BÀI GIẢNG CÔNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ PHƯƠNG PHÁP NỨT VỈA THỦY LỰC

Lê Phước Hảo Công nghệ khai thác dầu khíMô hình PKN Perkin, Kern, Nordgren Tiết diện ngang của khe nứt trong mặt phẳng thẳng đứng vuông góc với trục dọc của khe nứt chủ yếu giữ được h

Trang 1

BÀI GIẢNG CÔNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ

Giảng viên : PGS.TS Lê Phước Hảo

PHƯƠNG PHÁP NỨT VỈA THỦY LỰC

Trang 2

539 PGS TS Lê Phước Hảo Công nghệ khai thác dầu khí

Trang 3

Các thông số nứt vỉa thủy lực

Gradient nứt vỉa: Là áp suất

cần thiết ở chiều sâu xác định

để tạo các khe nứt trong đất đá

ở vùng cận đáy giếng.

phương có ứng suất chính nhỏ

nhất Gradient nứt vỉa tỉ lệ với

giá trị của ứng suất nhỏ nhất

này.

Trang 4

Trang 5

Bản chất của quá trình NVTL

Trang 6

Mô hình phát triển khe nứt

Trang 7

Áp suất phát triển khe nứt và mô đun đàn hồi

Áp suất phát triển khe nứt:

Là áp suất cần thiết để mở rộng khe nứt nhờ dung dịch nứt vỉa ban đầu.

Mô đun đàn hồi E:

Hệ số đặc trưng cho tính đàn hồi và độ cứng của đất

đá khi chịu tải.

Trang 8

Mô hình PKN ( Perkin, Kern, Nordgren)

Tiết diện ngang của khe nứt trong mặt phẳng thẳng

đứng vuông góc với trục dọc của khe nứt chủ yếu giữ

được hình dạng elip có chiều cao không thay đổi nhưngcạnh khe nứt ở sâu trong vỉa uốn tròn lại vào trong

Trang 9

Mô hình PKN

hf .p W(0,t) ~

E (E 3 μ.qi.xf) 1/4

P ~

hfW: bề rộng của khe nứt

X: chiều dài khe nứt

h: chiều cao

Trang 10

Tiết diện ngang có hình dạng elip, còn tiết diện thẳng

đướng có dạng hình chữ nhật.

Mô hình KGD

Trang 11

Mô hình KGD

xf.p W(0,t) ~

E (E 3 μ.qi) 1/4

P ~

hf1/4 xf1/2

μ: độ nhớt của chất lỏng

q: cường độ bơm ép

Trang 12

So sánh 2 mô hình

Trang 13

QUÁ TRÌNH NỨT VỈA

Chất lỏng nứt vỉa

Vật liệu chèn

Thiết bị để tiến hành nứt vỉa thủy lực

Quá trình chuẩn bị để nứt vỉa thủy lực

Công nghệ tiến hành và các bước kết thúc quá trình

nứt vỉa thủy lực

Trang 14

Đặc điểm:

- Tương thích với đất đá và chất lỏng thành hệ

- Có khả năng duy trì vật liệu chèn ở trạng thái lơ lửng để

vận chuyển sâu vào trong khe nứt

- Có độ nhớt tối ưu

- Độ ổn định cao hệ số mất dung dịch thấp

- Dễ pha chế và chi phí hợp lí

Trang 15

Không gây nhiễm bản thành hệ, độc hại đối với người và môi trường

Tổn hao do lực cản trong cột OKT nhỏ để công suất bơm cần thiết nhỏ nhất

Sau khi phân hủy tạo thành những chất lắng đọng tự do để không làm bít những khe nứt đã được chèn ép và lấy hết lên sau quá trình nứt vỉa.

Dung dịch nứt vỉa có thể được chia 3 loại:

- Dung dịch gốc nước, gốc dầu , nhiều pha.

Trang 16

- Chất chống ăn mòn: Catafin A, Marvelan-K(o)

- Chất hoạt tính bề mặt: Anion,Sunfanol

- Chất bôi trơn: Poliacrilamit

- Chất tạo gel và chống mất dung dịch: N 2 , Polimer tổng hợp, cát mịn

- Các chất chống tạo cặn, chống tạo bọt

- Các chất đổi dòng:Axit benzoic, polimer, antracen

- Các chất làm chậm phản ứng: CH 3 COOH, HCOOH

Các chất phụ gia

Trang 18

Tính chất của vật liệu chèn

- Độ thấm: được thí nghiệm mô phỏng theo điều kiện vỉa

đến khi dòng chảy ổn định ở các mức độ chênh áp khác

nhau.

