§å ¸n m«n häc
-
Ch¬ng I
®iÒu kiÖn tù nhiªn vµ ®Þa chÊt má B¹ch Hæ
i. ®Æc ®iÓm ®Þa lý vïng má.
Má B¹ch Hæ n»m ë l« sè 9 thuéc biÓn §«ng, diÖn tÝch má kho¶ng chõng 10.000km 2, c¸ch
®Êt liÒn kho¶ng 120km theo ®êng chim bay, c¸ch c¶ng dÞch vô cña xÝ nghiÖp liªn doanh dÇu khÝ
VietSovPetro (XNLD VSP) kho¶ng 120km. ë phÝa T©y cña má kho¶ng 35km lµ má Rång, xa
h¬n n÷a lµ má §¹i Hïng . Toµn bé c¬ së dÞch vô trªn bê cña XNLD VSP n»m trong ph¹m vi
thµnh phè Vòng Tµu bao gåm xÝ nghiÖp khoan biÓn, xÝ nghiÖp khai th¸c, xÝ nghiÖp dÞch vô kü
thuËt, xÝ nghiÖp vËn t¶i biÓn, viÖn dÇu khÝ...
ii. ®Æc ®iÓm khÝ hËu vµ thñy v¨n.
KhÝ hËu vïng má lµ khÝ hËu cËn nhiÖt ®íi giã mïa. Má n»m trong khu vùc khèi kh«ng khÝ
cã chÕ ®é tuÇn hoµn æn ®Þnh. Mïa ®«ng cã giã §«ng Nam mïa hÌ cã giã T©y Nam. Giã §«ng
Nam kÐo dµi tõ th¸ng 11 ®Õn th¸ng 3 n¨m tiÕp theo. Giã m¹nh thæi thêng xuyªn, tèc ®é giã thêi
kú nµy lµ 6-11m/s. Giã T©y Nam kÐo dµi tõ th¸ng 6 ®Õn th¸ng 9 hµng n¨m, giã nhÑ kh«ng liªn
tôc tèc ®é giã thêng nhá h¬n 5m/s. Trong mïa chuyÓn tiÕp tõ th¸ng 4 ®Õn th¸ng 5 vµ th¸ng 10
giã kh«ng æn ®Þnh, thay ®æi híng liªn tôc.
B·o thêng x¶y ra vµo c¸c th¸ng 7, 8, 9 vµ 10 trong th¸ng 12 vµ th¸ng 1 hÇu nh kh«ng cã
b·o. Trung b×nh hµng n¨m má B¹ch Hæ cã 8,3 c¬n b·o thæi qua, híng chuyÓn ®éng chÝnh cña
b·o lµ T©y vµ T©y B¾c, tèc ®é di chuyÓn trung b×nh lµ 28km/h cao nhÊt lµ 45km/h.
Trong th¸ng 11 sãng cã chiÒu cao nhá h¬n 1m lµ 13,38%, th¸ng 12 lµ 0,8%. Trong th¸ng 3
lo¹i sãng thÊp h¬n 1m lªn ®Õn 44,83%. TÇn sè xuÊt hiÖn sãng cao h¬n 5m lµ 4,8% vµ xuÊt hiÖn
chñ yÕu vµ th¸ng 11 vµ th¸ng 1.
NhiÖt ®é trung b×nh hµng n¨m lµ 270C, cao nhÊt lµ 35,50C vµ thÊp nhÊt lµ 21,50C.
NhiÖt ®é trªn mÆt níc biÓn tõ 24,10C ®Õn 30,320C. NhiÖt ®é ®¸y biÓn tõ 21,70C ®Õn 290C.
§é Èm trung b×nh cña kh«ng khÝ hµng n¨m lµ 82,5%. Sè ngµy cã ma tËp trung vµo c¸c th¸ng 5, 7,
8 vµ 9 (chiÕm 15 ngµy trªn th¸ng), th¸ng 1, 2 vµ 3 thùc tÕ kh«ng cã ma.
III. CÊu t¹o ®Þa chÊt má B¹ch Hæ.
Theo tr×nh tù nghiªn cøu b¾t ®Çu tõ ph¬ng ph¸p ®o ®Þa vËt lý, chñ yÕu lµ ®o ®Þa chÊn, c¸c
phÐp ®o ®Þa vËt lý trong lç khoan, sau ®ã ®Õn c¸c ph¬ng ph¸p ph©n tÝch mÉu ®Êt ®¸ thu ®îc, ngêi
ta x¸c ®Þnh kh¸ râ rµng c¸c thµnh hÖ cña má B¹ch Hæ. §ã lµ c¸c trÇm tÝch thuéc c¸c hÖ §Ö tø,
Neogen vµ Paleogen phñ trªn mãng kÕt tinh Jura-Kretta cã tuæi tuyÖt ®èi tõ 97-108,4 triÖu n¨m.
Tõ trªn xuèng díi cét ®Þa tÇng tæng hîp cña má B¹ch Hæ ®îc x¸c ®Þnh nh sau:
1. TrÇm tÝch neogen vµ ®Ö tø.
a) TrÇm tÝch Plioxen-Pleixtoxen (®iÖp biÓn §«ng):
§iÖp nµy ®îc thµnh t¹o chñ yÕu tõ c¸t vµ c¸t d¨m, ®é g¾n kÕt kÐm, thµnh phÇn chÝnh lµ
Th¹ch anh, Glaukonite vµ c¸c tµn tÝch thùc vËt. Tõ 20-25% mÆt c¾t lµ c¸c vØa kÑp
Montomriolonite, ®«i khi gÆp nh÷ng vØa sÐt v«i máng. §Êt ®¸ nµy thµnh t¹o trong ®iÒu kiÖn biÓn
n«ng, ®é muèi trung b×nh vµ chÞu ¶nh hëng cña c¸c dßng ch¶y, nguån vËt liÖu chÝnh lµ c¸c ®¸
Macma axit. BÒ dµy ®iÖp dao ®éng tõ 612-654m.
Díi ®iÖp biÓn §«ng lµ c¸c trÇm tÝch cña thèng Mioxen thuéc hÖ Neogen.
b) TrÇm tÝch Mioxen:
Thèng nµy ®îc chia ra 3 phô thèng:
- Mioxen trªn (®iÖp §ång Nai):
§Êt ®¸ ®iÖp nµy chñ yÕu lµ c¸t d¨m vµ c¸t víi ®é mµi mßn tõ trung b×nh ®Õn tèt. Thµnh
phÇn Th¹ch anh chiÕm tõ 20-90% cßn l¹i lµ Fenspat vµ c¸c thµnh phÇn kh¸c nh ®¸ Macma, phiÕn
c¸t vá sß... Bét kÕt hÇu nh kh«ng cã nhng còng gÆp nh÷ng vØa sÐt vµ sÐt kÕt dµy ®Õn 20m vµ
nh÷ng vØa cuéi máng. ChiÒu dµy ®iÖp nµy t¨ng dÇn tõ gi÷a (538m) ra hai c¸nh (619m).
- Mioxen gi÷a (®iÖp C«n S¬n):
ThiÕt kÕ kü thuËt giÕng khoan th¨m dß vµ khai th¸c dÇu khÝ t¹i má B¹ch Hæ
1
§å ¸n m«n häc
-
PhÇn lín ®Êt ®¸ cña ®iÖp nµy ®îc t¹o tõ c¸t, c¸t d¨m vµ bét kÕt. PhÇn cßn l¹i lµ c¸c vØa sÐt,
sÐt v«i máng vµ ®¸ v«i. §©y lµ nh÷ng ®Êt ®¸ lôc nguyªn d¹ng bë rêi mµu x¸m vµng vµ x¸m xanh,
kÝch thíc h¹t tõ 0,1-10mm, thµnh phÇn chÝnh lµ th¹ch anh (h¬n 80%), Fenspat vµ c¸c ®¸ phun
trµo cã mµu loang læ, bë rêi mÒm dÎo, thµnh phÇn chÝnh lµ Montmoriolonite. BÒ dµy ®iÖp tõ 810950m.
- Mioxen díi (®iÖp B¹ch Hæ):
§Êt ®¸ cña ®iÖp nµy n»m bÊt chØnh hîp gãc, thµnh t¹o Oligoxen trªn. Gåm chñ yÕu lµ
nh÷ng tËp sÐt dµy vµ nh÷ng vØa c¸t, bét máng n»m xen kÏ nhau. SÐt cã mµu tèi n©u loang læ x¸m,
thêng lµ mÒm vµ ph©n líp.
2. trÇm tÝch hÖ paleogen-kû kanozoi.
