Hiện nay, hoạt động khoan đang được đẩy mạnh trên hầu hết các bể
trầm tích của Việt Nam. Theo kế hoạch phát triển của Tập đoàn Dầu khí
Quốc gia Việt Nam, từ nay cho đến năm 2015, mỗi năm dự kiến khoan
thêm 65 đến 75 giếng, bao gồm cả giếng tìm kiếm, thăm dò và khai thác.
Phần lớn các giếng thăm dò, khai thác ở thềm lục địa Nam Việt Nam
đều là giếng định hướng. Khi độ sâu giếng tăng, cùng nghĩa với góc
nghiêng và độ dời đáy của giếng gia tăng. Hệ động lực học quá trình khoan
dễ mất ổn định và làm giảm hiệu quả của công tác khoan.
Để nâng cao hiệu quả công tác khoan, cần phải nghiên cứu các yếu tố
ảnh hưởng tới quá trình khoan. Các nghiên cứu trước đây chỉ nghiên cứu
đơn lẻ một vấn đề nên chưa đánh giá được ảnh hưởng đồng thời của tất cả
các yếu tố đến hệ động lực học quá trình khoan. Do đó, nghiên cứu, đánh
giá tác động đồng thời của nhiều yếu tố để lựa chọn các thông số chế độ
khoan tối ưu là cần thiết.
27 trang |
Chia sẻ: oanh_nt | Lượt xem: 1720 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tóm tắt luận án Nghiên cứu hoàn thiện chế độ công nghệ khoan các giếng có độ dời đáy lớn ở thềm lục địa nam Việt Nam, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
Nguyễn Thế Vinh
NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN
CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ KHOAN CÁC GIẾNG
CÓ ĐỘ DỜI ĐÁY LỚN Ở THỀM LỤC ĐỊA NAM VIỆT NAM
Chuyên ngành: Khoan và hoàn thiện giếng dầu khí
Mã số: 62.53.50.01
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
HÀ NỘI - 2012
Công trình được hoàn thành tại: Bộ môn Khoan - Khai thác,
Khoa Dầu khí, Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Lê Xuân Lân
2. TSKH. Trần Xuân Đào
Phản biện 1: PGS.TS. Trƣơng Biên
Hội Công nghệ Khoan - Khai thác Việt Nam
Phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Sỹ Ngọc
Trường Đại học Giao thông Vận tải
Phản biện 3: TS. Nguyễn Xuân Hòa
Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường
họp tại Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Đông Ngạc - Từ Liêm -
Hà Nội vào hồi .... giờ .... ngày .... tháng .... năm 2012
Có thể tìm hiểu luận án tại Thư viện Quốc gia Hà Nội hoặc
Thư viện Trường Đại học Mỏ - Địa chất
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, hoạt động khoan đang được đẩy mạnh trên hầu hết các bể
trầm tích của Việt Nam. Theo kế hoạch phát triển của Tập đoàn Dầu khí
Quốc gia Việt Nam, từ nay cho đến năm 2015, mỗi năm dự kiến khoan
thêm 65 đến 75 giếng, bao gồm cả giếng tìm kiếm, thăm dò và khai thác.
Phần lớn các giếng thăm dò, khai thác ở thềm lục địa Nam Việt Nam
đều là giếng định hướng. Khi độ sâu giếng tăng, cùng nghĩa với góc
nghiêng và độ dời đáy của giếng gia tăng. Hệ động lực học quá trình khoan
dễ mất ổn định và làm giảm hiệu quả của công tác khoan.
Để nâng cao hiệu quả công tác khoan, cần phải nghiên cứu các yếu tố
ảnh hưởng tới quá trình khoan. Các nghiên cứu trước đây chỉ nghiên cứu
đơn lẻ một vấn đề nên chưa đánh giá được ảnh hưởng đồng thời của tất cả
các yếu tố đến hệ động lực học quá trình khoan. Do đó, nghiên cứu, đánh
giá tác động đồng thời của nhiều yếu tố để lựa chọn các thông số chế độ
khoan tối ưu là cần thiết.
