Nghiên cứu lựa chọn choòng khoan phù hợp để thi công các giếng dầu khí tại khu vực vịnh Bắc Bộ

Bài viết trình bày một số kết quả nghiên cứu về lựa chọn choòng khoan hợp lý để thi công các giếng khoan tại khu vực vịnh Bắc Bộ. Với đặc tính đất đá tầng Oligoxen khu mỏ là mềm xen kẹp các lớp đất đá cứng và có độ mài mòn cao thì sử dụng kết hợp giữa choòng PDC và choòng TCI mang lại hiệu quả khoan tốt, tuổi thọ choòng cao.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu lựa chọn choòng khoan phù hợp để thi công các giếng dầu khí tại khu vực vịnh Bắc Bộ740 NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CHOÒNG KHOAN PHÙ HỢP ĐỂ THI CÔNG CÁC GIẾNG DẦU KHÍ TẠI KHU VỰC VỊNH BẮC BỘ Nguyễn Trần Tuân* Trường Đại học Mỏ - Địa chất * Tác giả chịu trách nhiệm: nguyentrantuan1102@gmail.comTóm tắt Trong phạm vi bài báo, tác giả trình bày một số kết quả nghiên cứu về lựa chọn choòngkhoan hợp lý để thi công các giếng khoan tại khu vực vịnh Bắc Bộ. Với đặc tính đất đá tầngOligoxen khu mỏ là mềm xen kẹp các lớp đất đá cứng và có độ mài mòn cao thì sử dụng kết hợpgiữa choòng PDC và choòng TCI mang lại hiệu quả khoan tốt, tuổi thọ choòng cao. Việc lựachọn choòng FuseTek, choòng Kymera, choòng StingBlade để khoan vào các vùng đất đá có đặctính khác nhau trong khu mỏ là kết quả tổng hợp lý thuyết phá hủy đá truyền thống giữa choòngPDC, choòng TCI và choòng kim cương thấm nhiễm. Ứng dụng choòng FuseTek, Kymera,StingBlade vào thi công các giếng khoan tại Vịnh Bắc Bộ đã nâng cao được tốc độ cơ học khoan,tuổi thọ choòng và khoảng khoan dài hơn. Do đó nâng cao được hiệu quả thi công khoan và giảmchi phí giếng khoan.Từ khóa: choòng khoan; công nghệ khoan; vịnh Bắc Bộ.1. Mở đầu Vịnh Bắc Bộ (bể Sông Hồng) là đối tượng có nhiều tiềm năng để tìm kiếm và phát hiện dầukhí, tuy nhiên nó cũng tồn tại nhiều rủi ro và thách thức khi tìm kiếm thăm dò trong khu vực này. Hoạt động khoan các giếng khoan thăm dò, thẩm lượng dầu khí là một trong những khó khănvì điều kiện địa chất vùng này rất phức tạp, đất đá cứng mềm xen kẹp ở các tầng Oligoxen,Mioxen, đất đá rất cứng ở tầng móng, nhiều đứt gãy, xuất hiện khí nông, khí H2S, khí CO2, cácvùng có dị thường áp suất, nhiệt độ cao… Do đó, để thi công những giếng khoan cần áp dụngcông nghệ hợp lý để nâng cao hiểu quả và rút ngắn thời gian thi công khoan. Một trong nhữngyếu tố then chốt cần được nghiên cứu và cải tiến đó là choòng khoan. Việc nghiên cứu, lựa chọnchoòng khoan cần căn cứ vào các thông tin về địa chất như: cấu trúc địa tầng, tính chất cơ lý củađất đá... và điều kiện cụ thể của từng vùng địa chất trong khu vực Bắc Bộ. Hiệu quả khoan đượcthể hiện bằng việc lựa chọn loại choòng phù hợp với các loại đất đá khoan qua và các thông sốchế độ công nghệ hợp lý. Hiệu quả làm việc của choòng khoan là một trong những yếu tố cơ bảnquyết định tới giá thành mét khoan. Trên cơ sở tổng hợp, phân tích tài liệu về địa chất, tài liệu báo cáo tổng kết sử dụng choòngkhoan tại khu vịnh Bắc Bộ, nhóm tác giả nghiên sẽ đề xuất giải pháp lựa chọn và sử dụngchoòng khoan hợp lý.2. Đặc điểm địa chất, thạch học cấu tạo dầu khí vịnh Bắc Bộ Vịnh Bắc Bộ là vùng có địa chất rất phức tạp, nhiều đứt gãy, xuất hiện khí nông, khí H2S,khí CO2, các vùng có dị thường áp suất, nhiệt độ cao… Đất đá cứng mềm xen kẹp ở các tầng Mioxene, Oligoxen và đất đá rất cứng, độ mài mòn rấtcao ở tầng móng cũng là một trong những khó khăn trong việc thi công khoan. Tuy nhiên, mỗi một vùng trong vịnh Bắc Bộ lại có đặc điểm địa chất, thạch học khác nhau.Để hiểu r được địa chất, đặc tính thạch học đất đá của giếng chuẩn bị khoan cần nghiên cứu kỹđịa chất của từng vùng, đối tượng địa chất thi công và địa chất của các giếng đã khoan trongvùng lân cận để đưa ra cơ sở thiết kế giếng khoan, phương án thi công, lựa chọn công nghệ tốiưu để đảm bảo thi công khoan an toàn, nhanh và tiết kiệm chi phí. . 741 Hình 1. Đặc điểm đất đá theo các v ng địa chất và các giếng đ hoan. Hình 2. Đặc tính đất đá theo các v ng địa chất hu vực vịnh Bắc Bộ. Đặc điểm đất đá cấu tạo dầu khí vịnh Bắc Bộ theo từng vùng địa chất và các giếng khoanđược thể hiện khái quát ở Hình 1 và Hình 2 (Petrovietnam Exploration Production Corporation,2014): Trên cơ sở thực tiễn các giếng khoan đã khoan trong khu vực, theo đánh giá và phân tíchcủa PVEP đặc tính độ cứng của đất đá như sau (Petrovietnam Exploration ProductionCorporation, 2014): - Vùng 1 và phần phía bắc của vùng 2: Đá nhanh chóng thay đổi độ cứng theo chiều sâu củagiếng khoan. - Vùng 2: Đá từ độ sâu 2.000 m chuyển sang độ cứng trung bình và cứng. - Vùng 3: Đá có độ cứng trung bình và cứng ở khoảng độ sâu 3.500 m. - Vùng 4: Tương tự vùng 2 hoặc vùng 1 nhưng có lớp đá rất cứng ở phần móng.7423. Nghiên cứu lựa chọn choòng khoan nhằm tối ưu hóa thời gian thi công khoan3.1. Yêu cầu đặt ra trong việc lựa chọn choòng khoan Choòng khoan là một dụng cụ chính yếu để thực hiện công tác thi công khoan. Việc lựa chọntốt choòng khoan giúp cải thiện tốc độ khoan, giảm công tác kéo thả để thay choòng,… do đó tiếtkiệm được thời gian thi công khoan cũng như chi phí cho giếng khoan. Choòng khoan lý tưởng cần đảm bảo các ...