2.4.1. Mục đích và yêu cầu của việc thiết kế profile giếng khoan.
Để đảm bảo hiệu quả kinh tế cao, số lượng ống chống ít nhất, ít xảy ra sự cố khi thi công cắt góc xiên, hệ số thu hồi sản phẩm của vỉa là lớn nhất, đồng thời để các giếng khoan không trùng nhau khi thực hiện công tác khoan người ta thường thi công các giếng khoan nghiêng với dạng profile phù hợp với các điều kiện địa chất của giếng, phù hợp với điều kiện kỹ thuật và công nghệ của giàn khoan.
2.4.2. Chọn dạng profile cho giếng BH-16X 2.4.2.1. Các dạng profile giếng khoan
Thực tế khoan dầu khí hiện nay đang sử dụng 5 dạng profile sau:
1. Dạng quĩ đạo tiếp tuyến (hình 2-2a): Dạng quĩ đạo tiếp tuyến đảm bảo khoảng lệch ngang cực đại của thân giếng so với phương thẳng đứng trong trường hợp góc nghiêng của thân giếng khoan nhỏ nhất. Dạng quĩ đạo này được sử dụng cho các giếng khoan xiên định hướng với khoảng lệch đáy giếng lớn so với phương thẳng đứng, cũng như khoan nhóm giếng có chiều sâu cắt xiên lớn.
2. Dạng quĩ đạo hình chữ J (hình 2-2b): Sử dụng có hiệu quả ở các mỏ dầu khi bộ khoan cụ đáy làm việc trong trạng thái ổn định ở các khoảng ổn định góc nghiêng của quĩ đạo giếng. Mặt khác, dạng quĩ đạo còn được sử dụng khoan đoạn thân giếng nằm trong vỉa sản phẩm với góc nghiêng cực đại 900; có thể sử dụng cho các giếng khoan ngang và các giếng mà chiều dày hiệu dụng của vỉa sản phẩm mỏng hoặc các giếng cần tăng chiều dày hiệu dụng.
3. Dạng quĩ đạo hình chữ S (hình 2-2c, 2d, 2e): Được sử dụng trong trường hợp khi mở vỉa sản phẩm thân giếng phải thẳng đứng và cũng như khi thiết kế giếng khoan sâu (chiều sâu thẳng đứng gần bằng 5000m).
2.4.2.2. Chọn dạng profile giếng khoan cho giếng
SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56
Căn cứ vào điều kiện địa chất, đối tượng thăm dò khai thác và với khoảng lệch đáy lớn 1150m so với chiều sâu của giếng ta chọn profile giếng khoan dạng quĩ đạo tiếp tuyến để khoan cho giếng BH-16X.
Dạng quĩ đạo tiếp tuyến có 3 đoạn: đoạn thứ nhất thẳng đứng có chiều sâu H1, đoạn thứ hai thực hiện cắt xiên lấy góc H2, đoạn thứ ba ổn định góc nghiêng đến chiều sâu thiết kế giếng 5180m.
Theo như cột địa tầng thì từ chiều sâu 80m-2800m là đất đá không đồng nhất, nhiều lớp đất đá có tính chất cơ lý khác nhau nằm chồng lên nhau, có góc dốc nhỏ nên việc thi công cắt xiên trong đoạn này sẽ đạt hiệu quả thấp do khó điều chỉnh đúng hướng, đúng góc xiên. Từ 2900m là tầng Mioxen hạ đến 5180m là tầng móng đất đá ổn định đồng nhất, có góc dốc của vỉa vào khoảng 10 - 200, đây là yếu tố thuận lợi cho việc cắt xiên, dễ điều chỉnh hướng, lấy góc xiên và ổn định góc xiên. Vậy ta chọn chiều sâu cắt xiên H1=2800m.
Cường độ tăng góc nghiêng dự tính là i=1,850/30m.
2.4.3. Tính toán profile giếng khoan.
2.4.3.1. Các giá trị ban đầu của giếng để tính toán profile gồm.
- Chiều sâu thiết kế giếng theo phương thẳng đứng H0=5180m - Khoảng lệch đáy giếng theo phương nằm ngang S=1150m - Chiều sâu bắt đầu cắt xiên H1=2800m
- Cường độ tăng góc nghiêng là i=1,80/30m.
2.4.3.2. Xác định các thông số của profile giếng khoan - Bán kính cong R2.
- Góc cong của giếng khoan α.
- Độ sâu đoạn cắt xiên H2.
- Khoảng dịch đáy đoạn cắt xiên S2. - Độ sâu đoạn ổn định góc nghiêng H3.
- Khoảng dịch đáy đoạn ổn định góc nghiêng S3. - Chiều dài thân giếng L.
* Xác định bán kính cong đoạn tăng góc nghiêng R2. Áp dụng phương trình R2=57,32
i 1 Ta được R2=57,32130,8 = 955m. => R2=955 m
* Xác định góc cong của giếng khoan α: áp dụng công thức
2 2
2
2 2
2 2
2
) (
2 )
arccos (
H S R
SR S
H H S R R
+
−
− + +
= − α
Trong đó R2=955m, S=1150m, H=H0-H1=5180-2800=2380m thay vào công thức trên ta được arccosα = 0,88 => α= 28,350
* Xác định các thông số còn lại:
- Độ sâu đoạn cắt xiên H2.
H2=R2sinα= 955sin28,350= 454m.
- Độ sâu đoạn ổn định góc nghiêng H3.
H3=H0-(H1+H2)=5180-(2800+454)= 1926m - Khoảng dịch đáy đoạn cắt xiên S2.
S2=R2(1-cosα)=955(1- cos28,350)=114,6m - Khoảng dịch đáy đoạn ổn định góc nghiêng S3.
S3=H3tgα= 1926tg28,350= 1039,2m
- Chiều dài thân giếng đoạn tăng góc nghiêng l2. l2=0,01745R2α= 0,01745.955.28,350 = 472,46m - Chiều dài thân giếng đoạn ổn định góc nghiêng l3.
l3=
α cos
H3
= cos28,350
1926 =2188,6m - Tổng chiều dài thân giếng khoan:
L=l1+l2+l3= 2800+472,46+2188,6= 5461m
Bảng 2-2 các thông số của profile giếng BH-16X Tên đoạn Độ sâu
(m)
Chiều dài thân (m)
Khoảng dịch đáy (m)
Thẳng đứng 2800 2800 0
Tăng góc nghiêng 454 472,46 114,6
Ổn định góc nghiêng 1926 2188,6 1039,2
Tổng 5180 5461 1153,8
Chương 3:
SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56
DUNG DỊCH KHOAN
Việc sử dụng dung dịch khoan tuần hoàn liên tục trong giếng khoan là một tiến bộ kỹ thuật đáng kể. Thông số dung dịch rất đa dạng trong việc sử dụng và đóng vai trò hết sức quan trọng. Hiệu năng của việc khoan đã tiến triển rất nhiều nhờ tiến bộ kỹ thuật về tính chất hóa lý của các dung dịch khoan. Chính vì vậy mà chương này sẽ đề cập đến dung dịch, nhấn mạnh trước hết đến vai trò của chúng, cách lựa chọn và gia công hóa học dung dịch khoan cho phù hợp.