2. Mục đích nghiên cứu của luận án
Nghiên cứu trạng thái của hệ động lực học quá trình khoan khi thi
công các giếng định hướng tại các mỏ dầu khí ở thềm lục địa Nam Việt
Nam, đặc biệt là mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng. Đây là cơ sở để hoàn thiện các
thông số chế độ khoan nhằm nâng cao hiệu quả công tác khoan các giếng
có độ dời đáy lớn ở thềm lục địa Nam Việt Nam.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tƣợng nghiên cứu: Hệ động lực học quá trình khoan khi thi
công các giếng xiên định hướng có độ dời đáy lớn để thăm dò và khai thác
dầu khí ở thềm lục địa Nam Việt Nam.
- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu các yếu tố có thể điều khiển trong
quá trình hệ động lực học quá trình khoan làm việc, cụ thể là các thông số
chế độ khoan bao gồm tải trọng chiều trục, tốc độ vòng quay và lưu lượng
bơm khi khoan các đoạn thân giếng nghiêng.
4. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả công tác khoan;
- Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết Tai biến (Catastrof), lý thuyết Ánh
xạ, lý thuyết Năng lượng cơ học riêng để đánh giá trạng thái, hiệu quả làm
việc của hệ động lực học quá trình khoan các giếng có độ dời đáy lớn tại
mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng, đồng thời lựa chọn các thông số chế độ khoan
tối ưu khi khoan các đoạn thân giếng này.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp thư mục: Thu thập, thống kê, phân tích số liệu thực tế
về các thông số chế độ khoan qua từng mét khoan khi thi công các giếng
có độ dời đáy lớn tại mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng;
- Phương pháp lý thuyết: Nghiên cứu ứng dụng các lý thuyết cho phép
đánh giá trạng thái và hiệu quả làm việc của hệ động lực học quá trình
khoan và cho phép lựa chọn các thông số chế độ khoan tối ưu;
- Ứng dụng công nghệ thông tin: Sử dụng các phần mềm tin học trong
khảo sát, đánh giá và phân tích số liệu.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Ý nghĩa khoa học: Nghiên cứu, đánh giá hệ động lực học quá trình
khoan trên quan điểm bền động học bằng các lý thuyết Tai biến và lý
thuyết Ánh xạ cho phép đánh giá ảnh hưởng đồng thời của tất cả các yếu
tố tác động đến trạng thái làm việc của hệ động lực học quá trình khoan.
Khắc phục nhược điểm của các nghiên cứu trước đây, chỉ dừng lại ở mức
độ đánh giá ảnh hưởng riêng biệt của từng yếu tố.
- Ý nghĩa thực tiễn: Lựa chọn các thông số chế độ khoan tối ưu trên
quan điểm Bền động học và Năng lượng cơ học riêng tối thiểu cho phép hệ
động lực học quá trình khoan làm việc ổn định, tiêu hao năng lượng nhỏ
nhất, tuổi thọ thiết bị cao nhất, tăng tối đa tốc độ cơ học khoan và giảm giá
thành thi công khoan.
7. Điểm mới của luận án
- Nghiên cứu ảnh hưởng đồng thời của tất cả các yếu tố địa chất, công
nghệ, kỹ thuật... đến quá trình khoan;
- Lựa chọn thông số chế độ khoan dựa trên bản chất về động lực học
và năng lượng tiêu hao nhỏ nhất để phá hủy đá.
8. Luận điểm bảo vệ
- Đá móng mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng thuộc thềm lục địa Nam Việt
Nam là đối tượng phức tạp đối với quá trình khoan. Hệ động lực học quá
trình khoan trong đá móng của các giếng có độ dời đáy lớn luôn làm việc
trong trạng thái kém ổn định, hiệu quả khoan không cao;
- Lựa chọn các thông số chế độ khoan tối ưu trên quan điểm bền động
học và năng lượng cơ học riêng tối thiểu thông qua xử lý tổng hợp các số
liệu khoan thực tế sẽ tăng sự ổn định của các thông số chế độ khoan ở đáy,
tăng tốc độ cơ học và giảm giá thành mét khoan.