Thµnh t¹o cña thèng Oligoxen thuéc hÖ Paleogen ®îc chia ra lµm hai phô thèng:
a) Oligoxen trªn (®iÖp Trµ T©n):
C¸c ®Êt ®¸ trÇm tÝch nµy bao trïm toµn bé diÖn tÝch má. PhÇn trªn lµ c¸c tËp sÐt mµu ®en
rÊt dµy (tíi 266m). PhÇn díi lµ c¸t kÕt, sÐt kÕt vµ bét kÕt n»m xen kÏ. §iÖp nµy chøa n¨m tÇng
dÇu c«ng nghiÖp: 1, 2, 3, 4 ,5. Sù ph©n chia cã thÓ thùc hiªn s©u h¬n t¹i hµng lo¹t c¸c giÕng
khoan trong ®ã ®iÖp Trµ T©n ®îc chia ra lµm 3 phô ®iÖp: díi, gi÷a vµ trªn. ë ®©y gÆp cã sù thay
®æi híng ®¸ m¹nh, trong thêi kú h×nh thµnh trÇm tÝch nµy cã thÓ cã ho¹t ®éng nói löa ë phÇn
trung t©m vµ cuèi phÝa b¾c cña vØa hiÖn t¹i, do cã gÆp c¸c ®¸ phun trµo trong mét sè giÕng khoan.
Ngoµi ra cßn gÆp c¸c trÇm tÝch than sÐt kÕt mµu ®en, x¸m tèi ®Õn n©u bÞ Ðp nÐn, khi vì cã mÆt trît.
b) Oligoxen díi (®iÖp Trµ Có):
Thµnh t¹o nµy cã t¹i vßm b¾c vµ r×a nam cña má. Gåm chñ yÕu lµ sÐt kÕt (60-70% mÆt
c¾t), cã tõ mµu ®en ®Õn x¸m tèi vµ n©u, bÞ Ðp nÐn m¹nh, gißn m¶nh vôn vì s¾c c¹nh cã mÆt trît,
d¹ng khèi hoÆc ph©n líp. §¸ ®îc thµnh t¹o trong ®iÒu kiÖn biÓn n«ng, ven bê hoÆc s«ng hå. ë
®©y gÆp 5 tÇng dÇu c«ng nghiÖp 6, 7, 8, 9, 10.
- C¸c tËp ®¸ c¬ së (vá phong hãa):
§©y lµ nÒn c¬ së cho c¸c tËp ®¸ Oligoxen díi ph¸t triÓn trªn bÒ mÆt mãng. Nã ®îc thµnh
t¹o trong ®iÒu kiÖn lôc ®Þa bëi sù ph¸ hñy c¬ häc cña ®Þa h×nh. §¸ nµy n»m trùc tiÕp trªn mãng
do sù t¸i trÇm tÝch cña m¶nh vôn cña ®¸ mãng cã kÝch thíc kh¸c nhau. Thµnh phÇn gåm:cuéi c¸t
kÕt h¹t th«, ®«i khi gÆp ®¸ phun trµo. ChiÒu dµy ®iÖp Trµ Có vµ c¸c tËp c¬ së thay ®æi tõ 0-412m
vµ tõ 0-174m.
3. ®¸ mãng kÕt tinh kainoizoi.
§©y lµ c¸c thµnh t¹o Granite nhng kh«ng ®ång nhÊt mµ cã sù kh¸c nhau vÒ thµnh phÇn
th¹ch häc, hãa häc vµ vÒ tuæi. Cã thÓ gi¶ thiÕt r»ng cã hai thêi kú thµnh t¹o ®¸ Granite: vßm b¾c
vµo kû Jura, vßm nam vµ vßm trung t©m vµo kû Karetta. DiÖn tÝch cña bÓ Batholit Granite nµy cã
thÓ tíi hµng ngh×n km2 vµ bÒ dµy thêng kh«ng qu¸ 3 km. §¸ mãng b¾t ®Çu tõ ®é s©u 38884400m. §©y lµ mét bÉy chøa dÇu khèi ®iÓn h×nh vµ cã triÓn väng cao.
HiÖn nay tÇng mãng lµ tÇng khai th¸c quan träng ë má B¹ch Hæ. DÇu tù phun tõ ®¸ mãng
víi lu lîng lín lµ mét hiÖn tîng ®éc ®¸o, trªn thÕ giíi chØ gÆp mét sè n¬i nh Bom bay-Ên §é,
Anggile-Li Bi vµ mét vµi n¬i kh¸c. GiÕng khoan s©u vµo tÇng mãng ë má B¹ch Hæ cha t×m thÊy
ranh giíi dÇu níc. §Ó gi¶i thÝch cho sù hiÖn diÖn cña dÇu trong ®¸ mãng kÕt tinh ngêi ta tiÕn
hµnh nghiªn cøu vµ ®a ra kÕt luËn sù h×nh thµnh kh«ng gian rçng chøa dÇu trong ®¸ mãng ë má
B¹ch Hæ lµ do t¸c ®éng ®ång thêi cña nhiÒu yÕu tè ®Þa chÊt kh¸c nhau.
iV. ®Æc ®iÓm kiÕn t¹o má B¹ch Hæ.
Má B¹ch Hæ lµ mét nÕp låi gåm 3 vßm, kÐo dµi theo ph¬ng kinh tuyÕn bÞ phøc t¹p bëi hÖ
thèng ®øt g·y, biªn ®é vµ ®é kÐo dµi gi¶m dÇn vÒ phÝa trªn mÆt c¾t. CÊu tróc t¬ng ph¶n nh¸t ®îc
thÓ hiÖn trªn mÆt tÇng mãng b»ng c¸c trÇm tÝch Oligoxen díi. §Æc tÝnh ®Þa lòy thÊy rÊt râ ë phÇn
díi cña mÆt c¾t. NÕp låi cã cÊu tróc bÊt ®èi xøng nhÊt lµ phÇn vßm. Gãc dèc cña vØa t¨ng theo ®é
s©u tõ 8-280 ë c¸nh T©y, 6-210 ë c¸nh §«ng. Trôc nÕp uèn ë phÇn kÒ vßm thÊp dÇn vÒ phÝa B¾c
gãc dèc 10 vµ t¨ng dÇn ®Õn 90 khi ra xa h¬n, ë phÝa Nam sôt xuèng tho¶i h¬n gãc dèc kho¶ng
60 ,víi møc ®é ngiªng cña ®¸ 50-200m/km. Ph¸ hñy kiÕn t¹o chñ yÕu theo hai híng ¸ kinh tuyÕn
vµ ®êng chÐo, c¸c ®øt g·y chÝnh gåm cã: ®øt g·y sè I vµ ®øt g·y sè II
Ta cã thÓ chia cÊu t¹o má B¹ch Hæ thµnh hai tÇng cÊu tróc chÝnh nh sau:
ThiÕt kÕ kü thuËt giÕng khoan th¨m dß vµ khai th¸c dÇu khÝ t¹i má B¹ch Hæ
2
§å ¸n m«n häc
-
+ TÇng cÊu tróc tríc §Ö tam:
TÇng nµy ®îc thµnh t¹o bëi c¸c ®¸ biªn chÊt, phun trµo vµ c¸c ®¸ x©m nhËp cã tuæi kh¸c
nhau, vÒ mÆt h×nh th¸i tÇng cÊu tróc nµy kh¸ phøc t¹p. Tr¶i qua nhiÒu giai ®o¹n kiÕn t¹o ho¹t hãa
macma vµo cuèi Mezozoi g©y ra biÕn vÞ m¹nh, bÞ nhiÒu ®øt g·y víi biªn ®é ph¸ hñy lín, ®ång
thêi còng bÞ nhiÒu pha Granitoid x©m nhËp.
+ TÇng cÊu tróc hai:
Gåm tÊt c¶ c¸c ®¸ tuæi Kainozoi vµ ®îc chia ra lµm 3 phô tÇng cÊu tróc. C¸c phô tÇng cÊu
tróc ®îc ph©n biÖt nhau bëi biªn d¹ng cÊu tróc, ph¹m vi ph©n bè, sù bÊt chØnh hîp (theo tµi liÖu
®Þa chÊn hoÆc tµi liÖu giÕng khoan).
Phô tÇng cÊu tróc thø nhÊt bao gåm c¸c trÇm tÝch tuæi Oligoxen, ph©n biÖt víi tÇng cÊu tróc
díi b»ng bÊt chØnh hîp n»m trªn mãng phong hãa bµo mßn m¹nh vµ víi phô tÇng cÊu tróc trªn
b»ng bÊt chØnh hîp Oligoxen-Mioxen. Phô tÇng nµy ®îc t¹o bëi hai tÇng trÇm tÝch, tËp trÇm tÝch
díi cã tuæi Oligoxen t¬ng ®¬ng víi ®iÖp Trµ Có. Trªn tËp trÇm tÝch díi cïng lµ tËp trÇm tÝch t¬ng
®¬ng víi ®iÖp Trµ T©n, chñ yÕu lµ sÐt tÝch tô trong ®iÒu kiÖn s«ng hå ch©u thæ.
Phô tÇng cÊu tróc thø hai bao gåm trÇm tÝch cña c¸c hÖ tÇng B¹ch Hæ, C«n S¬n, §ång Nai
cã tuæi Mioxen. So víi phô tÇng thø nhÊt, phô tÇng nµy cã sù biÕn d¹ng m¹nh h¬n, ®øt g·y chØ
tån t¹i ë phÇn díi cµng lªn trªn cµng mÊt dÇn cho ®Õn mÊt h¼n ë tÇng trªn cïng.
