Tài liệu Nghiên cứu tính toán ứng dụng công nghệ khoan bằng ống chống cho giếng thăm dò mỏ tê giác trắng bồn trũng cửu long

Đại Học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -------------------- NGÔ QUANG ANH NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ KHOAN BẰNG ỐNG CHỐNG CHO GIẾNG THĂM DÒ MỎ TÊ GIÁC TRẮNG BỒN TRŨNG CỬU LONG Chuyên ngành : Kỹ thuật khoan-khai thác và Công nghệ dầu khí LUẬN VĂN THẠC SĨ TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2008 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán bộ hướng dẫn khoa học 1 : .................................................................. (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ hướng dẫn khoa học 2 : .................................................................. (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 1 : ........................................................................... (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 2 : ........................................................................... (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày . . . . . tháng . . . . năm . . . . . ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ---------------- CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc ---oOo--Tp. HCM, ngày 30 tháng 6 năm 2008 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ và tên học viên: NGÔ QUANG ANH Giới tính : Nam / Nữ  Ngày, tháng, năm sinh : 23 – 08 – 1978 Nơi sinh : Hà Nội Chuyên ngành : .Kỹ thuật khoan – khai thác và Công nghệ dầu khí Khoá (Năm trúng tuyển) : 2006 1- TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu tính toán ứng dụng công nghệ khoan bằng ống chống cho giếng thăm dò mỏ Tê Giác Trắng bồn trũng Cửu Long 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Nghiên cứu tổng quan về công nghệ khoan bằng ống chống. - Trình bày cơ sở lý thuyết về công nghệ khoan bằng ống chống. - Nghiên cứu áp dụng công nghệ khoan bằng ống chống cho giếng thăm dò ở mỏ Tê Giác Trắng. 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 21 - 01 - 2008 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 30 – 06 – 2008 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi đầy đủ học hàm, học vị ): PGS.TS. Lê Phước Hảo TS. Lâm Thành Phước Nội dung và đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên và chữ ký) PGS.TS. Lê Phước Hảo TS. Lâm Thành Phước CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên và chữ ký) Lôøi caûm ôn Em xin chaân thaønh caûm ôn caùc Thaày Coâ höôùng daãn ñaõ taän tình giuùp ñôõ vaø truyeàn ñaït kieán thöùc ñeå em coù theå hoaøn thaønh luaän vaên naøy. Ñaëc bieät, em xin göûi lôøi caùm ôn saâu saéc nhaát ñeán PGS. TS. Leâ Phöôùc Haûo, TS. Laâm Thaønh Phöôùc – nhöõng ngöôøi ñaõ ñoäng vieân vaø giuùp ñôõ em nhieät tình trong quaù trình laøm luaän vaên. Em cuõng xin göûi lôøi caûm ôn ñeán taát caû caùc thaày coâ trong khoa Ñòa chaát – Daàu khí tröôøng Ñaïi hoïc Baùch Khoa TP. Hoà Chí Minh ñaõ taïo ñieàu kieän toát cho em hoïc taäp vaø nghieân cöùu trong suoát quaù trình hoïc Cao hoïc taïi khoa cuõng nhö trong quaù trình thöïc hieän luaän vaên. Caûm ôn taát caû caùc baïn hoïc cuøng khoùa 2006, caùc cöïu hoïc vieân khoùa 2005, ñaõ nhieät tình chia seû kinh nghieäm cuõng nhö nhöõng kieán thöùc quyù baùu, giuùp toâi coù theå laøm toát coâng vieäc cuûa mình. Maëc duø ñaõ coá gaéng hoaøn thaønh luaän vaên vôùi taát caû söï noã löïc cuûa baûn thaân, nhöng chaéc chaén luaän vaên khoâng traùnh khoûi nhöõng thieáu soùt, kính