9. Cơ sở tài liệu của luận án
Luận án được xây dựng trên cơ sở: Các tài liệu thi công giếng khoan
khai thác dầu khí tại các mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng thuộc LD Việt-Nga
VietsovPetro; Các báo cáo tổng kết hoạt động thăm dò, khai thác dầu khí ở
thềm lục địa Nam Việt Nam của Tập đoàn dầu khí Quốc gia Việt Nam;
Các bài báo và các công trình nghiên cứu khoa học của các tác giả trong
nước và nước ngoài đăng trên các tạp chí chuyên ngành.
10. Khối lƣợng và cấu trúc của luận án
Luận án gồm phần mở đầu, 4 chương nội dung nghiên cứu và phần kết
luận, kiến nghị. Toàn bộ nội dung được trình bày trong 126 trang, trong đó
có 15 bảng và 67 đồ thị, hình vẽ.
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HIỆU QUẢ CÔNG TÁC KHOAN
1.1. Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả công tác khoan
Hiệu quả công tác khoan được đánh giá qua hai nhóm chỉ tiêu chính
đó là nhóm các chỉ tiêu về chất lượng và nhóm các chỉ tiêu về số lượng.
1.1.1. Chỉ tiêu về chất lƣợng
Các chỉ tiêu cơ bản về chất lượng bao gồm [6]:
- Sai số về vị trí không gian của thân giếng khoan so với thiết kế;
- Tỷ lệ và chất lượng mẫu đá: đường kính, tính nguyên dạng về cấu
trúc, tính chất cơ lý, thành phần khoáng vật;
- Khả năng thực hiện các nghiên cứu cần thiết trong giếng khoan;
- Mức độ ô nhiễm các tầng sản phẩm lỏng, khí;
1.1.2. Chỉ tiêu về số lƣợng
1.1.2.1. Các chỉ tiêu về tốc độ
Các chỉ tiêu về tốc độ bao gồm [6]:
a- Tốc độ cơ học vCH: Là tốc độ tiến của đáy lỗ khoan khi phá hủy đá.
b- Tốc độ hiệp vH: Đặc trưng cho mức độ tiến sâu của lỗ khoan trong
thời gian một hiệp.
c- Tốc độ kỹ thuật vKT: Biểu thị hiệu quả sử dụng thời gian sản xuất
trong một tháng thiết bị.
d- Tốc độ thương mại vTM: Là hiệu quả quá trình làm việc, nó đo chiều
sâu trung bình tháng thiết bị cho một giếng khoan.
e- Tốc độ chu trình vCT: Cho thấy chiều sâu trung bình cho tháng máy
tính cho toàn bộ chu trình khoan.
Các chỉ tiêu tốc độ có mối liên hệ mật thiết với nhau và tương quan
như sau: vCH > vH > vKT > vTM > vCT. Sự tăng của một tốc độ nào đó sẽ làm
tăng các tốc độ sau nó.
1.1.2.2. Chỉ tiêu về giá thành
Chỉ tiêu về giá thành được tính thông qua giá một mét khoan [6]:
XL KC CC
L
, đ/m (1.14)
trong đó, CXL- Chi phí cho công tác san nền, đường, bãi khoan, móng
máy, xây lắp, chuẩn bị và di chuyển, tháo dỡ, đ; CK- Chi phí chung cho
khoan thuần túy, gia cố thành giếng, tiêu hao mũi khoan, dung dịch khoan,
tiêu hao cho công tác phụ trợ...
1.1.2.3. Năng lƣợng tiêu hao để phá hủy đất đá ở đáy
a- Năng lượng cơ học riêng (Eb, MPa): Là năng lượng tiêu tốn để
phá vỡ một thể tích đất đá nào đó, hoặc là tỷ số giữa tốc độ tiêu tốn năng
lượng và tốc độ đi xuống của choòng, được xác định như sau [19, 34]:
x
b 2 2
CH
4,8nM0,04G
E 0,35
D D v
(1.17)
trong đó, G- Tải trọng chiều trục, kN; D- Đường kính choòng, cm; n-
Tốc độ vòng quay, v/ph; Mx- Mô men xoắn, N.m;
b- Hiệu quả làm việc của choòng: Tính hiệu quả làm việc của choòng
được xác định như sau[19]:
c
f
b
e 1
E
(1.18)
trong đó: c- Độ bền nén không cân bằng của đất đá, Pa.