Phô tÇng cÊu tróc thø ba gåm trÇm tÝch cña hÖ tÇng biÓn §«ng cã tuæi Oligoxen ®Õn hiÖn
t¹i, cã cÊu tróc ®¬n gi¶n ph©n líp ®¬n ®iÖu hÇu nh n»m ngang.
V. c¸c ®iÒu kiÖn ¶nh Hëng ®Õn c«ng t¸c khoan.
§iÒu kiÖn ®Þa chÊt cña má B¹ch Hæ rÊt phøc t¹p, nã g©y nhiÒu khã kh¨n cho c«ng t¸c
khoan, chñ yÕu lµ c¸c khã kh¨n sau:
-SËp lë thµnh giÕng khoan trong c¸c tÇng ®Êt ®¸ mÒm bë rêi phÝa trªn tõ 85-2200m
-BÕn d¹ng bã hÑp thµnh giÕng khoan trong c¸c tÇng trÇm tÝch nhiÒu sÐt tõ 2200-4080m.
-DÞ thêng ¸p suÊt ph©n bè kh«ng ®Òu.
-C¸c ®øt g·y kiÕn t¹o gÆp ph¶i khi khoan g©y mÊt dung dÞch vµ lµm lÖch híng giÕng
khoan.
-HiÖn nay do qu¸ tr×nh khai th¸c nhiÒu nªn ¸p suÊt vØa cña tÇng mãng ®· gi¶m xuèng, cã
n¬i nhá h¬n ¸p suÊt b·o hßa t¹o thµnh mò khÝ, kÕt hîp víi sù nøt nÎ hang hèc g©y ra mÊt dung
dÞch, thôt cÇn khoan.
ThiÕt kÕ kü thuËt giÕng khoan th¨m dß vµ khai th¸c dÇu khÝ t¹i má B¹ch Hæ
3
§å ¸n m«n häc
-
Ch¬ng ii
Chän vµ tÝnh to¸n cÊu tróc giÕng khoan
i. chän cÊu tróc cho giÕng khoan.
Ta ph¶i chän cÊu tróc giÕng sao cho ph¶i ®¶m b¶o ®îc yªu cÇu lµ th¶ ®îc èng chèng khai
th¸c ®Ó tiÕn hµnh khai th¸c b×nh thêng. §ång thêi ta ph¶i xuÊt ph¸t tõ tµi liÖu chÊt khu vùc thi
c«ng giÕng khoan (®Æc biÖt lµ khi cã c¸c tÇng phøc t¹p vµ dÞ thêng ¸p suÊt cao), cô thÓ lµ tÝnh
chÊt c¬ lý cña c¸c vØa ®Êt ®¸ nh ®é bë rêi, ®é cøng, ®é tr¬ng në, ¸p suÊt vØa, nhiÖt ®é vØa...
CÊu tróc giÕng khoan trªn biÓn ph¶i ®¶m b¶o c¸c yÕu tè sau:
-Ng¨n c¸ch hoµn toµn níc biÓn, gi÷ æn ®Þnh thµnh vµ th©n giÕng khoan ®Ó viÖc kÐo th¶ c¸c
bé khoan cô, c¸c thiÕt bÞ khai th¸c, söa ch÷a ngÇm ®îc tiÕn hµnh b×nh thêng.
-Chèng hiÖn tîng mÊt dung dÞch khoan.
-GiÕng khoan ph¶i lµm viÖc b×nh thêng khi khoan qua tÇng cã ¸p suÊt cao vµ tÇng s¶n
phÈm cã ¸p suÊt vØa nhá h¬n so víi tÇng cã ¸p suÊt cao phÝa trªn.
-B¶o vÖ thµnh giÕng khi cã sù cè phun.
-§êng kÝnh cña cét èng khai th¸c còng nh c¸c cét èng chèng kh¸c ph¶i lµ cÊp ®êng kÝnh
nhá nhÊt, ®¬n gi¶n vµ gän nhÑ nhÊt trong ®iÒu kiÖn cho phÐp cña cÊu tróc giÕng.
-CÊu tróc giÕng ph¶i phï hîp víi yªu cÇu kü thuËt, kh¶ n¨ng cung cÊp thiÕt bÞ, ®¶m b¶o ®é
bÒn vµ an toµn trong suèt qu¸ tr×nh khai th¸c còng nh söa ch÷a giÕng sau nµy. Nãi tãm l¹i nã ph¶i
phï hîp víi ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt, c«ng nghÖ vµ thÝch hîp víi kh¶ n¨ng thi c«ng.
C¨n cø vµo biÓu ®å kÕt hîp ¸p suÊt däc theo chiÒu s©u cét ®Þa tÇng cña giÕng MSP.5 ta cã
thÓ chän cÊu tróc èng chèng cho giÕng khoan nh sau:
1. Cét èng chèng ®Þnh híng.
Dùa vµo kinh nghiÖm khoan trªn má B¹ch Hæ, ngêi ta thêng sö dông èng c¸ch níc lo¹i
72016D (do thi c«ng trªn biÓn nªn ph¶i c¸ch níc, ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt phøc t¹p nªn ph¶i dù
phßng thi c«ng phøc t¹p ph¶i thªm cét èng, chiÒu s©u cã thÓ thay ®æi). Dïng bóa m¸y ®Ó ®ãng
èng xuèng ®¸y biÓn tíi 35m, kho¶ng c¸ch tõ ®¸y biÓn lªn mÆt níc lµ 50m, tõ mÆt níc lªn bµn
roto lµ 35m, vËy tæng chiÒu dµi cét èng chèng ®Þnh híng lµ 120m.
2. Cét èng chèng dÉn híng.
Còng dùa vµo kinh nghiÖm khoan trªn má B¹ch Hæ, èng dÉn híng thêng lµ ®îc chèng tíi
®é s©u kho¶ng 250m. Do ë ®é s©u nµy ta ®· khoan qua líp ®Êt ®¸ ®Ö tø bë rêi míi h×nh thµnh, cã
®é g¾n kÕt kÐm nªn thµnh giÕng khoan dÔ bÞ sËp lë khi ta thay ®æi chÕ ®é khoan ®Ó khoan s©u vµo
vïng ®Êt ®¸ cã ®é cøng lín h¬n. Ngoµi ra, do ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt phøc t¹p ta ph¶i chèng nhiÒu cét
èng nªn ta ph¶i ch«n èng dÉn híng cã ®é s©u ®ñ lín ®Ó chÞu ®îc t¶i träng cña c¸c cét èng kh¸c
treo lªn nã. ChÝnh v× thÕ, ®Ó ®¶m b¶o an toµn cho qu¸ tr×nh khoan ngêi ta ph¶i chèng èng dÉn híng nµy.
3. Cét èng trung gian thø nhÊt.
Khi khoan qua ®iÖp BiÓn §«ng, ¸p suÊt vì vØa t¨ng dÇn do thay ®æi ®Þa tÇng, ®Êt ®¸ bÒn
v÷ng h¬n. §Ó t¨ng tèc ®é c¬ häc khoan, ta ph¶i thay ®æi th«ng sè chÕ ®é khoan vµ mét vµi th«ng
sè cña dung dÞch khoan (t¨ng tû träng dung dÞch, t¨ng t¶i träng ®¸y, t¨ng ¸p lùc b¬m röa). Víi
c¸c th«ng sè nh vËy nÕu ta kh«ng chèng èng sÏ rÊt dÔ x¶y ra sËp lë thµnh giÕng khoan. Ta cÇn
tÝnh to¸n chiÒu s©u cét èng trung gian thø nhÊt sao cho nã cã thÓ khoan qua tÇng Mioxen mét
c¸ch an toµn. §é s©u chèng èng cã thÓ tÝnh b»ng c«ng thøc sau:
ThiÕt kÕ kü thuËt giÕng khoan th¨m dß vµ khai th¸c dÇu khÝ t¹i má B¹ch Hæ
4
§å ¸n m«n häc
-
L
0,1n 4 k a l l y γ 0 l m v l y
m v 0,1γ 0 n 4
Trong ®ã:
L
: Kho¶ng c¸ch tõ miÖng giÕng khoan ®Õn ch©n ®Õ èng chèng trung gian thø nhÊt
n4
: HÖ sè dù tr÷ bÒn vì vØa ®Êt ®¸ khi khoan
l
: Kho¶ng c¸ch tõ miÖng giÕng khoan ®Õn ®iÓm xuÊt hiÖn dÇu khÝ
ly
: Kho¶ng c¸ch ®¸y biÓn ®Õn èng ch©n ®Õ èng ®Þnh híng
ka
: HÖ sè t¨ng ¸p lùc vØa
: Träng lîng riªng hçn hîp chÊt láng khi xuÊt hiÖn dÇu khÝ
0
L
0,1.1,11,05 3060 35 0,84.3060 0,15.35
1248 m
0,15 0,1.0,84.1,1
C«ng thøc trªn cho phÐp ta x¸c ®Þnh chiÒu s©u èng chèng nhá nhÊt dùa vµo chiÒu s©u tÇng
cã dÞ thêng ¸p suÊt cao, n¬i cã thÓ x¶y ra hiÖn tîng dÇu khÝ phun.
