Kỹ thuật dầu khí đại cương thực hiện giếng thăm dò

Nội dung chương này giới thiệu qui trình thực hiện một giếng thăm dò từ bước chọn vị trí, lập phương án đến thi công khoan và các công việc cần phải thực hiện cùng với quá trình thi công khoan.Việc thiết kế, lựa chọn thiết bị, dụng cụ khoan được xem như thuộc giai đoạn lập phương án thi công.loại hình công việc được thực hiện cùng với Quá trình thi công khoan là công tác đánh giá vỉa thông qua các phương pháp khác nhau

KỸ THUẬT DẦU KHÍ ĐẠI CƯƠNG

THỰC HIỆN GIẾNG THĂM DÒ

TÓM TẮT NỘI DUNG

Nội dung chương này giới thiệu qui trình thực hiện một giếng thăm

dò từ bước chọn vị trí, lập phương án đến thi công khoan và các công việc cần phải thực hiện cùng với quá trình thi công khoan

Việc thiết kế, lựa chọn thiết bị, dụng cụ khoan được xem như thuộc giai đoạn lập phương án thi công

loại hình công việc được thực hiện cùng với Quá trình thi công khoan là công tác đánh giá vỉa thông qua các phương pháp khác nhau

THỰC HIỆN GIẾNG THĂM DÒ

KẾT THÚC CHƯƠNG SINH VIÊN CẦN NẮM ĐƯỢC

Các bước trong quá trình thực hiện một giếng thăm dò bao gồm các công tác trong phòng và hiện trường

Các phương pháp địa vật lý và vai trò của chúng trong việc lựa chọn vị trí giếng và đánh giá vỉa

Các bước thực hiện giếng thăm dò bao gồm:

 Chọn vị trí khoan

Dùng các phương pháp khoa học gián tiếp trên nguyên tắc các loại đá có tính chất khác nhau và sử dụng các dụng cụ đo có độ nhạy cao để xác định các tính chất này Các tính chất được sử dụng bao gồm:

 Từ trường méo lệch là gặp dị thường

Hạn chế: Không phát hiện các vòm nâng hình thành nhờ các nấm

muối

THỰC HIỆN GIẾNG THĂM DÒ

 Phương pháp thăm dò trọng lực

Dùng các tỷ trọng kế ghi lại sự thay đổi mật độ đất đá vùng khảo sát

 Vùng có mật độ cao sẽ cho dị thường dương, chỉ ra đới nâng do

Dị thường dương chỉ vòm nâng do đá phún xuất nâng nên

Dị thường âm chỉ ra các vòm nâng do trụ muối xâm nhập

THỰC HIỆN GIẾNG THĂM DÒ

Phương pháp thăm dò Từ - Trọng lực

 Phương pháp thăm dò địa chấn

Được sử dụng nhiều nhất và cho thông tin chi tiết, chính xác

 Hoạt động dựa vào hiện tượng phản xạ sóng âm thanh của các lớp đất đá

 Vỉa càng nông tín hiệu âm thanh được thu càng sớm

 Tín hiệu âm thanh thu được được chuyển thành tín hiệu điện và được khuếch đại để lập mặt cắt địa chất

 Phương pháp thăm dò địa chấn

 Thiết kế khoan: Là công việc đầu tiên,

được thực hiện dựa trên tài liệu địa chất và mục tiêu của công tác thăm dò

 Tài liệu địa chất

Chỉ có tài liệu dự báo, còn gọi là cột địa tầng

dự kiến, thể hiện sự sắp xếp các tầng đá, mỗi tầng có các thông tin dự báo khác nhau:

 Loại đá, thạch học, phá hủy kiến tạo

 Mức độ rắn chắc

 Áp suất vỉa và nứt vỡ vỉa

 Chế độ nhiệt

Để có mặt cắt dự kiến:

 Nghiên cứu địa chất bề mặt

 Nghiên cứu địa vật lý

 Tài liệu các giếng vùng kế cận hoặc có cấu trúc tương tự

 Tài liệu địa chất

 Mức độ rắn chắc

pz = pro + pf

 Áp suất vỉa và nứt vỡ vỉa

Áp suất vỉa căn cứ vào áp suất của nước

pn = pf + (1/2 ÷ 1/3)pr

 Các dị thường áp suất xác định căn cứ vào kiến tạo, phản ứng hóa học,

sự biến dạng của đất đá

 Thiết kế khoan

 Chương trình dung dịch khoan

Dung dịch khoan còn gọi là chất lưu khoan, là dạng huyền phù, gồm:

 Môi trường phân tán là nước hoặc dầu

 Pha phân tán là sét hoặc polime (chất tạo cấu trúc)

 Hóa chất hòa tan (hóa phẩm)

Yêu cầu cơ bản về dung dịch

 Không tạo ra phản ứng hóa lý với các tầng đất đá (dung dịch ức chế)

 Tạo sự ổn định tạm thời vách giếng khoan do tỷ trọng dung dịch quyết định (tạo áp suất lên thành lỗ khoan, không cho chất lưu vỉa xâm nhập )