Nếu ef càng gần giá trị 1 thì năng lượng cơ học riêng tiêu tốn tại
choòng càng giảm, hiệu quả làm việc của choòng càng cao.
1.2. Các yếu tố ảnh hƣởng tới chỉ tiêu đánh giá công tác khoan
Gồm: Nhóm yếu tố không điều khiển được chính là tính chất đất đá
trong điều kiện đáy; Nhóm các yếu tố điều khiển được đó là các yếu tố có
thể thay đổi tức thời, bao gồm [8]: tải trọng chiều trục, tốc độ vòng quay,
thủy lực, số lượng và tính chất tác nhân làm sạch, các thông số và đặc tính
mũi khoan. Ngoài ra, ổn định của hệ động lực học quá trình khoan cũng có
ảnh hưởng đáng kể đến các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả khoan.
1.2.1. Ảnh hƣởng của tải trọng chiều trục
Trong điều kiện thí nghiệm, bề mặt phá hủy được làm sạch tuyệt đối,
tốc độ cơ học là hàm số của tải trọng chiều trục [7]:
m
CHv G (1.20)
1.2.2. Ảnh hƣởng của tốc độ vòng quay
Tốc độ cơ học tăng theo tỷ lệ giảm dần khi tốc độ vòng quay tăng [7]:
mo
CH 1v n , mo1 (1.21)
1.2.3. Ảnh hƣởng đồng thời của tải trọng chiều trục và tốc độ vòng quay
Mối quan hệ giữa tốc độ cơ học với tải trọng chiều trục và tốc độ vòng
quay được thể hiện qua phương trình [7]:
m mo
CH 3v G n , m=12; mo=0,41 (1.24)
1.2.4. Ảnh hƣởng của các thông số thủy lực
a. Ảnh hưởng của lưu lượng bơm: Quan hệ giữa tốc độ cơ học và
lưu lượng bơm như sau:
CH
Q
v
a b
(1.25)
trong đó, Q- Lưu lượng bơm, m
3
/h; a, b là hai hằng số phụ thuộc vào
tính chất cơ lý của đất đá, tải trọng chiều trục, tốc độ vòng quay cũng như
từng loại cấu trúc của mũi khoan.
b- Ảnh hưởng của dòng dung dịch khi ra khỏi choòng: Tăng vJ
(ngay cả khi giữ Q không đổi) sẽ làm tăng vCH. Tuy nhiên, tăng vJ quá lớn
thì vCH tăng không đáng kể và dẫn đến tổn thất áp lực lớn ở choòng. Hiệu
quả nhất là tăng vJ trong khoảng 70100m/s.
c- Ảnh hưởng phối hợp giữa Q và vJ: Tốc độ cơ học tăng với tích QvJ
2
.
1.2.5. Ảnh hƣởng của chất lƣợng dung dịch
Tất cả các thông số: trọng lượng riêng, độ nhớt, độ thải nước, hàm
lượng pha rắn của dung dịch đều có ảnh hưởng khác nhau tới tốc độ cơ học.
1.2.6. Ảnh hƣởng của tính chất cơ lý của đất đá
Độ cứng của đất đá tỷ lệ nghịch với tốc độ cơ học:
CH
1
v
(1.33)
trong đó, là độ cứng của đất đá trong điều kiện đáy, Pa.
Tính mài mòn của đất đá ảnh hưởng tới tuổi thọ của các chi tiết của bộ
dụng cụ khoan, đặc biệt là tuổi thọ của mũi khoan. Độ bền nén của đất đá
liên quan trực tiếp đến độ ổn định thành lỗ khoan.