Trªn c¬ së lÝ luËn vµ tÝnh to¸n, ta chän chiÒu s©u chèng èng trung gian thø nhÊt lµ 1250m.
4. Cét èng trung gian thø hai.
Khi ta khoan qua tÇng Mioxen, ¸p suÊt vØa t¨ng cao, nÕu ta gi÷ nguyªn tû träng dung dÞch
cò sÏ dÉn ®Õn hiÖn tîng phun dÇu khÝ. Do ®ã, ®Ó khoan tiÕp ta ph¶i t¨ng tû träng dung dÞch
khoan. Nhng nÕu ta t¨ng tû träng dung dÞch khoan th× sÏ dÉn ®Õn hiÖn tîng sËp lë, nøt vì, mÊt
dung dÞch ë c¸c ®o¹n khoan qua phÝa trªn víi tû träng dung dÞch nhá h¬n (tÇng ¸p suÊt vØa thÊp).
ChÝnh v× thÕ, ®Ó khoan tiÕp vµo tÇng Oligoxen ta ph¶i tiÕn hµnh chèng èng trung gian thø hai ë
®é s©u 3060m.
5. Cét èng trung gian thø ba.
Trong tÇng Oligoxen, khi khoan qua tÇng ph¶n x¹ SG-11, ¸p suÊt vØa gi¶m ®ét ngét. §Ó
khoan tiÕp th× ta cÇn ph¶i gi¶m tû träng dung dÞch khoan ®Ó c©n b»ng víi ¸p suÊt vØa, tr¸nh hiÖn
tîng mÊt dung dÞch. Nhng nÕu gi¶m tû träng dung dÞch th× cã thÓ x¶y ra hiÖn tîng dÇu khÝ phun ë
tÇng ph¶n x¹ SG-8 (n¬i cã ¸p suÊt vØa cao h¬n). Do ®ã ®Ó khoan tiÕp ta ph¶i chèng èng trung gian
thø ba tõ ®é s©u 3790 lªn ®Õn trªn ®Õ èng chèng trung gian thø hai lµ 100m nh»m môc ®Ých ng¨n
c¸ch tÇng ¸p suÊt cao trong kho¶ng tõ 3060 ®Õn 3790m.
ë ®©y ta chØ chèng èng chèng löng mµ kh«ng chèng lªn ®Õn miÖng giÕng lµ do hiÖu qu¶
kinh tÕ vµ ®iÒu kiÖn kü thuËt cho phÐp.
6. Cét èng chèng khai th¸c.
Khoan tíi ®é s©u 4360m th× ta tiÕn hµnh chèng cét èng khai th¸c. Ta chØ chèng tõ nãc tÇng
mãng (4080m) lªn tíi miÖng giÕng, cßn ®o¹n th©n giÕng n»m trong tÇng mãng th× ®Ó trÇn do ®Êt
®¸ ë ®©y rÊt bÒn v÷ng. èng chèng khai th¸c nµy gåm hai cÊp ®êng kÝnh lín dÇn tõ díi lªn.
§o¹n tõ ®Çu treo èng chèng löng tíi ®¸y giÕng do khoan b»ng choßng cã ®êng kÝnh nhá
h¬n ®êng kÝnh trong cña èng chèng löng nªn èng chèng khai th¸c ë ®o¹n nµy cã cÊp ®êng kÝnh
nhá nhÊt, ®o¹n nµy sÏ dµi tõ ®Õ lªn tíi trªn ®Çu treo èng löng lµ 100m.
§o¹n tiÕp theo phÝa trªn cã cÊp ®êng kÝnh lín h¬n, nã sÏ b»ng ®êng kÝnh èng chèng löng.
Sö dông ®êng kÝnh lín nh vËy lµ nh»m môc ®Ých t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho viÖc thiÕt kÕ khai
th¸c, kÐo th¶ cÇn HKT cïng c¸c thiÕt bÞ lßng giÕng, ®o ®Þa vËt lý, söa chøa ngÇm... §ång thêi khi
chän cÊp ®êng kÝnh nh vËy ta cßn ph¶i dùa vµo lu lîng khai th¸c dù ®o¸n.
ii. tÝnh to¸n cÊu tróc giÕng khoan MSP5.
Ta ®· chän cÊu tróc cho giÕng khoan MSP.5 lµ d¹ng cÊu tróc 4 cét èng, gåm: èng chèng
®Þnh híng, èng chèng dÉn híng, èng chèng trung gian thø nhÊt, èng chèng trung gian thø hai,
èng chèng trung gian thø ba vµ cét èng chèng khai th¸c. Sau ®©y ta tiÕn hµnh tÝnh to¸n ®êng kÝnh
cña c¸c cét èng chèng ®ã vµ ®êng kÝnh choßng t¬ng øng. ViÖc tÝnh to¸n ®îc tiÕn hµnh tõ díi lªn,
b¾t ®Çu tõ ®êng kÝnh cña cét èng chèng khai th¸c cho ®Õn cét èng chèng ngoµi cïng. TÝnh to¸n
cÊu tróc ph¶i ®¶m b¶o cho qu¸ tr×nh khoan, th¶ èng chèng ®Õn chiÒu s©u dù kiÕn ®îc th«ng suèt,
®¶m b¶o tr¸m xi m¨ng ®îc thuËn lîi.
ThiÕt kÕ kü thuËt giÕng khoan th¨m dß vµ khai th¸c dÇu khÝ t¹i má B¹ch Hæ
5
§å ¸n m«n häc
-
1. Cét èng chèng khai th¸c.
- Dùa vµo lu lîng dù ®o¸n vµ kÝch thíc cña c¸c thiÕt bÞ lßng giÕng còng nh c¸c thiÕt bÞ ®o
s©u ta chän ®êng kÝnh èng chèng khai th¸c n»m trong ®o¹n tÇng khai th¸c (®o¹n cã cÊp ®êng
kÝnh nhá nhÊt) lµ:
Dkt1 = 140mm
-TÝnh ®êng kÝnh choßng t¬ng øng ®Ó khoan èng chèng khai th¸c Dckt1 theo c«ng thøc sau:
Dckt1 = Dmkt1+2
Trong ®ã:
Dmkt1 : ®êng kÝnh mupta èng chèng khai th¸c cÊp ®êng kÝnh nhá
: kho¶ng hë gi÷a mupta vµ thµnh giÕng
V× èng 140, sö dông ®Çu nèi FJL nªn cã Dmkt1=Dkt1=140 (mm).
Chän = 10mm.
VËy Dckt1 = 140 + 2.10 = 160 (mm).
C¨n cø vµo c¸c cÊp ®êng kÝnh chuÈn cña choßng ta chän Dckt1 = 165,1 (mm).
- §o¹n trªn cña èng chèng khai th¸c cã ®êng kÝnh b»ng ®êng kÝnh cña cét èng chèng löng
nªn ta tÝnh sau.
2. Cét èng chèng trung gian thø ba.
-§Ó tÝnh ®êng kÝnh ngoµi cña èng chèng trung gian thø ba ta cÇn x¸c ®Þnh ®êng kÝnh trong
cña nã dùa vµo Dckt1.. §êng kÝnh cña choßng khoan èng chèng tiÕp theo ph¶i nhá h¬n ®êng kÝnh
trong cña èng chèng tríc ®ã tèi thiÓu lµ (10 15) mm. Ta x¸c ®Þnh ®êng kÝnh trong cña èng
chèng trung gian thø ba dtg3 nh sau:
dtg3 > Dckt1 + (10 15)
dtg3 > 165,1 + (10 15) = 175,1 180,1 (mm)
Tõ ®êng kÝnh trong nµy ta chän ®êng kÝnh ngoµi cho èng chèng lµ:
Dtg3 = 193,7 mm (c¨n cø vµo b¶ng c¸c cÊp ®êng kÝnh èng chèng chuÈn).
-§êng kÝnh choßng khoan t¬ng øng Dctg3:
Dctg3 = Dmtg3 + 2
Trong ®ã Dmtg3 lµ ®êng kÝnh mupta cét èng chèng trung gian thø ba, do dïng ®Çu nèi FJL
nªn Dmtg3 = Dtg3 = 193,7 mm.
Kho¶ng hë chän: = 15 mm.
VËy:
Dctg3 = 193,7 + 2.15 = 223,7 (mm)
Chän ®êng kÝnh choßng khoan Dctg3 = 215,9 (mm).
3. èng chèng trung gian thø hai.
- §êng kÝnh trong cña èng chèng trung gian thø hai dtg2:
dtg2 > Dctg3 + (10 15) = 215,9 + (10 15) = 225,9 230,9 (mm).
Chän ®êng kÝnh ngoµi cho èng chèng trung gian thø hai:
Dtg2 = 244,5 (mm).