mong quyù Thaày Coâ taän tình chæ baûo. Moät laàn nöõa xin göûi ñeán taát caû moïi ngöôøi lôøi caûm ôn chaân thaønh nhaát. TP Hoà Chí Minh, thaùng 7 naêm 2008. Môû ñaàu MỞ ĐẦU v Muïc ñích cuûa ñeà taøi Döïa treân ñieàu kieän ñòa chaát töø caùc gieáng ñaõ khoan tröôùc ñaây vaø ñaëc ñieåm thieát keá gieáng, ñeà taøi nhaèm nghieân cöùu tính khaû thi öùng duïng coâng ngheä khoan baèng oáng choáng cho caùc gieáng thaêm doø tieáp theo trong moû Teâ Giaùc Traéng, boàn truõng Cöûu Long. v Tính caáp thieát cuûa ñeà taøi Treân cô sôû thoáng keâ caùc söï coá töø caùc gieáng thaêm doø tröôùc ñaây coù lieân quan ñeán thieát bò khoan, caàn khoan, caùc vaán ñeà phaùt sinh trong gieáng nhö maát dung dòch, khí xaâm nhaäp, dò thöôøng aùp suaát, vv…, coâng ty ñieàu haønh chung Hoaøng Long coù nhu caàu nghieân cöùu aùp duïng coâng ngheä khoan môùi, coâng ngheä khoan baèng oáng choáng, trong vieäc thi coâng gieáng nhaèm giaûi quyeát nhöõng söï coá ñang toàn taïi naøy. Ngoaøi ra vieäc aùp duïng coâng ngheä khoan baèng oáng choáng coøn coù khaû naêng tieát kieäm chi phí cho coâng ty noùi rieâng cuõng nhö taøi nguyeân cho quoác gia noùi chung, cuõng nhö naâng cao ñöôïc heä soá an toaøn trong thi coâng neân vieäc löïa choïn coâng ngheä naøy öùng duïng cho caùc gieáng khoan saép tôùi cuûa coâng ty laø raát caáp thieát. v Ñoái töôïng vaø phaïm vi nghieân cöùu · Ñoái töôïng: ñoái töôïng chính laø öùng duïng khoan baèng oáng choáng cho ñoaïn 17 1/2” vôùi oáng choáng 13 3/8”, trong tröôøng hôïp khaû thi thì nghieân cöùu öùng duïng tieáp cho ñeán ñoaïn 12 ¼” vôùi oáng choáng 9 5/8”. HV: Ngô Quang Anh 1 Môû ñaàu · Phaïm vi nghieân cöùu: caùc ñòa taàng töø beà maët ñeán Miocen trung, ñoä saâu döôùi 1000m trong moû Teâ Giaùc Traéng. v YÙù nghóa khoa hoïc – Thöïc tieãn cuûa ñeà taøi nghieân cöùu · YÙ nghóa khoa hoïc: ñeà taøi nhaèm nghieân cöùu öùng duïng coâng ngheä khoan môùi nhaèm tieát kieäm chi phí cho caùc gieáng khoan thaêm doø trong moû Teâ Giaùc Traéng cuõng nhö naâng cao khaû naêng an toaøn cho con ngöôøi vaø thieát bò trong quaù trình thi coâng khoan. · Thöïc tieãn ñeà taøi: coâng ngheä khoan baèng oáng choáng maø ñeà taøi nghieân cöùu ñaõ ñöôïc öùng duïng thaønh coâng ôû moät soá moû trong khu vöïc theàm luïc ñòa Vieät Nam vaø nhieàu moû khaùc treân theá giôùi, thöïc teá ñaây laø moät höôùng nghieân cöùu môùi nhaèm mang laïi hieäu quaû kinh teá cao hôn trong coâng taùc khoan gieáng daàu khí. Hieän nay trong khu vöïc moû Teâ Giaùc Traéng chöa coù gieáng khoan naøo öùng duïng coâng ngheä naøy neân vieäc nghieân cöùu öùng duïng cuõng laø moät thaùch thöùc vaø caàn hoaøn thieän theâm trong töông lai. HV: Ngô Quang Anh 2 Toùm taét luaän vaên TOÙM TAÉT LUAÄN VAÊN Luaän vaên bao goàm caùc chöông vôùi noäi dung sau ñaây: MÔÛ ÑAÀU – Giôùi thieäu veà muïc ñích, tính caáp thieát cuûa ñeà taøi, beân caïnh ñoù trình baøy veà ñoái töôïng phaïm vi nghieân cöùu cuõng nhö yù nghóa khoa hoïc vaø thöïc tieãn cuûa ñeà taøi; CHÖÔNG 1: TỔNG QUAN VỀ COÂNG NGHỆ KHOAN BẰNG ỐNG CHỐNG – Giôùi thieäu chung veà heä thoáng thieát bò cuõng nhö nhöõng öu ñieåm vöôït troäi cuûa coâng ngheä naøy so vôùi khoan thoâng thöôøng; CHÖÔNG 2: CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT VEÀ COÂNG NGHEÄ KHOAN BAÈNG OÁNG CHOÁNG – Trình baøy cơ sở lí thuyết về maët thieát keá của coâng nghệ khoan bằng ống chống; CHÖÔNG 3: NGHIEÂN CÖÙU TÍNH TOAÙN ÖÙNG DUÏNG COÂNG NGHEÄ KHOAN BAÈNG OÁNG CHOÁNG CHO GIEÁNG THAÊM DOØ MOÛ TEÂ GIAÙC TRAÉNG – Trình baøy thöïc traïng cuûa caùc gieáng