1.2.7. Ảnh hƣởng của ổn định động học của hệ động lực học quá trình khoan
1.2.7.1. Ảnh hƣởng của các dao động
Hệ động lực học quá trình khoan có 3 dạng dao động chính [25], đó
là: dao động dọc trục, dao động ngang, dao động xoắn.
a- Dao động dọc trục: Dao động dọc trục xuất hiện do sự thay đổi của
tải trọng chiều trục, thay đổi áp suất dung dịch và tương tác giữa răng mũi
khoan với đất đá ở đáy. Nó làm giảm thời gian tiếp xúc giữa răng mũi
khoan với đáy, do đó làm giảm tốc độ cơ học.
b- Dao động ngang: Dao động ngang xuất hiện gây nên chuyển động
xoáy của bộ dụng cụ khoan. Chuyển động xoáy sẽ làm đường kính của lỗ
khoan bị mở rộng và làm giảm tốc độ cơ học.
c- Dao động xoắn: Là kết quả của hiện tượng dính-trượt. Dao động
xoắn có thể gây ra các hiện tượng mỏi vật liệu, mòn choòng và các thành
phần của bộ dụng cụ khoan, do đó giảm hiệu quả khoan.
Các dạng dao động có thể xuất hiện đồng thời và cộng hưởng làm tăng
những ảnh hưởng bất lợi của mỗi dạng dao động.
1.2.7.2. Các yếu tố gây mất ổn định hệ động lực học quá trình khoan
Các nhân tố này có thể bao gồm: các thông số chế độ khoan (điển hình
nhất là thông số G và n), phương pháp khoan, thiết bị trên mặt và thiết bị
đáy, môi trường làm việc của bộ dụng cụ khoan, hình dạng lỗ khoan...
1.3. Kết luận
Tốc độ cơ học là chỉ tiêu hàng đầu trong việc đánh giá hiệu quả công
tác khoan. Việc tăng tốc độ cơ học sẽ làm giảm giá thành và làm tăng tất
cả các tốc độ khác. Tuy nhiên, do ảnh hưởng của nhiều yếu tố nên chỉ tiêu
tổng hợp hơn vẫn là giá thành mét khoan.
Trong khoan dầu khí, các chỉ tiêu về quá trình làm việc của mũi khoan
rất quan trọng, tuổi thọ và tiến độ của mũi khoan quyết định hầu hết các
chỉ tiêu khác.
Ổn định động học của hệ động lực học quá trình khoan có tác động rất
lớn đối với hiệu quả công tác khoan. Các thông số chế độ khoan là yếu tố
có thể điều chỉnh tức thời và ảnh hưởng đến hầu hết các chỉ tiêu khoan.
Chính vì vậy, việc lựa chọn hợp lý các thông số chế độ khoan mang tính
quyết định đến hiệu quả của công tác khoan.
CHƢƠNG 2
HOẠT ĐỘNG KHOAN TẠI THỀM LỤC ĐỊA NAM VIỆT NAM
2.1. Địa tầng và các đối tƣợng khai thác dầu khí
Toàn bộ phát hiện dầu khí của Việt Nam đều thuộc các bể trầm tích
Đệ Tam. Bể Cửu Long là bể trầm tích có tiềm năng dầu khí lớn nhất, trong
đó, có các mỏ dầu đang khai thác như Bạch Hổ, Rồng, Rạng Đông, Hồng
Ngọc, Sư Tử Đen và nhiều mỏ khác... Bạch Hổ là mỏ dầu có quy mô lớn
nhất và được phát hiện đầu tiên, mang đặc trưng về dầu trong tầng móng
granit nứt nẻ của bể Cửu Long nói riêng và thế giới nói chung [10].
Lịch sử TKTD dầu khí của bể Cửu Long gắn liền với lịch sử TKTD
dầu khí của thềm lục địa Nam Việt Nam. Trong đó, mỏ Bạch Hổ thể hiện
những đặc trưng chung nhất của Bể.
2.1.1. Địa tầng mỏ Bạch Hổ
Lát cắt địa chất của mỏ Bạch Hổ gồm móng kết tinh trước Kainozoi
và trầm tích lục nguyên. Chiều dày tổng cộng được mở theo chiều thẳng
đứng của đá móng là 1990m, của tầng đá trầm tích là 4740m.