 Thiết kế khoan

 Lập cấu trúc giếng, bao gồm:

 Xác định số lượng cột ống và chiều sâu thả

 Tính toán bền cho mỗi cột ống (chọn bề dày, mác thép) căn cứ vào trạng thái ứng suất

 Kéo, nén do trọng lượng bản thân ống sinh ra

 Áp suất ngoài do áp lực vỉa, đất đá hoặc xi măng trám

 Áp suất trong do lực ép của máy bơm (khi bơm ép), áp lực vỉa (dòng sản phẩm)

Kết quả tính toán

Giá trị áp suấtngoài và trongGiá trị kéo, nén

 Lập cấu trúc giếng

 Trám xi măng

Là loại xi măng chuyên dụng, có phụ gia và các hóa phẩm, tỷ lệ nước/xi măng khoảng 0,4 ÷ 0,6

 Cột ống dẫn hướng bắt buộc phải trám toàn bộ chiều dài

 Tính toán khối lượng (vữa xi măng, dung dịch ép, lượng nước, xi măng khô căn cứ vào chiều cao và bề dày

 Tính toán tốc độ bơm, thời gian bơm và áp suất bơm

 D D H D D H D h

V dx lk n tt n t2

2 2 2

1 2 2

h

 Thiết kế khoan

 Chọn choòng khoan (lưỡi khoan)

 Đường kính chọn từ cấu trúc giếng

 Mã hiệu chọn theo độ cứng, dẻo, mài mòn và mức độ tiêu hao/mét khoan

 Chọn choòng khoan (lưỡi khoan)

 Lập chế độ làm việc cho choòng (P, n, Q)

 Phần dưới cần nặng có nhiệm vụ truyền tải trọng P cho mũi khoan và giữ hướng cho giếng

lcn = (1,25 ÷ 1,85)P/qcn

k, n x

H H

 Chịu tải cột cần khoan phức tạp chịu kéo, nén, xoắn, uốn nên khi thiết kế phải được kiểm toán theo thuyết bền 3

 Bên trên: Kiểm toán xoắn + kéo

 Bên dưới: Kiểm toán xoắn, nén, uốn dọc

 Các phần không thẳng kiểm toán uốn ngang

 Lựa chọn thiết bị và dàn

 Công suất thiết bị

Được xác định trên cơ sở sức nâng của tời tháp:

 Lựa chọn thiết bị và dàn

 Chọn dàn

 Khoan trên bờĐối với khoan thăm dò chọn loại có tính cơ động, ưu tiên theo thứ tự: tự hành, bán tự hành, tĩnh tại (tháo lắp nhanh)

 Khoan trên biểnChủ yếu dùng các dàn chìm, việc lựa chọn căn cứ vào:

 Chiều sâu nước biển

 Khả năng mang tải

 Điều kiện khí hậu, môi trường

 Tĩnh sẵn sàng

 Đánh giá vỉa

Được thực hiện sau khi phát hiện ra các tích tụ HC nhằm xác định khả năng

công nghiệp của các tích tụ, đánh giá bằng 3 phương pháp:

 Nghiên cứu địa chất

 Địa vật lý giếng khoan

 Nghiên cứu thủy động

 Khai thác thử

 Đánh giá vỉa

 Đo địa vật lý giếng khoan

 Đo địa vật lý giếng khoan

Các phương pháp đo phổ biến:

 Phương pháp phóng xạ: , , 

 Phương pháp điện: Điện trở, điện thế tự nhiên

 Phương pháp âm: Đo tính chất truyền sóng

Các thông tin thu được sau khi xử lý số liệu đo:

 Tính di dưỡng: Độ rỗng (phương pháp Gama, phương pháp âm; Độ thấm (phương pháp điện)

 Thành phần thạch học (phương pháp Gama tự nhiên)

 Độ bão hòa dầu (phương pháp Nơtron); Độ bão hòa nước (phương pháp điện trở)

 Danh giới các tầng; Mặt tiếp xúc dầu-nước, dầu-khí (phương pháp điện trở)

 Bức tranh về nứt nẻ, uốn nếp, đứt gãy (Camera)

 Xác định đường kính lỗ khoan

 Đánh giá vỉa

 Phương pháp thử vỉa (nghiên cứu thủy động)

 Phương pháp thử vỉa (nghiên cứu thủy động)

Các thiết bị ghi nhận thay đổi áp suất ở đáy theo 2 dạng

 Đường hồi áp: Gia tăng áp suất ở đáy khi trong giếng không có dòng chảy, xác định:

 Phương pháp thử vỉa (nghiên cứu thủy động)

Qui trình thử:

 Thử từ trên xuống: Khoan đến đâu thử đến đấy

 Thử từ dưới lên: Sau khi chống ống trám xi măng

 Kết thúc giếng

Công việc kết thúc giếng bao gồm:

Đưa thông tin thu được vào lưu trữ

Thu hồi tối đa các vật liệu sử dụng

Trám lấp giếng khoan

Xây mốc miệng giếng đối với giếng khô

Đóng giếng nếu có thể chuyển thành giếng khai thác

THE END OF CHAPTER 5