thaêm doø trong khu vöïc moû, töø ñoù ñöa ra giaûi phaùp söû duïng coâng ngheä khoan baèng oáng choáng döïa treân phaân tích tính toaùn caùc khaû naêng khoan cuõng nhö taùc ñoäng veà maët tieát kieäm chi phí; KEÁT LUAÄN – Ñeà xuaát söû duïng coâng ngheä khoan baèng oáng choáng döïa treân nhöõng phaân tích öu ñieåm hôn cuûa phöông phaùp naøy so vôùi khoan thoâng thöôøng; TAØI LIEÄU THAM KHAÛO. HV: Ngoâ Quang Anh Muïc luïc MUÏC LUÏC MÔÛ ÑAÀU TOÙM TAÉT LUAÄN VAÊN MUÏC LUÏC DANH MUÏC HÌNH VEÕ DANH MUÏC BAÛNG DANH MUÏC VIEÁT TAÉT CHÖÔNG 1: TOÅNG QUAN VEÀ COÂNG NGHEÄ KHOAN BAÈNG OÁNG CHOÁNG 1.1 GIÔÙI THIEÄU ........................................................................................01 1.1.1 Giới thiệu chung về coâng nghệ khoan bằng ống chống ........................ 01 1.1.2 Thöïc tieãn söû duïng ................................................................................ 02 1.2 ÖU ÑIEÅM COÂNG NGHEÄ KHOAN OÁNG CHOÁNG ...........................05 CHÖÔNG 2: CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT COÂNG NGHEÄ KHOAN BAÈNG OÁNG CHOÁNG 2.1 ÑAËC TÍNH THIEÁT BÒ ........................................................................11 2.2 THIEÁT KEÁ OÁNG CHOÁNG..................................................................26 2.2.1 Giôùi thieäu chung................................................................................... 26 2.2.2 Döõ lieäu thieát keá .................................................................................... 26 2.2.3 Xaùc ñònh chieàu saâu ñaët chaân ñeá oáng choáng ......................................... 27 2.2.3.1 Yeáu toá ñòa chaát ................................................................................ 27 2.2.3.2 Yeáu toá lieân quan ñeán ñoä beàn ñaát ñaù hay oáng choáng .........................29 2.2.3.3 Yeáu toá khaùc ......................................................................................29 2.2.4 Tính toaùn ñoä beàn cô hoïc cuûa coät oáng choáng ........................................ 29 HV: Ngoâ Quang Anh i Muïc luïc 2.2.4.1 Oáng ñònh höôùng................................................................................29 2.2.4.2 Oáng choáng kyõ thuaät ..........................................................................30 2.2.4.3 Coät oáng choáng khai thaùc ..................................................................31 2.3 THUÛY LÖÏC KHOAN...........................................................................32 2.3.1 Aùp suaát thuûy tónh cuûa coät chaát loûng ..................................................... 32 2.3.2 Coâng thöùc tính toaùn thuûy löïc khoan ..................................................... 34 2.3.3 Ñaùnh giaù thuûy löïc khoan ...................................................................... 36 2.4 KIEÅM SOAÙT GIEÁNG..........................................................................39 2.5 CHOOØNG KHOAN..............................................................................43 2.5.1 Chooøng chaân ñeá .................................................................................. 43 2.5.2 Chooøng khoan thöôøng vôùi boä khoan cuï coù khaû naêng thu hoài .............. 45 2.5.3 Tính toaùn khaû naêng khoan cuûa chooøng ................................................ 46 2.6 YEÂU CAÀU LÖÏC XOAÉN REN OÁNG CHOÁNG ....................................47 2.6.1 Voøng ñeäm ren ...................................................................................... 