Chương III: Tính toán và thiết kế giếng khoan GT-1X 3.1 Gia cố thành giếng khoan
3.2 Lập cấu trúc giếng khoan .1 Cấu trúc giếng khoan
Cấu trúc giếng khoan được tạo ra nhờ các ống chống sau:
- Ống định hướng: Có tác dụng gia cố các lớp đá bởi rời, mềm, xốp, kém bền vững gần bề mặt, phòng chống sự xói lở, rửa trôi phần gần miệng giếng khi tuần hoàn dung dịch, ngăn cản sự xuất hiện của khí nông.
Trong điều kiện biển nó có tác dụng ngăn nước biển với giếng khoan đảm bảo cho quá trình khoan thực hiện được độ sâu thiết kế. Ống được chống và bơm trám đến bề mặt.
- Ống dẫn hướng: Có vai trò rất quan trọng không thể thiếu trong cấu trúc giếng: một mặt ống được chống xuống làm nhiệm vụ gia cố thành giếng tránh sập lở, ngăn cách khí nông và sự xâm nhập vào giếng của các tầng chứa nước ngầm gần bề mặt. Mặt khác ống là điểm tựa để đặt các thiết bị phục vụ cho khoan tiếp theo, chống ống ở các khoảng dưới và ống phục vụ khai thác sau này. Ống cũng được chống và bơm trám toàn bộ.
- Ống chống trung gian: Được thả xuống nhằm gia cố thành giếng, tạo
sự cách ly giữa các tầng nước và các tầng sản phẩm, giữa các tầng sản phẩm với các tầng sản phẩm. Ống cũng có tác dụng phòng chống các sự cố phức tạp có thể xảy ra ở quá trình khoan tiếp theo. Trong những điều kiện thuận lợi cho phép có thể sử dụng với vai trò của ống khai thác.
- Ống chống trung gian khác: Tùy thuộc vào điều kiện cụ thể có thể thả theo toàn bộ chiều sâu giếng đã khoan hoặc chỉ thả ở phần giếng có thành chưa được gia cố. Trong trường hợp chống lửng cần có sự kê gối giữa ống trước và ống sau khoảng 100 m.
- Ống khai thác: Là ống đảm bảo sự gia cố và cách ly các tầng sản phẩm với nhau, với các tầng khác trong mặt cắt địa chất. Song vai trò cơ bản hơn cả là làm kênh dẫn dầu khí từ vỉa chứa lên bề mặt trong quá trình khai thác.
Các ống chống khi thả và khi sử dụng trong khai thác chịu tác dụng của lực kéo và ứng lực bóp méo hoặc phá ra dưới tác động của chênh áp giữa bên trong và bên ngoài ống, vì vậy trước khi chống ống cần tính toán và xác định kích thước, chủng loại ống sao cho bảo đảm, căn cứ vào độ sâu chống ống, áp suất vỉa, áp suất dư trong lòng ống, độ bền cho tiết diện khi chịu lực kéo, độ bền cho ren ống khi chịu lực kéo...
3.2.2 Lựa chọn cấu trúc giếng khoan
Trong công tác thi công giếng khoan tìm kiếm thăm dò dầu khí thì việc thiết kế và lựa chọn cấu trúc giếng khoan đóng vai trò quan trọng. Cấu trúc giếng khoan được thiết kế dựa trên các cơ sở dữ liệu có sẵn do bộ phận địa chất kỹ thuật đưa ra và những tài liệu thu thập được từ các giếng khoan trước, bao gồm:
- Mục đích và nhiệm vụ của giếng khoan.
- Tầng sản phẩm dự kiến.
- Chiều sâu giếng khoan.
- Áp suất vỉa (Pv), áp suất phá vỉa Pph.v = 0,0834H+ 0,66Pv
- Loại giếng khoan: thẳng, xiên, ngang,…
- Đặc điểm địa tầng, đặc điểm đất đá gặp trong giếng khoan.
- Dự báo phương pháp khai thác trong trường hợp giếng chuyển thành giếng khai thác sau khi đã hoàn thành nhiệm vụ chính của giếng là tìm kiếm (thăm dò,…).
-
3.2.3 Cấu trúc giếng GT-1X
Cấu trúc của một giếng khoan phải đảm bảo các yếu tố sau:
- Bảo đảm khoan đạt chiều sâu thiết kế với điều kiện đã đề ra.
- Có thể tiến hành các phương pháp mở vỉa sản phẩm và khai thác.
- Đề phòng và khắc phục những phúc tạp trong khi khoan, áp dụng và sử dụng được những thành tựu có khả năng lợi thế cho kỹ thuật vào quá trình thi công.
- Chi phí tối thiểu cho việc thi công.
Căn cứ vào cấu trúc giếng khoan do các nhà thầu trước đây đã thi công đồng thời kết hợp với kết quả nghiên cứu các đặc điểm địa chất, thạch học của các tầng dự kiến sẽ gặp trong GK GT – 1X, thì cấu trúc giếng khoan GT – 1X được thiết kế bao gồm các ống chống tương ứng trong các khoảng độ sâu sau đây:
Giếng khoan được thiết kế gồm 6 cột ống:
-Ống chống 762 (ống định hướng):Thả tới độ sâu 120m, ống thả ở độ sâu này có tác dụng ngăn cản các lớp đất đá bở rời, mềm xốp kém bền vững từ bề mặt và tạo giá đỡ cho các ống chống tiếp theo
-Ống 516 (ống dẫn hướng) thả tới khoảng độ sâu 250 m qua tầng sập lở ngăn cách các lớp trầm tích bở rời Plicene - Đệ Tứ.
-Ống 346 (ống chống trung gian) thả tới chiều sâu 1240m, có tác dụng gia cố thành giếng chống sụt lở và tạo giá đỡ cho các ống tiếp theo.
-Ống 251 (ống khai thác) chống từ miệng giếng tới 3160 m, ống này sẽ được chống để thử vỉa sản phẩm cho vỉa chứa trong tầng Miocene dưới.
-Ống 200 (ống chống trung gian) thả tới chiều sâu 4323m, có tác dụng gia cố thành giếng chống sụt lở và tạo giá đỡ cho các ống tiếp theo.
-Ống 146 (ống trung gian) chống từ miệng giếng tới 4550 m ống này sẽ được chống để thử vỉa sản phẩm cho vỉa chứa trong tầng Oligocen dưới
Bảng4.4.:Tính toán cột ống chống giếng khoan GT - 1X TT Đường kính giếng
(mm)
Đường kính ống chống (mm)
Chiều sâu thả ống chống (mTVD)
1 768 762 120
2 516 508 250
3 346 340 1240
4 251 245 3160
5 200 194 4323
6 146 140 4550
- -