm Dung dịch khoan - Viện Nghiên cứu Khoa học và Thiết kế Dầu khí biển (NIPI) đã đưa vào nghiên cứu thí nghiệm và đề xuất áp dụng hệ dung dịch Polymer ít sét và hệ dung dịch ức chế phèn nhôm Kali có sử dụng hóa phẩm tồn
đọng để khoan qua hệ tầng Miocen và Oligocen.
Trên thực tế khi khoan qua hệ tầng Miocen trên và Miocen trung tại Vietsovpetro, các hệ dung dịch khoan được sử dụng thường là hệ Polymer sét và hệ Lignosulfonat có sử dụng thêm các chất phụ gia giảm độ thải nước Carboxymethyl cellulose (CMC) và chất làm giảm độ nhớt (FCI). Trong khi đó, để khoan qua hệ tầng Miocen dưới và Oligocen, Vietsovpetro đã và đang sử dụng hệ dung dịch ức chế phèn nhôm Kali. Tính ổn định kém của thành giếng khoan như: sụt lở, vướng mút khi kéo thả bộ khoan cụ, hệ số mở rộng thành giếng, sự gia tăng quá trình phân tán mùn sét trong dung dịch khoan, hàm lượng pha keo cao gây keo đặc dung dịch và làm tăng sói lở thành giếng đã làm gia tăng biểu hiện kẹt cố bộ khoan cụ, làm tiêu hao hóa phẩm CMC và FCI. Trong nhiều trường hợp đã gây ra hàng loạt các tình huống phức tạp trong quá trình khoan.
Trên cơ sở đó, tác giả Vũ Văn Hưng - Phòng Thí nghiệm Dung dịch khoan, NIPI và các đồng tác giả (Ngô Văn Tự, Nguyễn Công Mạnh, Anikeenko G.I., Hoàng Hồng Lĩnh) tại Vietsovpetro đã nghiên cứu hệ dung dịch nhằm nâng cao khả năng ức chế tạo màng dung dịch khoan, tạo ra lớp vỏ sét dạng Polymer dẻo, đàn hồi, nâng cao tính ổn định thành giếng, giảm tiêu hao và giá thành chi phí điều chế và xử lý dung dịch, giảm các phức tạp sự cố trong quá trình khoan. Sau quá trình nghiên cứu thí nghiệm, nhóm tác giả đã đề xuất áp dụng hệ dung dịch Polymer ít sét và hệ dung dịch ức chế phèn nhôm Kali có sử dụng hóa phẩm tồn đọng lâu ngày tại kho Xí nghiệp Dịch vụ - Vietsovpetro để khoan qua hệ tầng Miocen và Oligocen.
Các hệ dung dịch Polymer ít sét + hóa phẩm tồn đọng và hệ dung dịch ức chế phèn nhôm Kali + hóa phẩm tồn đọng được điều chế từ hệ sét API hoặc chuyển đổi từ dung dịch đang khoan địa tầng trước đó sang dung dịch mới. Trong bể điều chế dung dịch sét bổ sung thêm hóa phẩm tồn đọng với hàm lượng 10 - 12kg/m3 (cho từ từ
với tốc độ 10 - 15 phút/bao), sau đó cho thêm chất diệt khuẩn và khuấy trộn dung dịch trong khoảng thời gian từ 1 - 2 giờ. Sau khi đã khuấy trộn kỹ, bơm phần dung dịch đã điều chế vào bể hoạt động và lại tiếp tục điều chế phần dung dịch mới.
Hệ dung dịch này tăng khả năng ức chế sét, làm cho thành giếng khoan ổn định và bền vững, từ đó tránh được các phức tạp sự cố trong khi khoan (như sập lở thành giếng, kẹt mút bộ khoan cụ, bó chòng, khoan không đi…); ổn định thông số dung dịch khoan khi nhiệt độ đáy giếng cao; đặc biệt có độ thải nước thấp, tạo vỏ sét mỏng chắc lên thành giếng làm tăng độ ổn định giếng khoan trong chưa kịp chống ống. Đồng thời, hệ dung dịch này còn giúp tăng khả năng bôi trơn cho dung dịch khoan, giảm hiện tượng kẹt dính vi sai; tăng tính chảy loãng (độ nhớt giảm khi tốc độ chảy tăng và ngược lại, độ nhớt tăng khi tốc độ chảy giảm) của dung dịch. Tính chất này làm tăng khả năng tải mùn khoan lên miệng giếng và mùn khoan tách khỏi hệ thống làm sạch. Do đó hàm lượng pha rắn, keo trong dung dịch luôn được duy trì ở mức độ thấp, góp phần tăng tốc độ cơ học và giảm chi phí hóa phẩm khoan.
Hệ dung dịch khoan được nhóm tác giả đề xuất đã được đưa vào áp dụng tại các giếng khoan 318, 319 mỏ Rồng. Kết quả cho thấy, hệ dung dịch này đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và an toàn trong thi công, tốc độ khoan cơ học cao, không gây sự cố, phức tạp trong khi khoan, chi phí hóa phẩm thấp… Hiệu quả kinh tế sau năm đầu tiên áp dụng sáng kiến này, chỉ tính riêng chênh lệch chi phí hóa phẩm đã mang lại gần 66.000USD, chưa kể hiệu quả kinh tế đem lại do tốc độ khoan cơ học cao, không mất thời gian xử lý các sự cố.
Nghiên‱c u‱và‱₫ưa‱vào‱áp‱d ng‱h ‱dung‱d ch‱Polymer‱ít‱sét‱và‱h ‱ c‱ch ‱phèn‱nhôm‱Kali‱trên‱cơ‱s ‱ ng‱d ng‱các‱hóa‱ph m‱t n‱ h ‱ c‱ch ‱phèn‱nhôm‱Kali‱trên‱cơ‱s ‱ ng‱d ng‱các‱hóa‱ph m‱t n‱
₫ ng‱“ВПPГ (Гипан) + ПАА” ₫ ‱khoan‱các‱₫a‱t ng‱Miocen‱và‱Oligocen
Vũ Văn (giới thiệu) Hệ dung dịch khoan được áp dụng tại Vietsovpetro đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và an toàn trong thi công, tốc độ khoan cơ học cao. Ảnh: VSP