Móng gồm đá macma granitoid kết tinh cùng các đai mạch diaba và
bazan-andesite poocfia, hay còn gọi chung là đá móng. Độ cứng của đá
móng nằm trong khoảng 20-30MPa, nếu phân loại độ cứng theo thang tiêu
chuẩn GOST-122-88-66 thì đá móng có độ cứng cấp VII [9].
Lát cắt trầm tích gồm đá tuổi Paleogen (Oligocen), Neogen (Miocen,
Pliocen) và Đệ tứ, chúng còn được chia nhỏ hơn thành 6 điệp với các tên
gọi địa phương.
2.1.2. Các đối tƣợng khai thác dầu khí của mỏ Bạch Hổ
Đối tượng chứa dầu chính của mỏ là móng nứt nẻ, hang hốc trước
Kainozoi. Trong trầm tích Oligocen dưới, Oligocen trên và Miocen dưới
các thân dầu có độ sản phẩm khác nhau, trữ lượng nhỏ, cấu tạo phức tạp.
Bề dày toàn bộ các tầng chứa dầu 2150m được mở ra từ móng đến
Miocen, trong đó đã phát hiện 126 thân dầu. Các thân dầu trong trầm tích
có trữ lượng nhỏ, chiều cao thay đổi trong khoảng 15800m. Thân dầu
móng có chiều cao ước đoán tới 1800m.
2.2. Quá trình phát triển
Trước giải phóng miền Nam, ở thềm lục địa phía Nam Việt Nam, hoạt
động TKTD dầu khí được tiến hành bởi những công ty dầu khí nước ngoài
như Mobil, Pecten, Union Texas...
Sau ngày miền Nam giải phóng, công tác TKTD dầu khí bước vào giai
đoạn mới, đánh dấu bằng việc thành lập Tổng cục Dầu mỏ và Khí đốt Việt
Nam, nay là Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam. Công tác TKTD ở
thềm lục địa phía Nam được triển khai bởi các công ty AGIP (Italia),
Deminex CHLB Đức và Bowvalley (Canada).
Một bước ngoặt quan trọng của ngành dầu khí Việt Nam là sự ra đời
của XNLD VietsovPetro năm 1981 nay là LD Việt-Nga VietsovPetro. Đến
năm 1986, dòng dầu công nghiệp đầu tiên được phát hiện từ trầm tích
Miocen ở mỏ Bạch Hổ. Hai năm sau (1988), dầu tiếp tục được phát hiện
trong đá móng nứt nẻ trước Đệ tam.
Theo thống kê của PVN, số lượng giếng được khoan hàng năm tại các
bể trầm tích của Việt Nam tăng nhanh sau mỗi năm. Khối lượng khoan tập
trung chủ yếu ở bể trầm tích Cửu Long và Nam Côn Sơn với số lượng
giếng khoan đáng kể ở mỏ Bạch Hổ và Rồng.
2.3. Quỹ đạo và cấu trúc giếng
2.3.1. Quỹ đạo giếng
Hầu hết các giếng được thi công theo hai dạng quỹ đạo cơ bản nhất đó
là dạng 3 đoạn và 5 đoạn. Ngoài ra còn một số dạng quỹ đạo khác đang
được áp dụng, nhưng xét về bản chất cuối cùng vẫn thuộc 1 trong 2 dạng
quỹ đạo trên, ngoại trừ dạng quỹ đạo cho giếng ngang.
2.3.2. Cấu trúc giếng
Cấu trúc giếng khoan tại bể trầm tích Cửu Long tương đối phức tạp,
trong các lô của Bể đều có mặt đầy đủ các kích thước ống chống thông
dụng trong quá trình thi công khoan như: 508, 340, 245, 194, 178mm.
Các giếng khai thác dầu trong đá móng mỏ Bạch Hổ và Rồng, phần
thân trong đá móng thường được để thân trần. Các cột ống trung gian
245mm thường được thả đến nóc móng. Tùy thuộc vào vị trí các giếng,
dùng choòng 215,9mm hoặc 165,1mm để khoan đoạn thân còn lại.
2.4. Độ dời đáy
Độ dời đáy là khoảng cách giữa miệng và đáy giếng theo phương ngang.