- VËy ®êng kÝnh choßng khoan t¬ng øng lµ:
Dctg2 = Dmtg2 + 2
Do sö dông èng 244,5 vµ ®Çu nèi BTS nªn cã:
Dmtg2 = 257 (mm).
Chän kho¶ng hë = 25 mm.
Do ®ã:
Dctg2 = 257 + 2.25 = 307 (mm).
Chän ®êng kÝnh choßng khoan èng chèng trung gian thø hai lµ:
Dctg2 = 311,15 mm.
ThiÕt kÕ kü thuËt giÕng khoan th¨m dß vµ khai th¸c dÇu khÝ t¹i má B¹ch Hæ
6
§å ¸n m«n häc
-
4. èng chèng trung gian thø nhÊt.
-§êng kÝnh trong èng trung gian thø nhÊt dtg1:
dtg1 > Dctg2 + (10 15) = 311,15 + (10 15) = 321,15 326,15 (mm).
Chän ®êng kÝnh ngoµi cho èng chèng trung gian thø nhÊt:
Dtg1 = 339,7 (mm).
-§êng kÝnh choßng khoan t¬ng øng:
D ctg1 = Dmtg1 + 2
Do sö dông ®Çu nèi BTC nªn Dmtg1 = 365,1 mm.
Chän = 35 mm.
VËy:
Dctg1 = 365,1 + 2.35 = 435,1 (mm)
Chän ®êng kÝnh choßng khoan lµ: Dctg1 = 444,5 (mm).
5. èng chèng dÉn híng.
-§êng kÝnh trong cña èng dÉn híng:
ddh > Dctg1 + (10 15) = 444,5 + (10 15) = 454,5 459,5 (mm).
Chän ®êng kÝnh ngoµi cho èng dÉn híng lµ:
Ddh = 508 mm.
-§êng kÝnh choßng t¬ng øng lµ:
Do èng dÉn híng lµ 508 sö dông ®Çu nèi BTC nªn:
Dmdh = 533,4 mm.
Chän = 60mm.
VËy:
Dcdh = 533,4 + 2.60 = 653,4 (mm)
Ta chän ®êng kÝnh choßng Dcdh = 660,4 mm.
B¶ng sè liÖu cÊu tróc giÕng:
Lo¹i cét èng
§Þnh híng
DÉn híng
Trung gian 1
Trung gian 2
Trung gian 3
Khai th¸c
ChiÒu s©u
th¶
(m)
0 120
0 250
0 1250
0 3060
2960 3790
0 4080
§êng kÝnh
èng
(mm)
720
508
340
244,5
193,7
193,7-139,7
®êng kÝnh
mupta
(mm)
§Çu nèi hµn
533,4
365,1
257
193,7
206,4-139,7
®êng kÝnh
choßng
(mm)
Dïng bóa m¸y
660,4
444,5
295,3
215,9
165,1
ThiÕt kÕ kü thuËt giÕng khoan th¨m dß vµ khai th¸c dÇu khÝ t¹i má B¹ch Hæ
7
§å ¸n m«n häc
-
ThiÕt kÕ kü thuËt giÕng khoan th¨m dß vµ khai th¸c dÇu khÝ t¹i má B¹ch Hæ
8
§å ¸n m«n häc
-
ThiÕt kÕ kü thuËt giÕng khoan th¨m dß vµ khai th¸c dÇu khÝ t¹i má B¹ch Hæ
9
§å ¸n m«n häc
-
Ch¬ng III
TÝnh to¸n chän lo¹i èng chèng
Trong khi th¶ vµ trong suèt qu¸ tr×nh khai th¸c giÕng cét èng chèng ph¶i chÞu c¸c t¶i träng
lín vµ phøc t¹p. V× vËy mçi cét èng chèng th¶ xuèng trong giÕng ®Òu ph¶i ®îc tÝnh to¸n vµ lùa
chän theo ®óng nguyªn t¾c cña nã, ®¶m b¶o ®îc ®é bÒn cña èng chèng trong nh÷ng trêng hîp
nguy hiÓm nhÊt vµ nh÷ng trêng hîp ph¸t sinh trong qu¸ tr×nh thi c«ng khoan còng nh trong qu¸
tr×nh khai th¸c vÒ sau.
§Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh tÝnh to¸n chóng ta ph¶i xÐt nh÷ng qu¸ tr×nh thñy ®éng x¶y ra trong
giÕng tõ ®ã x©y dùng biÓu ®å ¸p suÊt d däc theo thµnh èng t¹i c¸c thêi ®iÓm nguy hiÓm. Sau ®ã
sö dông gi¸ trÞ lín nhÊt cña ¸p suÊt d tÝnh bÒn cho tõng èng. Mçi èng chèng sÏ ®îc tÝnh ®é bÒn
theo ¸p suÊt d trong, ¸p suÊt d ngoµi vµ t¶i träng kÐo cã tÝnh ®Õn t¸c ®éng cña t¶i träng kÐo ®èi
víi kh¶ n¨ng chÞu ¸p suÊt bãp mÐo vµ ¸p suÊt næ.
Mçi lo¹i èng chèng s¶n xuÊt ra tïy thuéc vµo m¸c thÐp, ®é dµy thµnh èng, c«ng nghÖ chÕ
t¹o mµ ngêi ta tÝnh to¸n vµ qui ®Þnh nh÷ng th«ng sè tíi h¹n cho tõng lo¹i èng chèng.
Pdn: ¸p suÊt d ngoµi cho phÐp.
Pdt: ¸p suÊt d trong cho phÐp.
Qot: t¶i träng kÐo cho phÐp ®èi víi th©n èng.
Qor: t¶i träng kÐo cho phÐp ®èi víi mèi nèi ren.
- C¸c bíc tÝnh to¸n:
+ TÝnh ¸p suÊt d.
+ VÏ biÓu ®å ¸p suÊt d.
+ Chän èng chèng dùa vµo biÓu ®å ¸p suÊt d.
+ KiÓm to¸n dùa vµo hÖ sè bÒn kÐo.
- C¸c ký hiÖu sö dông trong phÇn tÝnh to¸n:
+ Kho¶ng c¸ch tõ miÖng giÕng khoan ®Õn (m):
- L: Ch©n ®Õ èng chèng ®ang tÝnh.
- L0: Ch©n ®Õ èng chèng tríc.
- Lm: ®iÓm ®Æt móp ta tr¸m ph©n tÇng.
- l: ®iÓm xuÊt hiªn dÇu khÝ.
- lm: mÆt biÓn.
- ld: ®¸y biÓn.
- H: mùc chÊt láng trong giÕng khi xuÊt hiÖn dÇu khÝ.
- Hdm: mùc chÊt láng trong giÕng khi mÊt dung dÞch.
- h: mùc xi m¨ng sau cét èng chèng.
- hk: mùc chÊt láng trong cét èng khi th¶ èng.
- Z: ®iÓm, tiÕt diÖn cÇn tÝnh to¸n.
+ ChiÒu cao (m):
- h : chÊt ®Öm trong kho¶ng kh«ng vµnh xuyÕn.
- hc: cèc xi m¨ng.
+ Träng lîng riªng:
- x: xi m¨ng kh«.
- dk: dung dÞch khoan.
- de: dung dÞch b¬m Ðp dïng khi b¬m tr¸m xi m¨ng.
- dx: dung dÞch xi m¨ng.
- e: dung dÞch b¬m Ðp dïng khi b¬m Ðp thö cét èng chèng.
- k: dung dÞch khoan khi khoan ë kho¶ng díi.
- b: chÊt láng trong èng cuèi qu¸ tr×nh khoan.
- o: hçn hîp chÊt láng khi xuÊt hiÖn dÇu khÝ.
ThiÕt kÕ kü thuËt giÕng khoan th¨m dß vµ khai th¸c dÇu khÝ t¹i má B¹ch Hæ
10
§å ¸n m«n häc
-
- dm: dung dÞch trong giÕng khi mÊt dung dÞch.
- nb: níc biÓn.
- n: níc chuyÓn ®æi.
- t: thÐp lµm cÇn èng.
+ ¸p suÊt:
- Pmin: nhá nhÊt trong giÕng.
- Pmax: lín nhÊt trong giÕng.
- Pth: Ðp thö cét èng.
- Pms: th¾ng c¸c lùc c¶n ma s¸t trong hÖ thèng tuÇn hoµn.
- Pbt: cùc ®¹i t¹i cuèi qu¸ tr×nh b¬m tr¸m.
- Ptt: thñy tÜnh.
+ ¸p suÊt d khi ®¹t tíi giíi h¹n ch¶y cña vËt liÖu (kG/cm2):
- Pbm: bãp mÐo.
- Pno: næ.
+ ¸p suÊt t¹i ®é s©u Z (kG/cm3):
- Ptz: trong.
- Pnz: ngoµi.
- Pdtz: d trong.
- Pdnz: d ngoµi.
- Pdkz: cét dung dÞch khoan.
- Pxhz: cét hçn hîp dung dÞch khi xuÊt hiÖn dÇu khÝ.