47 2.6.2 Yeâu caàu veà löïc xoaén ............................................................................ 48 2.6.2.1 Löïc xoaén ñoái vôùi daïng ren troøn API (chöa coù voøng ñeäm MLT) ....... 49 2.6.2.2 Löïc xoaén ñoái vôùi daïng ren truï API (chöa coù voøng ñeäm MLT) ......... 49 2.6.2.3 Löïc xoaén ñoái vôùi daïng ren troøn vaø daïng ren truï API (coù voøng ñeäm MLT) ............................................................................................... 49 2.6.2.4 Ñaùnh giaù ren oáng choáng.................................................................. 50 2.6.3 Voû boïc oáng choáng ................................................................................ 59 2.6.3.1 ÖÙng duïng & Öu ñieåm ...................................................................... 59 2.6.3.2 Ñaëc ñieåm thieát keá ............................................................................ 59 2.6.4 Thieát bò ñònh taâm oáng choáng vaø caân baèng boä oáng choáng khoan.......... 60 2.6.4.1 ÖÙng duïng vaø Öu ñieåm ..................................................................... 60 2.6.4.2 Ñaëc ñieåm thieát keá ............................................................................ 61 2.7 DUNG DÒCH TRONG KHOAN BAÈNG OÁNG CHOÁNG ...................63 HV: Ngoâ Quang Anh ii Muïc luïc CHÖÔNG 3: NGHIEÂN CÖÙU TÍNH TOAÙN ÖÙNG DUÏNG COÂNG NGHEÄ KHOAN BAÈNG OÁNG CHOÁNG CHO CAÙC GIEÁNG THAÊM DOØ MOÛ TEÂ GIAÙC TRAÉNG 3.1 HIEÄN TRAÏNG TÌNH HÌNH KHOAN THAÊM DOØ MOÛ TGT .............64 3.1.1 Toång quan tình hình gieáng khoan thaêm doø moû Teâ Giaùc Traéng ........... 64 3.1.1.1 Döõ lieäu gieáng ......................................................................................64 3.1.1.2 Giôùi thieäu chung veà chöông trình khoan gieáng ...................................65 3.1.1.3 Baûn ñoà khu vöïc moû .............................................................................67 3.1.1.4 Döï kieán thôøi gian thi coâng ..................................................................68 3.1.1.5 Bieåu ñoà gieáng khoan ...........................................................................69 3.1.1.6 Chöông trình dung dòch ......................................................................70 3.1.1.7 Chöông trình chooøng khoan söû duïng & thuûy löïc ................................71 3.1.1.8 Chöông trình boä khoan cuï...................................................................72 3.1.1.9 Chöông trình oáng choáng .....................................................................74 3.1.1.10 Chöông trình traùm xi maêng.................................................................75 3.1.1.11 Boä ñoái aùp / Ñaàu gieáng/ Aùp suaát thöû oáng choáng...................................76 3.1.2 Söï coá trong quaù trình khoan gieáng thaêm doø moû Teâ Giaùc Traéng........... 77 3.2 NGHIEÂN CÖÙU TÍNH ÖÙNG DUÏNG KHOAN BAÈNG OÁNG CHOÁNG CHO CAÙC GIEÁNG THAÊM DOØ MOÛ TEÂ GIAÙC TRAÉNG .................79 3.2.1 Khaûo saùt thò tröôøng............................................................................... 79 3.2.2 Thu thaäp thoâng tin – Ñeà xuaát töø caùc coâng ty dòch vuï. ......................... 81 3.2.2.1 Phaân tích ñeà xuaát cho phöông phaùp khoan baèng oáng choáng söû duïng boä khoan cuï coù theå thu hoài ................................................... 82 3.2.2.2 Phaân tích ñeà xuaát cho phöông phaùp khoan coâng ngheä khoan baèng oáng choáng söû duïng chooøng oáng choáng..................................... 