Cùng với sự phát triển của kỹ thuật, công nghệ khoan, độ dời đáy của
giếng ngày càng gia tăng. Khái niệm độ dời đáy lớn mang tính tương đối,
phụ thuộc vào kỹ thuật và công nghệ thi công và phụ thuộc vào từng giai
đoạn phát triển của từng đơn vị sản xuất. Độ dời đáy của các giếng ở thềm
lục địa Nam Việt Nam phổ biến nhỏ hơn 2500m, nên theo tác giả các
giếng có độ dời đáy lớn hơn 1000m được xem là có độ dời đáy lớn.
2.5. Một số đặc điểm thi công khoan ở mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng
Các loại choòng được sử dụng ở mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng bao gồm
choòng ba chóp xoay và choòng kim cương thuộc nhiều chủng loại khác
nhau của các hãng Hughes, Reed, Smith, Security, Varel, HTC, Hycalog,
British Bits với các kiểu, loại phù hợp với từng loại đất đá.
Các thông số chế độ khoan đã áp dụng cho các đường kính choòng
khác nhau được trình bày trong bảng 2.1.
Bảng 2.1: Các thông số chế độ khoan sử dụng tại bể trầm tích Cửu Long
Đường kính, mm Loại choòng G, kN n, v/ph Q, m3/h
660,4 Chóp xoay 20 - 60 70 -110 180 - 230
444,5
Chóp xoay 60 - 140 75 - 170 180 - 220
Kim cương 10 - 50 130 - 170 240 - 320
311,1
Chóp xoay 100 - 180 110 - 150 120 - 170
Kim cương 50 - 100 90 - 170 200- 260
215,9 Chóp xoay 100 - 250 90 - 180 120 - 140
165,1 Chóp xoay 40 - 130 70 - 90 90 - 120
Các hệ dung dịch đã được sử dụng cho từng đối tượng địa chất bao
gồm: hệ dung dịch độ nhớt cao, hệ dung dịch nước biển/CMC/Bentonite,
hệ dung dịch Gel/KCl/PHPA, hệ dung dịch KCl/PHPA/Polymer, hệ dung
dịch Glycol/KCl/PHPA; hệ dung dịch gốc dầu tổng hợp.
2.6. Kết luận
Bể Cửu Long là bể trầm tích có tiềm năng chứa dầu khí nhất trên thềm
lục địa Việt Nam nói chung và thềm lục địa Nam Việt Nam nói riêng. Mỏ
Bạch Hổ thuộc bể trầm tích Cửu Long là mỏ có quy mô lớn nhất, cả về diện
tích cũng như trữ lượng, nó đặc trưng cho dầu trong tầng móng granitoid
nứt nẻ của bể Cửu Long nói riêng và thế giới nói chung.
Hầu hết các khoảng khoan trong đá móng mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng
được khoan bằng choòng 215,9mm và 165,1mm. Thân giếng được tạo ra
bởi các loại choòng này có độ dời đáy lớn.
CHƢƠNG 3
ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH ĐỘNG HỌC CỦA HỆ ĐỘNG LỰC HỌC
QUÁ TRÌNH KHOAN BẰNG MÔ HÌNH TOÁN HỌC
3.1. Đặc điểm làm việc của hệ động lực học quá trình khoan
Trong quá trình phá huỷ đất đá, choòng khoan luôn chịu tác động của
tổ hợp các lực tương tác cộng hưởng hoặc triệt tiêu lẫn nhau. Giếng khoan
và vỉa là một hệ thống khép kín, choòng khoan làm việc trong môi trường
của vỉa. Để phá hủy đất đá, choòng khoan được truyền năng lượng thông
qua các thông số chế độ khoan...
Có thể thấy choòng khoan luôn làm việc trong một môi trường động
phức tạp. Một số câu hỏi được đặt ra: Choòng đã làm việc trong trạng thái
động lực học nào (ổn định hay không ổn định)? Trên quan điểm bền động
học, trạng thái ổn định của cả hệ thống Vỉa-Giếng (hệ động lực học quá
trình khoan) có bền hay không?
3.2. Nghiên cứu trạng thái làm việc của hệ động lực học quá trình khoan