- Pdx: cét dung dÞch xi m¨ng.
- Pdez: cét dung dÞch Ðp.
- Pv: vØa.
+ HÖ sè bÒn dù tr÷ khi tÝnh to¸n:
- n1: ¸p suÊt d ngoµi.
- n11 : ¸p suÊt ngoµi trong kho¶ng khai th¸c.
- n2: ¸p suÊt d trong.
- n3: bÒn kÐo t¹i mèi ren.
- n13 : bÒn kÐo th©n.
- n4: vì vØa ®Êt ®¸ khi khoan.
+ HÖ sè:
- ka: t¨ng ¸p lùc vØa.
- kk: më réng thµnh.
- kv: t¶i träng vµnh ®¸ xi m¨ng.
- kx: mÊt m¸t xi m¨ng kh«.
- mv: m« ®un ¸p lùc vì vØa ®Êt ®¸.
- kb: mÊt m¸t níc trong khi trén xi m¨ng.
- kn: nÐn cña chÊt láng.
- Bo: tû lÖ níc/ xi m¨ng.
+ §êng kÝnh (mm):
- Dg: giÕng khoan theo choßng.
- Dtb: trung b×nh cña giÕng khoan cã tÝnh ®Õn hÖ sè më réng thµnh.
- dot: trong trung b×nh cña cét èng chèng tríc ®ã.
- Do: ngoµi cña cét èng chèng t¹i ®iÓm cÇn tÝnh to¸n.
- do: trong cña èng chèng t¹i ®iÓm cÇn tÝnh to¸n.
- Dck: ngoµi cña cÇn khoan.
- dck: trong cña cÇn khoan.
+ Khèi lîng (kg):
- q: 1 m cét èng.
- Qo: ®o¹n cét èng ®ang tÝnh to¸n.
ThiÕt kÕ kü thuËt giÕng khoan th¨m dß vµ khai th¸c dÇu khÝ t¹i má B¹ch Hæ
11
§å ¸n m«n häc
-
+ T¶i träng kÐo cho phÐp:
- Qot: t¹i th©n èng chèng.
- Qor: t¹i mèi nèi ren.
- C¸c th«ng sè cÇn thiÕt cho viÖc tÝnh to¸n:
Ký hiÖu
®¬n vÞ
(1)
L
l
e
dk
de
dx
k
o
Pvl
kv
N1
N11
N2
N3
N13
(2)
m
m
G/cm2
G/cm2
G/cm2
G/cm2
G/cm2
G/cm2
kG/cm2
-
®êng kÝnh cét èng chèng (mm)
340
245
194
194140
(3)
(4)
(5)
(6)
1275-1250
3200-3260
4020-3790
4660-4350
3200-3060
4020-3790
4660-4350
4660-4350
1,12
1,16
1,26
1,03
1,1
1,12; 1,16
1,75
1,12; 1,06
1,1
1,16
1,66
1,06
1,52
1,57
1,85
1,52
1,12; 1,16
1,66; 1.75
1.12; 1,16
0,73; 0,76
0,84
1,05; 0,75
0,75
318
631
346
346
0,40
0,30
0,30
0,25
1,0
1,125
1,125
1,125
1,2
-
1,52
1,0
1,1
1,25
1,75
1,1
1,25
1,75
1,1
1,25
1,75
Pvl = 0,1 ka (l - lm)
I. TÝnh cét èng chèng dÉn híng 508.
èng chèng nµy cã chiÒu s©u nhá, ¸p suÊt d trong vµ d ngoµi t¸c dông lªn thµnh èng kh«ng
®¸ng kÓ, kh«ng cã dÞ thêng ¸p suÊt. Do ®ã, ta kh«ng cÇn kiÓm to¸n ®èi víi cét èng chèng nµy.
Chän èng theo tiªu chuÈn API – 5A: 50811,13K55.
¸p suÊt thö dß tèi thiÓu ®èi víi èng nµy lµ 60 (kG/cm 2). VËy chän ¸p suÊt thö dß cho èng
chèng 50811,13K55 lµ 70 ( kG/cm2).
ii. TÝnh cét èng trung gian thø nhÊt.
1. ¸p suÊt d trong.
- ¸p suÊt miÖng giÕng ®¹t gi¸ trÞ lín nhÊt t¹i thêi ®iÓm ®ãng giÕng khi cã xuÊt hiÖn dÇu
khÝ. Nã ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:
Pt = Pvl – Pxh = Pvl – 0,1o(1 – Z)
= 318 – 0,10,843060 = 60,69 (kG/cm2).
-¸p suÊt miÖng giÕng cùc ®¹i lín nhÊt t¹i cuèi thêi ®iÓm b¬m tr¸m:
Pbt = Pdx – Pdc + Pth = 0,1(dx – de)Z + Pms
Pth = 0,01L + 8 = 0,011275 +8 = 20,75 (kG/cm2).
Pt = Pbt = 0,1(1,52 – 1,12)1250 + 20,75 = 70,75 (kG/cm2).
- ¸p suÊt Ðp thö cét èng sÏ lÊy t¨ng 10% so víi ¸p suÊt trong lín nhÊt:
Pth = 1,1Pmax = 1,170,75 = 78,825 (kG/cm2).
§Ó tiÖn cho viÖc theo dâi ¸p suÊt khi thö cét èng 340, ta chän :
Pth = 80 (kG/cm2).
- ¸p suÊt d t¹i ®é s©u 1275/1250m, khi Ðp thö èng 340:
ThiÕt kÕ kü thuËt giÕng khoan th¨m dß vµ khai th¸c dÇu khÝ t¹i má B¹ch Hæ
12
§å ¸n m«n häc
Pdt,z Pdt,h
P dt,L Pdt,h
Lh
(Z h)
Víi Z = L:
Pdt,L = {Pth – 0,1[dx – de)L – (dx – dk)h]}(1 – kv)
Víi h = 0:
� Pdt,L Pth 0,1 dx de L (1 k v )
80 0,1 �(1,52 1,12) �1250 (1 0, 4) �18(kG / cm 2 ) .
2. ¸p suÊt d ngoµi.
- T¹i ®é s©u Z = 1275/1250m, khi xuÊt hiÖn dÇu khÝ:
Pdnx = (Pdx – Pxh) = 0,1(dk – o)Z
Víi Z = L:
Pdn,L = 0,1[(dx – o)Z – (dx – dk)h](1 –kv)
Víi h = 0:
Pdn,L = 0,1(dx – o)Z(1 –kv)
Pdn,L = 0,1(1,52 – 0,84)1250(1 –0,4) = 51 (kG/cm2).
3. VÏ biÓu ®å ¸p suÊt d víi hÖ sè bÒn dù tr÷ n1, n2 (h×nh 1)
- T¹i miÖng giÕng:
Pdt = 80 (kG/cm2) n2Pdt = 1,180 = 88 (kG/cm2).
-T¹i Z = 1250m:
Pdn = 51 (kG/cm2) n1Pdn = 1,12551 = 57,4 (kG/cm2).
Pdt = 18 (kG/cm2) n2Pdt = 1,118 = 19,8 (kG/cm2).
4. Chän lo¹i cét èng chèng theo biÓu ®å ¸p suÊt d.
Tra b¶ng ta chän ®îc cÊu tróc èng 340 theo API – 5A nh sau:
kho¶ng èng
chèng (m)
1275 –1175
1175 –0,00
chiÒu dµi ®o¹n
(m)
100
1175
lo¹i èng chèng
®Çu nèi
34010,92K55
3409,65 K55
BTC
BTC
§Æc tÝnh èng chèng võa chän:
C¸c th«ng sè
Pbm
Pno
Qot
Qor
q
3409,65K55
78
188
379
460
80,39
5. KiÓm to¸n l¹i víi hÖ sè d÷ tr÷ bÒn n3 vµ n13 :
n3 =
34010,92K55
106
214
428
519
90,22
10Q or
�1, 75
Qo
103 Q ot
n
�1, 25
Qo
1
3
- §o¹n 1175 m 3409,65 K55 ë phÝa trªn:
n3 =
460 �103
4, 45 �1, 75
80,39 �1175 90, 22 �100
ThiÕt kÕ kü thuËt giÕng khoan th¨m dß vµ khai th¸c dÇu khÝ t¹i má B¹ch Hæ
13
§å ¸n m«n häc
-
379 �103
3, 66 �1, 25
80,39 �1175 90, 22 �100
T¹i vÞ trÝ c¾t xiªn, ren ®Çu èng chèng bÞ cong lµm gi¶m kh¶ n¨ng chÞu kÐo t¹i mèi ren. Do
®ã, ta ph¶i lÊy d ®é bÒn kÐo t¹i mèi nèi ren cho èng trong trêng hîp nµy, t¶i träng kÐo cho phÐp
sÏ lµ:
Q'or = Qor – 23,210-5Doqi
n13
= 460 – 23,210-534080,394,5 = 431,5 (T).
431,5 �103
5,55 �1, 75
80,39 �855 90,22 �100
VËy cÊu tróc ta chän ë b¶ng trªn lµ ®¶m b¶o an toµn.
n3 =
iii. tÝnh cét èng chèng trung gian thø hai 245 mm.