82 3.2.3 Nghieân cöùu, ñaùnh giaù ñoä cöùng ñaát ñaù khu vöïc moû .............................. 90 3.2.4 Tính toaùn thuûy löïc .............................................................................. 104 3.2.5 So saùnh ñaùnh giaù hieäu quaû kinh teá..................................................... 109 HV: Ngoâ Quang Anh iii Muïc luïc 3.2.6 Ñaùnh giaù coâng ngheä sau khi khoan ................................................... 115 KEÁT LUAÄN .......................................................................................... 117 TAØI LIEÄU THAM KHAÛO HV: Ngoâ Quang Anh iv Danh muïc vieát taét DANH MUÏC VIEÁT TAÉT BHA: Bottom Hole Assembly (Boä khoan cuï) BOP: Blow-out Preventer (Boä ñoái aùp) DS2, DS3: Drill Shoe2, 3 (Chooøng chaân ñeá) DLA: Drill lock Assembly (Boä khoùa caàn) GPM: Gallon per minute (Löu löôïng bôm) ID: Inside Diameter (Ñöôøng kính trong) MLT Ring: Multi Lobe Torque Ring (Voøng ñeäm ren chòu taûi cao) MSL: Mean Sea Level (Möïc nöôùc bieån) NPT: Non Production Time (Thôøi gian khoâng saûn xuaát) OD: Outside Diameter (Ñöôøng kính ngoaøi) PDC: Polycrystalline Diamond Compact (Chooøng kim cöông nhaân taïo) ROP: Rate of Penetration (Toác ñoä khoan) RT: Rotary Table (Baøn khoan xoay) TC: Tungsten Carbide TSP: Thermal Stabillity (Chooøng beàn nhieät) WOB: Weight on Bit (Taûi troïng leân chooøng) HV: Ngoâ Quang Anh i Danh muïc hình veõ DANH MUÏC HÌNH VEÕ Hình 1.1 So sánh ưu điểm của khoan bằng ống chống so với khoan thông thường........................................................................... 3 Hình 1.2 Biểu đồ so sánh khoan ống chống và khoan thông thường của CONOCOPHILIPS .....................................................................3 Hình 1.3 Biểu đồ so sánh khoan ống chống và khoan thông thường của SANTOS.....................................................................................4 Hình 1.4 Biểu đồ so sánh tốc độ khoan giữa khoan ống chống và khoan thông thường ..........................................................................4 Hình 1.5 So saùnh thieát bò giöõa hai phöông phaùp khoan baèng oáng choáng ....... 6 Hình 1.6 Hiệu ứng ảnh hưởng đến thành giếng bởi dung dịch khoan................ 8 Hình 2.1 Khoùa naâng oáng ñôn caàn ................................................................ 10 Hình 2.2 Heä thoáng truyeàn ñoäng ................................................................... 11 Hình 2.3 Ñaëc tính kyõ thuaät heä thoáng truyeàn ñoäng ...................................... 12 Hình 2.4 Heä thoáng coät oáng choáng khoan ...................................................... 13 Hình 2.5 Ñaëc tính kyõ thuaät ñaàu noái oáng choáng .............................................. 14 Hình 2.6 Thieát bò trong boä khoan cuï ............................................................. 16 Hình 2.7 Caàn khoan doa................................................................................ 17 Hình 2.8 Caáu truùc beân trong caàn khoa doa ................................................... 17 Hình 2.9 Ñaëc tính kyõ thuaät caàn khoan doa .................................................... 18 Hình 2.10 Ñaëc tính kyõ thuaät ñoaïn oáng noái khoùa caàn .................................... 19 Hình 2.11 Ñaëc tính kyõ thuaät ñònh taâm ........................................................... 20 Hình 2.12 Ñaëc tính kyõ thuaät voøng boïc .......................................................... 21 Hình 2.13 Ñaëc tính kyõ thuaät van noåi bôm traùm xi maêng .............................. 