- Độ tròn cạnh và độ cầu:Được xác định theo hệ số

Krubein 0,1 – 1,0.

- Cỡ hạt : Đường kính lớn nhất và nhỏ nhất được xác định theo tiêu chuẩn API

Hạt chèn càng lớn càng có khả năng tạo độ dẫn thủy tốt cho khe nứt được chèn, nhưng khó đưa vào khe nứt.

Hạt nhỏ tạo độ dẫn thủy ban đầu nhỏ nhưng duy trì cao hơn hạt lớn

Trang 19

Kích thước vật liệu chèn

0.0083 0.0165

40/70

0.0117 0.0232

30/50

0.0165 0.0331

20/40

0.0331 0.0469

16/30

0.0331 0.0661

12/20

0.0469 0.0937

8/16

0.0661 0.1320

6/12

Nhỏ nhất Lớn nhất

Kích thước lưới

Đường kính hạt , in

Trang 20

Tính chất của vật liệu chèn

Độ bền nén : Vật liệu chèn phải có độ bền nén cao để

không bị phá hủy trong khe nứt.

Trang 22

Sự lựa chọn, tính toán các thông số hạt chèn rất quan

trọng, người ta thường chú ý đền các thông số sau:

- Đặc tính vật lý của các hạt chèn

- Mật độ của các hạt chèn trong khe nứt

- Chiều rộng của khe nứt sau khi khe nứt đóng lại

- Ứng suất khép lại của khe nứt

- Thành phần lắng đọng của dung dịch nứt vỉa

Các thông số cần lưu ý

Trang 23

Vật liệu chèn

Trang 24

Vật liệu chèn trong giếng

Trang 25

Thiết bị nứt vỉa

Thiết bị chính trên bề mặt: Máy bơm chất lỏng làm việc, máy

chộn cát, thiết bị nâng thả, đầu miệng giếng, đường ống

phân phối, các bồn chứa

Thiết bị chính trong lòng giếng: OKT ,Paker , nút cầu chuyên

dụng, neo để giữ chặt paker, ống mềm có đường kính nhỏ thả được vào OKT để tuần hoàn chất lỏng , bơm rửa cát… khi cần

Trang 26

Quá trình chuẩn bị nứt vỉa thủy lực

Lựa chọn giếng

- Công việc bao gồm:

+ Thu thập, phân tích các dữ liệu vật lí, đặc tính vỉa, thông tin xây dựng, hoàn thiện, sửa chữa, xư lí trước đó

+ Xác định trạng thái OKT, Chất lượng vành ximăng

+ Xác định độ sâu đặt Paker

Trang 27

+ Thông thường NVTL đạt kết quả tốt ở những giếng

khai thác có áp suất cao, mức độ tiêu nước thấp vỉa có độchứa dầu lớn

+ Không nên tiến hành NVTL ở những giếng có dòng

chảy mạnh của nước ngầm hoặc khí liên quan đến khe

nứt từ những vùng chứa nước hoặc khí từ giếng bơm ép, những giếng có sự cố kỹ thuật:

Trang 28

Các công tác chuẩn bị

+ Lên kế hoạch, chuẩn bị mặt bằng, thiết bị nứt vỉa

chính, phụ trợ, thiết bị nâng thả, máy bơm ép, bình chứa.

+ Xử lí thiết bị lòng giếng , OKT, đáy giếng + Chuần bị chất lỏng nứt vỉa, vật liệu chèn

+ Tiến hành bơm thử nghiệm để xác định độ tiếp nhận (Áp suất nứt vỉa, sự thành tạo khe nứt)

+ Áp suất bắt đầu nứt vỉa, khe nứt mở rộng thêm tại

đó hệ số tiếp nhận tăng nhanh

Trang 29

- Bơm ép chất lỏng mang vật liệu chèn

- Bơm ép chất lỏng đệm để đẩy vật liệu chèn

Trang 30

Mô hình NVTL

Trang 31

NVTL không có hạt chèn

Trang 32

NVTL có hạt chèn

Trang 33

Gọi dòng và đưa giếng vào làm việc

Đây là công đoạn cuối cùng để đưa giếng vào sử

dụng Phải bơm rửa sạch vật liệu chèn còn lại ở

đáy giếng lên bề mặt , tiến hành gọi dòng hoặc bơm

ép

Định dạng
Số trang	33
Dung lượng	781,64 KB