Khi khoan các giếng khoan dầu khí phải tiến hành gia cố thành giếng, nhằm mục đích:
Giữ cho thành giếng không sập lở
Bảo vệ vỉa yếu khi sử dụng dung dịch nặng hơn khi khoan đoạn tiếp theo
Cách ly vỉa dị thường áp suất, vùng mất dung dịch
Cách ly các vỉa dầu, khí với các tầng chứa chất lưu khác nhau, đảm bảo cho dầu khí chảy từ đáy giếng lên mặt không mất mát.
Để gia cố thành giếng thả vào lỗ khoan một loại ống đặc biệt, gọi là ống chống. Sau đó lấp đầy khoảng không gian bên ngoài ống chống bằng vữa xi măng (trám xi măng) nhờ những thiết bị trám đặc biệt.
Cấu trúc giếng
Là bản thiết kế chính
Cột ống định hướng
Cột ống dẫn hướng
Cột ống kỹ thuật
Cột ống khai thác
GIA CỐ THÀNH GIẾNG KHOAN
Các yếu tố xác định cấu trúc giếng
Yếu tố địa chất: Tài liệu chính để chọn cấu trúc lỗ khoan là mặt cắt địa chất, cho phép xác định số lượng và chiều sâu thả cột ống:
Áp suất vỉa, áp suất nứt vỡ vỉa và các chất lưu chứa trong đó.
Tầng gây khó khăn phức tạp trong quá trình thi công giếng.
Yếu tố kỹ thuật: Yếu tố này đề cập đến khả năng cung cấp vật liệu ống chống, các thiết bị bề mặt bảo đảm cho quá trình thả và treo nó.
Yếu tố công nghệ: Yếu tố này xác định cấu trúc giếng để thi công trong thời gian ngắn nhất.
Yếu tố kinh tế: Giá thành của cột ống chống thông thường chiếm khoảng 15-20% có trường hợp lên tới 40-50%.
Cấu trúc của giếng còn phụ thuộc vào mục đích của giếng khoan
Trước khi thả một cột ống cần phải phân tích tất cả các khả năng kỹ thuật và quy trình nhất là biện pháp xử lý bằng dung dịch khoan để thực hiện khoan không có cột ống đó.
GIA CỐ THÀNH GIẾNG KHOAN
Các tính chất của ống chống Ống chống được chế tạo bằng thép, phân biệt giữa chúng qua đường kính định mức (đường kính ngoài), bề dày thành, chất lượng thép và điều kiện nối
Đường kính ống:
Thay đổi từ 4.5” đến 36”
Được chế tạo theo qui chuẩn
GIA CỐ THÀNH GIẾNG KHOAN
Chiều dài đầu nối
Khối lượng ống 9 5/8”
Mác thép
GIA CỐ THÀNH GIẾNG KHOAN
Cấu trúc phần dưới của cột ống chống
Đế ống chống
Van ngược
Vòng dừng
lồng định tâm
chổi quét màng sét
GIA CỐ THÀNH GIẾNG KHOAN
Đầu treo ống chống
1. Mặt bích đơn 2. ống dẫn hướng 3. Mặt bích kép 4. Chấu chèn 5. Đệm cao su 6. ống dẫn
GIA CỐ THÀNH GIẾNG KHOAN
Trám xi măng ống chống
Vữa xi măng được sử dụng để đóng kín khoảng không vành xuyến giữa cột ống chống và thành lỗ khoan
Trám bổ sung
Trám ban đầu
GIA CỐ THÀNH GIẾNG KHOAN
Chức năng của vành đá xi măng
Ngăn sự dịch chuyển của chất lưu từ vỉa này sang vỉa khác, từ vỉa đi lên mặt qua khoảng không vành xuyến
Giữ ổn định cột ống chống (đặc biệt là ống dẫn hướng)
Bảo vệ ống chống không bị ăn mòn bởi các chất lưu vỉa
Các tính chất của vành đá xi măng
Độ bền nén
Thời gian ngưng kết
Trọng lượng riêng
Độ thải nước
Độ chống ăn mòn
Độ thấm
GIA CỐ THÀNH GIẾNG KHOAN
Các hoá phẩm của vữa xi măng Được sử dụng để:
Thay đổi trọng lượng riêng của vữa
Thay đổi độ bền nén
Tăng hoặc giảm thời gian ngưng kết và đóng rắn
Điều chỉnh độ thải nước
Tăng giảm độ nhớt Bao gồm
Chất gia tốc (giảm thời gian ngưng kết và đóng rắn)
Chất ức chế (kéo dài thời gian ngưng kết và đóng rắn)
Chất làm nhẹ
Chất điều chỉnh độ thải nước
Chất làm ma sát
Chất chống nhiễm bẩn
GIA CỐ THÀNH GIẾNG KHOAN
Các thiết bị trám
GIA CỐ THÀNH GIẾNG KHOAN
Trám ban đầu
Trám một tầng
GIA CỐ THÀNH GIẾNG KHOAN
Trám ban đầu
Trám phân tầng
GIA CỐ THÀNH GIẾNG KHOAN
1. Bơm dung dịch đệm 2. Bơm vữa xi măng
3. Giải phóng nút trám trên
4. Tiếp tục bơm ép vữa xi măng ra khỏi ống lửng cho đến khí nút trám trên tỳ lên nút trám dưới 5. Giải phóng nút trám dưới
6. Bơm cả 2 nút trám cho đến khi dừng trên vòng dừng
7. Tiếp tục bơm đạt áp suất 1000 psi 8. Xả áp và kiểm tra dòng hồi
Trám ban đầu
Trám cột ống chống lửng
GIA CỐ THÀNH GIẾNG KHOAN
Đánh giá chất lượng trám
Siêu âm Bằng nhiệt Bằng phóng xạ
GIA CỐ THÀNH GIẾNG KHOAN
Các bước thực hiện giếng thăm dò bao gồm:
Chọn vị trí khoan
Thiết kế khoan
Lựa chọn thiết bị và dàn khoan
Đánh giá vỉa
Kết thúc giếng