22 Hình 2.14 Ñaëc tính kyõ thuaät ñaàu xoay thuûy löïc ............................................ 23 Hình 2.15 Bieåu ñoà xaùc ñònh chieàu saâu ñaët oáng choáng................................. 28 Hình 2.16 Vò trí ñaët voøi phun ....................................................................... 37 HV: Ngoâ Quang Anh i Danh muïc hình veõ Hình 2.17 So saùnh thuûy löïc voøi phun theo löu löôïng bôm........................... 38 Hình 2.18 So saùnh thuûy löïc voøi phun theo löu löôïng vaø goùc leäch voøi phun ......................................................................... 39 Hình 2.19 Heä thoáng van ñoái aùp .................................................................... 41 Hình 2.20 Caáu truùc chooøng chaân ñeá loaïi 2 (DS2) ........................................ 45 Hình 2.21 Caáu truùc chi tieát boä phaän ............................................................. 45 Hình 2.22 Caáu truùc chooøng chaân ñeá loaïi 3 (DS3)........................................ 46 Hình 2.23 Chooøng TSP ................................................................................ 47 Hình 2.24 Chooøng PDC................................................................................. 47 Hình 2.25 Voøng ñeäm ren oáng choáng MLT ................................................... 49 Hình 2.26 Bieåu ñoà soá voøng quay tôùi haïn theo ñoä beû goùc ............................. 52 Hình 2.27 Bieåu ñoà soá voøng quay thieát keá theo öùng suaát cong ...................... 53 Hình 2.28 Voøng boïc ...................................................................................... 61 Hình 2.29 Oáng boïc ........................................................................................ 61 Hình 2.30 Ñònh taâm ....................................................................................... 62 Hình 2.31 Ñònh vò .......................................................................................... 62 Hình 3.1 Baûn ñoà khu vöïc moû ....................................................................... 67 Hình 3.2 Bieåu ñoà caáu truùc gieáng .................................................................. 69 Hình 3.3 Chooøng chaân ñeá DS2 ................................................................... 84 Hình 3.4 Chooøng chaân ñeá DS3 .................................................................... 85 Hình 3.5 Chooøng chaân ñeá DS3 6 caùnh ......................................................... 85 Hình 3.6 Caùnh chooøng ñaåy ra baèng piston ................................................... 85 Hình 3.7 Moâ taû quaù trình kích hoaït chooøng DS3 ......................................... 86 Hình 3.8 Toång hôïp chooøng söû duïng.............................................................. 92 Hình 3.9 Bieåu ñoà xaùc ñònh thoâng soá chooøng theo ñoaïn khoan .................... 93 Hình 3.10 Bieåu ñoà xaùc ñònh ñoä cöùng döïa treân thoâng soá ño log töø gieáng tieàn leä tröôùc ñaây trong khu vöïc ..................................... 94 Hình 3.11 Thaønh phaàn thaïch hoïc moû Teâ Giaùc Traéng ................................... 97 HV: Ngoâ Quang Anh ii Danh muïc hình veõ Hình 3.12 Bieåu ñoà aùp suaát væa theo ñoä saâu ................................................... 98 Hình 3.13 Bieåu ñoà nhieät ñoä væa theo ñoä saâu ................................................. 99 Hình 3.14 Ño löôøng khaû naêng khoan vôùi chooøng chaân ñeá DS1 .................. 100 Hình 3.15 Ño löôøng khaû naêng khoan vôùi chooøng chaân ñeá DS2 .................. 