Hiện tượng piston được sử dụng để miêu tả ảnh hưởng của quá trình chuyển động lên xuống cột cần khoan trong giếng, tạo ra sự chênh áp trong thân giếng, đặc biệt là ở đáy giếng. Khi choòng khoan được đưa xuống đáy giếng, do khe hở giữa choòng khoan và thân giếng nhỏ, tốc độ dung dịch khoan đi lên qua choòng khoan chậm hơn tốc độ choòng khoan đi xuống, dung dịch phía dưới choòng khoan bị nén ép làm tăng áp suất dưới đáy giếng. Ngược lại, khi choòng khoan được kéo lên trên, tốc độ dung dịch đi qua khe hở giữa choòng khoan và thành giếng xuống phía dưới thấp hơn tốc độ kéo
53
cần lên tạo ra sự sụt áp dưới đáy giếng. Sự biến đổi của áp suất trong giếng trong quá trình kéo thả cột cần phụ thuộc vào khe hở giữa choòng khoan và thân giếng, độ nhớt của dung dịch khoan và tốc độ di chuyển của cột cần.
Trong những giếng HPHT, khi mà khoảng an toàn khoan giữa áp suất lỗ rỗng và áp suất vỉa nhỏ, thì sự thay đổi lớn về áp suất đáy giếng sẽ dẫn đến những phức tạp trong công tác khoan. Khi kéo cột cần lên quá nhanh, áp suất đáy giếng giảm xuống sẽ tạo điều kiện cho những dòng chất lưu vỉa xâm nhập vào giếng và có thể gây ra hiện tượng kick. Còn trong trường hợp đưa choòng khoan xuống quá nhanh, điều ngược lại sẽ xẩy ra, áp suất đáy giếng tăng lên có thể lớn hơn giá trị áp suất vỡ vỉa gây sập lở thành hệ. Hiện tượng piston khi kéo thả cần có thể được kiểm soát hợp lý thông qua việc sử dụng hệ thống MPD và điều chỉnh hợp lý tốc độ kéo thả cột cần khoan.
54 CHƯƠNG 4
THIẾT KẾ KỸ THUẬT KHOAN KIỂM SOÁT ÁP SUẤT CHO GIẾNG HPHT ST-1P