1. ¸p suÊt d trong.
- ¸p suÊt miÖng giÕng ®¹t gi¸ trÞ lín nhÊt t¹i thêi ®iÓm ®ãng giÕng khi cã xuÊt hiÖn dÇu khÝ
(khi ®ã tû träng dung dÞch bÞ gi¶m ®i 40% o = 0,6dk = 0,61,75 = 1,05). Nã ®îc x¸c ®Þnh
theo c«ng thøc ë trªn:
Pt = 631 – 0,11,053790 = 233 (kG/cm2).
- ¸p suÊt cùc ®¹i ë miÖng giÕng t¹i cuèi thêi ®iÓm b¬m tr¸m:
Pbt = 0,1(1,57 – 1,16)3060 + (0,013200 + 8) = 165,5 (kG/cm2).
- ¸p suÊt Ðp thö cét èng sÏ lÊy t¨ng 10% so víi ¸p suÊt trong lín nhÊt:
Pth = 1,1233 = 256 (kG/cm2).
-§Ó tiÖn cho viÖc theo dâi ¸p suÊt khi thö cét èng 244,5 ta chän:
Pth = 255 (kG/cm2).
- ¸p suÊt d trong ë ®é s©u Z = L = 3060m khi b¬m Ðp thö cét èng chèng:
Pdtz = [255 – 0,1(1,57 –1,16)3060](1 – 0,30) 90,7 (kG/cm2).
2. ¸p suÊt d ngoµi.
- T¹i ®é s©u Z = L = 3060m.
èng chèng 244,5 mm h¬i ®Æc biÖt v× sau nã lµ èng chèng löng 193,7 mm. Do ®ã, khi
ghÐp thö èng 193,7 mm th× ¸p suÊt Ðp thö ®ã sÏ cã ¶nh hëng tíi c¶ èng 244,5 mm. V× vËy, ta
cÇn tÝnh to¸n xem ¸p lªn èng 244,5 nh thÕ nµo:
- ¸p suÊt miÖng giÕng ®¹t gi¸ trÞ lín nhÊt t¹i thêi ®iÓm ®ãng giÕng khi cã xuÊt hiÖn dÇu khÝ
®èi víi èng 193,7 mm:
Pt = 346 – 0,10,754360 19 (kG/cm2).
- ¸p suÊt cùc ®¹i cuèi qu¸ tr×nh b¬m tr¸m cét èng chèng 193,7 mm:
Pbt = 0,1(1,85 – 1,75)3790 + (0,01 4020 + 8) = 86,1 (kG/cm2).
- LÊy ¸p suÊt thö ®èi víi èng 193,7 mm t¨ng 10% so víi ¸p suÊt d trong lín nhÊt cã thÓ
x¶y ra trong giÕng:
Pth = 1,186,1 95 (kG/cm2).
-TÝnh ¸p suÊt d trong ®èi víi èng 244,5 khi Ðp thö èng 193,7:
Pdt = [100 – 0,1(1,57 – 1,75)3060](1 – 0,30) = 108,6 (kG/cm2).
- Víi tû träng dung dÞch khi xuÊt hiÖn dÇu khÝ lµ 0,75 G/cm2 th× ¸p suÊt d ngoµi t¸c dông
lªn thµnh èng 244,5 t¹i Z = 3060m lµ:
ThiÕt kÕ kü thuËt giÕng khoan th¨m dß vµ khai th¸c dÇu khÝ t¹i má B¹ch Hæ
14
§å ¸n m«n häc
Pdnz = 0,1(1,75 – 0,75)3060(1-0,30) = 175,6 (kG/cm2).
3. VÏ biÓu ®å ¸p suÊt d víi hÖ sè bÒn dù tr÷ n1, n2 (h×nh 2).
- T¹i miÖng giÕng:
Pdt = 225,0 (kG/cm2) n2Pdt = 1,1225 = 247,5 (kG/cm2).
- T¹i Z = 3060m:
Pdn = 175,6 (kG/cm2) n1Pdn = 1,125175,6 = 197,6 (kG/cm2).
Pdt = 108,6 (kG/cm2) n2Pdt = 1,1108,6 119,5 (kG/cm2).
4. Chän lo¹i èng chèng theo biÓu ®å ¸p suÊt d.
Ta chän ®îc cÊu tróc èng 244,5 theo API – 5A nh sau:
kho¶ng èng
chèng (m)
3100 3200
100 3100
0 100
chiÒu dµi ®o¹n
(m)
100
3000
100
lo¹i èng chèng
®Çu nèi
244,510,03 N80
244,58,94N80
244,5 10,03N80
BTC
BTC
BTC
§Æc tÝnh èng chèng võa chän:
c¸c th«ng sè
Pbm
Pno
Qot
Qor
q
244,58,94N80
163
353
364
390
52,21
244,510,03N80
213
396
406
436
58,20
5. KiÓm to¸n l¹i víi hÖ sè d÷ tr÷ bÒn n3, n13 :
- §o¹n 100m 244,510,03N80 ë phÝa trªn:
n3 =
436 �103
2,59 �1, 75
58,20 �100 52, 21 �3000 58, 20 �100
n13
406 �103
2, 4 �1,25
58, 20 �100 52, 21 �3000 58, 20 �100
- §o¹n 3000m 244,58,94K ë gi÷a:
n3
390 �103
2,35 �1, 75
52, 21 �3000 58, 20 �100
364 �103
2, 24 �1, 25
52, 21 �3000 58, 20 �100
T¹i vÞ trÝ c¾t xiªn, ren ®Çu èng bÞ cong lµm gi¶m kh¶ n¨ng chÞu kÐo t¹i mèi ren. Do ®ã ta
ph¶i lÊy d ®é bÒn kÐo t¹i mèi ren cho èng t¹i trêng hîp nµy, t¶i träng kÐo cho phÐp lµ:
Q'or = n3Qor – 23,210-5DoqI
n13
= 390 – 23,210-5244,552,214,5 = 376,7 (T).
VËy cÊu tróc chän ë trªn lµ an toµn.
iv. TÝnh cét èng trung gian thø ba 193,7 mm.
1. ¸p suÊt d trong.
- Ta ®· chän ë phÇn tríc:
Pth = 100 (kG/cm2).
- ¸p suÊt d trong t¹i ®é s©u 3060 m:
ThiÕt kÕ kü thuËt giÕng khoan th¨m dß vµ khai th¸c dÇu khÝ t¹i má B¹ch Hæ
15
§å ¸n m«n häc
Pdtz = Pth + Pde - Pvl = 100 + 0,11,753060 – 0,1(3060 –35)1,60 = 151,5
(kG/cm ).
- ¸p suÊt d trong t¹i ®é s©u 3790 m:
Pdtz = 100 + 0,11,753790 – 0,1(3790 – 35)1,68 = 132,4 (kG/cm2).
2
2. ¸p suÊt d ngoµi.
- Z = 3060 m:
Pdn = Pvz – Pxh = 0,1(L – ly)ka – 0,1oL
Pdn = 0,1(3060 – 35)1,60 –0,10,753060 = 254,5 (kG/cm2).
- Z = 3790 m:
Pdn =0,1(3790 – 35)1,68 – 0,10,753790 = 346,7 (kG/cm2).
3. VÏ biÓu ®å ¸p suÊt d víi hÖ sè d÷ tr÷ bÒn (h×nh 3).
- Z = 3060 m:
Pdn = 254,5 (kG/cm2) n2Pdn = 1,125254,5 = 296,3 (kG/cm2).
Pdt = 151,5 (kG/cm2) n1Pdt = 1,1151,5 = 166,7 (kG/cm2).
- Z = 3790 m:
Pdn = 346,7 (kG/cm2) n2Pdn = 1,125346,7 = 390 (kG/cm2).
Pdt = 132,4 (kG/cm2) n1Pdt = 1,1132,4 = 145,6 (kG/cm2).
4. Chän Lo¹i cét èng chèng theo biÓu ®å ¸p suÊt d.
Ta chän cÊu tróc èng chèng löng 193,7 theo API – 5A nh sau:
Kho¶ng èng
chèng (m)
3200 4020
3200 3100
chiÒu dµi ®o¹n
(m)
820
100
lo¹i èng chèng
lo¹i ®Çu nèi
193,710,92N80
193,710,92N80
BTC
BTC
§Æc tÝnh èng chèng võa chän:
c¸c th«ng sè
Pbm
Pno
Qot
Qor
q
193,710,92N80
452
545
345
379
49,33
5. KiÓm to¸n l¹i víi hÖ sè d÷ tr÷ bÒn n3, n13 .
- BÒn kÐo mèi nèi ren:
379 �103
77 ? 1, 75
49,33 �100 49,33 �820
- BÒn kÐo t¹i th©n èng:
n3 =
345 �103
70 ? 1, 25
49,33 �100 49,33 �820
VËy cÊu tróc ë trªn lµ ®¶m b¶o an toµn.
n31 =
v. tÝnh cét èng chèng khai th¸c 193,7139,7 mm.