101 Hình 3.16 Ño löôøng khaû naêng khoan vôùi chooøng chaân ñeá DS3 .................. 102 Hình 3.17 Ño löôøng khaû naêng khoan vôùi ñaát ñaù raát cöùng............................ 103 Hình 3.18 Moâ hình tính toaùn löïc xoaén vaø tröôït ........................................... 109 Hình 3.19 Thoâng soá ñaùnh giaù sau khi khoan................................................ 116 Hình 4.1 Hieäu quaû cuûa khoan oáng choáng trong caáu truùc gieáng ................ 119 HV: Ngoâ Quang Anh iii Danh muïc baûng DANH MUÏC BAÛNG Baûng 1.1 So saùnh hai phöông phaùp khoan baèng oáng choáng .......................... 5 Baûng 2.1 Tính toaùn thuûy löïc voøi phun ......................................................... 37 Baûng 2.2 Baûng theo doõi thoâng soá gieáng ...................................................... 41 Baûng 2.3 Phaân loaïi ñoä cöùng ñaát ñaù .............................................................. 47 Baûng 2.4 Tieâu chuaån löïc xoaén ren oáng choáng daïng troøn ngaén .................... 53 Baûng 2.5 Tieâu chuaån löïc xoaén ren oáng choáng daïng troøn daøi ...................... 55 Baûng 2.6 Tieâu chuaån löïc xoaén ren oáng choáng daïng truï .............................. 57 Baûng 2.6 Tieâu chuaån kyõ thuaät ñònh taâm ...................................................... 62 Baûng 3.1 Baûng döï kieán thôøi gian thi coâng gieáng ......................................... 68 Baûng 3.2 Chöông trình dung dòch cuûa gieáng ................................................ 70 Baûng 3.3 Chöông trình söû duïng chooøng ....................................................... 71 Baûng 3.4 Boä khoan cuï ñoaïn 36” .................................................................. 72 Baûng 3.5 Boä khoan cuï ñoaïn 26” .................................................................. 72 Baûng 3.6 Boä khoan cuï ñoaïn 17 1/2” ............................................................ 73 Baûng 3.7 Boä khoan cuï ñoaïn 12 1/4” ............................................................ 73 Baûng 3.8 Chöông trình oáng choáng cuûa gieáng .............................................. 74 Baûng 3.9 Chöông trình traùm xi maêng cuûa gieáng .......................................... 75 Baûng 3.10 Chöông trình traùm xi maêng .......................................................... 76 Baûng 3.11 Ñaùnh giaù tyû leä söï coá sau khi hoaøn thaønh gieáng ........................... 78 Baûng 3.12 Baûng chaøo giaù dòch vuï khoan baèng oáng choáng ........................... 82 Baûng 3.13 Baûng chaøo giaù chooøng DS2 ......................................................... 86 Baûng 3.14 Baûng chaøo giaù chooøng DS3 ......................................................... 87 Baûng 3.15 Baûng chaøo giaù caàn daãn ñoäng cho chooøng DS2- DS3 .................. 87 Baûng 3.16 Baûng tính giaù boài thöôøng ............................................................. 88 HV: Ngoâ Quang Anh iv Danh muïc baûng Baûng 3.17 Thu thaäp caùc döõ lieäu, thoâng soá lieân quan ñeán kyõ thuaät coâng ngheä khoan baèng oáng choáng töø Vieät Nam vaø caùc nöôùc trong khu vöïc 89 Baûng 3.18 Tính toaùn thuûy löïc (chöa toái öu) ................................................ 107 Baûng 3.19 Tính toaùn thuûy löïc (toái öu).......................................................... 108 Baûng 3.20 Toång hôïp ñaùnh giaù hieäu quaû kinh teá ......................................... 111 Baûng 3.21 So saùnh chi phí (1) ..................................................................... 112 Baûng 3.22 So saùnh chi phí (2) .................................................................... 113 Baûng 3.22 So saùnh chi phí (3) .................................................................... 114 HV: Ngoâ Quang Anh v Toång quan veà coâng ngheä khoan baèng oáng choáng CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KHOAN BẰNG ỐNG CHỐNG 1.1 GIÔÙI THIEÄU 1.1.1 Giới thiệu chung về coâng nghệ khoan bằng ống chống Coâng ngheä khoan baèng oáng choáng laø coâng ngheä söû duïng oáng choáng coù chöùc naêng nhö caàn khoan trong thi coâng khoan thoâng thöôøng. Coâng nghệ naøy loại bỏ bớt ñöôïc coâng ñoạn keùo thả cần khoan, tiết kiệm chi phí vaø an toaøn hơn so với khoan thoâng thường. Coâng nghệ naøy coù thể cắt giảm thời gian thi coâng khoảng 20%, traùnh xảy ra caùc sự cố ngoaøi chương trình, tiết kiệm chi phí vận haønh vaø chi phí nhaân coâng, giảm thiểu nguồn vốn đñầu tư thoâng qua việc thuùc đñẩy dự aùn phaùt triển mỏ đñược nhanh hơn. Coâng nghệ naøy cũng giuùp cho caùc coâng ty daàu khí giữ đñược từng meùt khoan ñöôïc do ống chống luoân ở ngay sau chooøng khoan sau khi döøng khoan. Ñoái vôùi caùc coâng ty daàu khí, coâng ngheä khoan baèng oáng choáng coù nhöõng öu ñieåm nhö khoan vaø choáng oáng ñoàng thôøi; giaûm thôøi gian thi coâng vaø chi phí gieáng khoan; naâng cao heä soá an toaøn vaø khaû naêng kieåm soaùt gieáng; haïn cheá caùc söï coá trong thi coâng; naâng cao hieäu suaát söû duïng giaøn, voøng quay hoài voán nhanh hôn. Ñoái vôùi caùc coâng ty dòch vuï khoan, coâng ngheä khoan baèng oáng choáng coù nhöõng öu ñieåm nhö loaïi boû nhu caàu söû duïng vaø caùc vaán ñeà lieân quan ñeán caàn khoan, caàn naëng; giaûm thôøi gian di chuyeån thieát bò ra giaøn; giaûm bôùt nhaân löïc khoan; giaûm bôùt nhieân lieäu söû duïng cho giaøn. HV: Ngoâ Quang Anh 1 Toång quan veà coâng ngheä khoan baèng oáng choáng 1.1.2 Thöïc tieãn söû duïng Coâng ngheä khoan baèng oáng choáng ñaõ coù khaù nhieàu caùc coâng ty daàu khí söû duïng treân theá giôùi maëc duø khaù môùi meû vaø chöa coù nhieàu nghieân cöùu hoaøn thieän nhö phöông phaùp khoan thoâng thöôøng. Tuy nhieân coù theå thaáy raèng coâng ngheä naøy ñaõ cho thaáy ñöôïc tính hieäu quaû kinh teá cao trong vieäc thi coâng gieáng khoan, giuùp cho caùc coâng ty daàu khí tieát kieäm ñöôïc chi phí (Hình 1.1). Moät soá coâng ty ñaõ aùp duïng thaønh coâng trong thi coâng baèng coâng ngheä naøy nhö CONOCO PHILIP khoan mẻ 11 đoạn với ống chống 13 3/8” thành công với công nghệ khoan bằng ống chống của Weatherford chooøng chân đế DS2. Một số so sánh cho thấy thời gian không sản xuất của các giếng khoan bằng ống chống giảm đáng kể so với khoan thông thường (Hình 1.2). SANTOS khoan lần đầu tiên với công nghệ khoan bằng ống chống thành công, tiết kiệm 21.5 hr khoan (Hình 1.3). Ngoài ra, còn khá nhiều công ty khác đã áp dụng hiệu quả công nghệ này và hầu như đều cho thấy tốc độ khoan tăng lên rõ rệt hơn so với khoan thông thường (Hình 1.4). HV: Ngoâ Quang Anh 2 Toång quan veà coâng ngheä khoan baèng oáng choáng Di chuyeån giaøn 0 OÁng choáng beà maët Gieáng khoan truyeàn thoáng Gieáng khoan baèng oáng choáng 2000 4000 Ñ oä saâ u Maát dung dòch 6000 Ñaùnh giaù væa & Thaû oáng choáng Kieåm soaùt gieáng Ñaùnh giaù væa & Thaû oáng choáng 8000 10000 12000 0 5 Hình 1.1 1 0 Ngaøy 1 5 2 0 2 5 So sánh ưu điểm của khoan bằng ống chống so với khoan thông thường [13] Hình 1.2 Biểu đồ so sánh khoan ống chống và khoan thông thường của CONOCOPHILIPS [13] HV: Ngoâ Quang Anh 3