1. ¸p suÊt d trong.
- ¸p suÊt miÖng giÕng t¹i thêi ®iÓm ®ãng giÕng khi cã xuÊt hiÖn dÇu khÝ (o = 0,75). Nã ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc nh sau:
Pt = 346 – 0,10,754360 = 19 (kG/cm2).
ThiÕt kÕ kü thuËt giÕng khoan th¨m dß vµ khai th¸c dÇu khÝ t¹i má B¹ch Hæ
16
§å ¸n m«n häc
-
- Sau khi khai th¸c xong ë tÇng mãng ta quay l¹i khai th¸c tÇng Oligoxen phÝa trªn. Tû
träng hçn hîp dung dÞch khi më vØa ë tÇng nµy lµ b = 0,78 (kG/cm2). Víi tû träng nµy, ¸p suÊt
lín nhÊt t¹i miÖng giÕng do tÇng Oligoxen g©y ra ®îc tÝnh nh sau:
Pt = 631 – 0,10,783790 = 335,4 (kG/cm2).
- ¸p suÊt miÖng giÕng cùc ®¹i t¹i cuèi thêi ®iÓm b¬m tr¸m:
Pbt = 0,1(1,52 – 1,06)4360 + (0,014360 + 8) = 252,2 (kG/cm2).
- ¸p suÊt Ðp thö cét èng sÏ lÊy t¨ng 10% so víi ¸p suÊt trong lín nhÊt:
Pth = 1,1335,4 = 369 (kG/cm2).
- §Ó tiÖn cho viÖc theo dâi ¸p suÊt khi Ðp thö cét èng khai th¸c, ta chän:
Pth = 370 (kG/cm2).
- XÐt ®o¹n 0 4020/3790:
¸p suÊt d trong t¹i ®é s©u 4020/3790:
Pdn = 370 + 0,11,033790 – 0,1(3790 –35)0,9 = 421,4 (kG/cm2).
T¹i ®é s©u 4660/4360:
Pdn = 370 + 0,11,034360 – 0,1(4360 –35)0,8 = 473,1 (kG/cm2).
2. ¸p suÊt d ngoµi.
- T¹i ®é s©u Z = 4020/3790 m:
Pdn,L = 0,1[(dx – b)L – (dx –dk)h + bH](1 – kv)
- Khi gäi dßng b»ng Gaslif, cét chÊt láng ®îc ®Èy toµn bé ra khái giÕng, do ®ã b = 0, nªn
¸p suÊt d sÏ tÝnh nh sau (h = 2860):
Pdn = 0,1[1,524360 – (1,52 –1,06)2860](1- 0,25) = 398,4 (kG/cm2).
- XÐt kho¶ng 4020/3790 4460/4360 m, tÝnh ¸p suÊt d ngoµi theo c«ng thøc sau:
Pdnz = Pvz – Ptz = 0,1(Z – lm)ka – 0,1(Z – H)b
Víi H = 4020/3790:
- Z = 4660/4360:
Pdn = 0,1(4360 –35)0,8 –0,1(4360 – 3790)0,73 = 304,4 (kG/cm2).
3. VÏ biÓu ®å ¸p suÊt d (h×nh 4).
- ¸p suÊt d ngoµi:
+ T¹i miÖng giÕng:
Pdn = 0
+ T¹i Z = 4360 m:
Pdn = 398,4 (kG/cm2) n1Pdn = 1,125497 = 448 (kG/cm2).
- ¸p suÊt d trong:
+ Kho¶ng tõ 0 4020/3790 m:
Z = 0 m:
Pdt = 370 (kG/cm2) n2Pdt = 1,1370 = 407 (kG/cm2).
Z = 3790 m:
Pdt = 138 (kG/cm2) n2Pdt = 1,1138 = 152 (kG/cm2).
+ Kho¶ng tõ 4020/3790 4660/4360m:
Z = 3790m:
Pdt = 421,4 (kG/cm2) n2Pdt = 1,1421,4 = 436,5 (kG/cm2).
Z = 4360 m:
Pth = 473,1 (kG/cm2) n2Pdt = 1,1473,1 = 520,4 (kG/cm2).
4. Chän lo¹i cét èng chèng theo biÓu ®å ¸p suÊt.
Ta chän cÊu tróc èng 140194 theo API –5A nh sau:
ThiÕt kÕ kü thuËt giÕng khoan th¨m dß vµ khai th¸c dÇu khÝ t¹i má B¹ch Hæ
17
§å ¸n m«n häc
-
Kho¶ng èng
(m)
3000 4350
2510 3000
0 2510
chiÒu dµi ®o¹n
(m)
1350
490
2510
lo¹i èng chèng
lo¹i ®Çu nèi
139,79,17N80
193,710,92N80
193,79,52N80
FJL
BTC
BTC
§Æc tÝnh èng chèng võa chän:
c¸c th«ng sè
Pbm
Pno
Qot
Qor
q
139,79,17N80
609
634
208
225
29,57
5. KiÓm to¸n l¹i víi hÖ sè bÒn dù tr÷ n3, n13 :
193,79,52N80
330
475
302
333
43,50
- §o¹n 2510 m 193,79,52N80 ë phÝa trªn:
n3
333 �103
1, 92 1,75
43,5 �2510 49,34 �490 29,5 �1350
302 �103
n
1, 74 1,25
43,5 �2510 49,34 �490 29,5 �1350
T¹i vÞ trÝ c¾t xiªn, ren ®Çu èng bÞ cong lµm gi¶m kh¶ n¨ng chÞu kÐo t¹i mèi nèi ren. Do ®ã
ta ph¶i lÊy d ®é bÒn kÐo t¹i mèi nèi ren cho èng t¹i trêng hîp nµy, t¶i träng kÐo cho phÐp sÏ lµ:
Q'or = Qor – 23,210-5DoqI
1
3
Q'or = 333 – 23,210-5193,743,504,5 = 324,3 (kG/cm2)
103 Q'or
324,3 �103
n'3 =
=
2, 04 1, 75
Q
43,5 �2190 49,34 �490 29,5 �1350
- §o¹n 490 m 193,710,92N80 ë gi÷a:
379 �103
n3
5,92 1, 75
49,34 �490 29,5 �1350
n13
345 �103
5,39 1, 25
49,34 �490 29,5 �1350
- §o¹n 1350 m 139,79,17N80 ë díi cïng:
n3
225 �10 3
5, 65 1, 75
29,5 �1350
208 �103
5, 22 1, 25
29,5 �1350
V× vËy cÊu tróc ta chän ë trªn lµ an toµn.
n13
Ta ®a sè liÖu võa tÝnh to¸n vÒ c¸c cét èng ë trªn vµo b¶ng sau:
No No
1
2
1
1
Kho¶ng
èng
chèng
(m)
0 120
0 250
chiÒu
dµi
®o¹n
(m)
120
250
Khèi
lîng
(T)
33,36
26,372
khèi l®êng
îng
kÝnh
chung
èng
(T)
(mm)
33,36
720
26,372
426
lo¹i
®Çu
nèi
hµn
btc
ThiÕt kÕ kü thuËt giÕng khoan th¨m dß vµ khai th¸c dÇu khÝ t¹i má B¹ch Hæ
m¸c
thÐp
bÒ
dµy
(mm)
d
k55
11,13
10,92
18
§å ¸n m«n häc
3
4
5
6
1
2
1
2
3
1
2
1
2
3
-
1175 1275
0,00 1175
3100 3200
100 3100
0 100
3200 4020
3100 3200
3000 4350
2510 3000
0 2510
100
1175
100
3000
100
820
100
1350
490
2510
9,022
94,458
5,9
159,9
5,9
41,2
5
40,2
24,6
110,9
9,022
103,48
5,9
165,8
171,7
41,2
46,2
40,2
64,8
175,7
340
340
244,5
244,5
244,5
193,7
193,7
139,7
193,7
193,7
btc
btc
btc
btc
btc
fjl
btc
fjl
vam
vam
k55
k55
n80
n80
n80
n80
n80
n80
n80
n80
10,92
9,65
10,03
8,94
10,03
10,92
10,92
9,17
10,92
9,52
h×nh 1 - BiÓu ®å ph©n bè ¸p suÊt d däc theo thµnh èng ®êng kÝnh 340 mm
ThiÕt kÕ kü thuËt giÕng khoan th¨m dß vµ khai th¸c dÇu khÝ t¹i má B¹ch Hæ
19
§å ¸n m«n häc
0
20
40
60
80
100
120
125
250
375
500
625
750
875
100
1125
1250
§¬n vÞ: Trôc tung trôc hoµnh: m kG/cm2.
H×nh 2 – BiÓu ®å ph©n bè ¸p suÊt d däc theo
thµnh èng 244,5 mm.
ThiÕt kÕ kü thuËt giÕng khoan th¨m dß vµ khai th¸c dÇu khÝ t¹i má B¹ch Hæ
20
- Xem thêm -
.DOC 
43 
52795 
177 
