Tạp chí Dầu khí - Số 2 năm 2019

LỰA CHỌN THIẾT KẾ CHOÒNG KHOAN KIM CƯƠNG ĐA TINH THỂ (PDC)

TỐI ƯU CHO CÔNG ĐOẠN 8½” TẠI CÁC GIẾNG KHOAN NHIỆT ĐỘ CAO,

ÁP SUẤT CAO MỎ HẢI THẠCH, BỂ NAM CÔN SƠN

Việc lựa chọn choòng khoan phù hợp giúp tăng vận tốc cơ học khoan và chiều dài khoảng khoan, giảm chi phí thi công giếng khoan,

nâng cao hiệu quả kinh tế. Bài báo giới thiệu phương pháp nghiên cứu, tính toán, tiêu chí lựa chọn và đánh giá thiết kế choòng khoan

hợp kim đa tinh thể (PDC) phù hợp nhằm tăng tốc độ cơ học cho công đoạn 8½” cho các giếng khoan nhiệt độ cao, áp suất cao tại mỏ Hải

Thạch.

Kết quả nghiên cứu cho thấy khi sử dụng chủng loại choòng khoan tối ưu theo đề xuất với vận tốc cơ học khoan đã tăng gấp đôi so với

trước đây. Điều này đã chứng minh tính khả thi về kỹ thuật và hiệu quả kinh tế đem lại cho dự án đồng thời mở ra hướng mới cho việc lựa

chọn chủng loại choòng khoan phù hợp cho các khu vực khác có chung điều kiện địa chất, địa tầng và cấu trúc giếng khoan.

Tạp chí Dầu khí - Số 2 năm 2019 trang 1

Trang 1

Tạp chí Dầu khí - Số 2 năm 2019 trang 2

Trang 2

Tạp chí Dầu khí - Số 2 năm 2019 trang 3

Trang 3

Tạp chí Dầu khí - Số 2 năm 2019 trang 4

Trang 4

Tạp chí Dầu khí - Số 2 năm 2019 trang 5

Trang 5

Tạp chí Dầu khí - Số 2 năm 2019 trang 6

Trang 6

Tạp chí Dầu khí - Số 2 năm 2019 trang 7

Trang 7

Tạp chí Dầu khí - Số 2 năm 2019 trang 8

Trang 8

Tạp chí Dầu khí - Số 2 năm 2019 trang 9

Trang 9

Tạp chí Dầu khí - Số 2 năm 2019 trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 81 trang viethung 7180
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Tạp chí Dầu khí - Số 2 năm 2019", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Tạp chí Dầu khí - Số 2 năm 2019

Tạp chí Dầu khí - Số 2 năm 2019
Giấy phép xuất bản số 100/GP - BTTTT của Bộ Thông tin và Truyền thông cấp ngày 15/4/2013
TÒA SOẠN VÀ TRỊ SỰ
Tầng M2, Tòa nhà Viện Dầu khí Việt Nam - 167 Trung Kính, Yên Hòa, Cầu Giấy, Hà Nội
Tel: 024-37727108 | 0982288671 * Fax: 024-37727107 * Email: tcdk@pvn.vn
TỔNG BIÊN TẬP
TS. Nguyễn Quốc Thập
PHÓ TỔNG BIÊN TẬP
TS. Lê Mạnh Hùng
TS. Phan Ngọc Trung
BAN BIÊN TẬP
TS. Trịnh Xuân Cường
TS. Nguyễn Minh Đạo
CN. Vũ Khánh Đông
TS. Nguyễn Anh Đức 
ThS. Nguyễn Ngọc Hoàn
ThS. Lê Ngọc Sơn
TS. Cao Tùng Sơn
KS. Lê Hồng Thái
ThS. Nguyễn Văn Tuấn
TS. Phan Tiến Viễn
TS. Trần Quốc Việt
TS. Nguyễn Tiến Vinh
THƯ KÝ TÒA SOẠN
ThS. Lê Văn Khoa
ThS. Nguyễn Thị Việt Hà
THIẾT KẾ 
Lê Hồng Văn
TỔ CHỨC THỰC HIỆN, XUẤT BẢN
Viện Dầu khí Việt Nam
Ảnh bìa: Giàn đầu giếng Hải Thạch (WHP-HT1). Ảnh: Phan Ngọc Trung
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
4 DẦU KHÍ - SỐ 2/2019 
TIÊU ĐIỂM
Từ một dự án đầy rủi 
ro khiến BP và các công 
ty dầu khí quốc tế phải 
quyết định rút lui, ngành 
Dầu khí Việt Nam với ý 
chí, bản lĩnh và trí tuệ của 
“những người đi tìm lửa” 
đã từng bước chinh phục 
dự án Biển Đông 01, khai 
thác hiệu quả, an toàn 
trên 10 tỷ m3 khí và hơn 17 
triệu thùng condensate 
sau 5 năm kể từ thời điểm 
đưa mỏ Hải Thạch và 
Mộc Tinh vào vận hành 
khai thác.
Không dừng lại ở đó, 
Công ty Điều hành Dầu khí 
Biển Đông đang tập trung 
nghiên cứu ứng dụng các 
công nghệ mới nhất để 
tối ưu hóa khai thác, giảm 
thiểu rủi ro cho công tác 
tìm kiếm, thăm dò các 
cấu tạo mới tiềm năng 
như: Kim Cương Bắc, Mộc 
Tinh Tây... Tạp chí Dầu khí 
đã có cuộc trò chuyện 
với TS. Ngô Hữu Hải - Tổng 
giám đốc Công ty Điều 
hành Dầu khí Biển Đông 
xung quanh câu chuyện 
“Khơi tài nguyên, truyền 
khát vọng”.
TS. NGÔ HỮU HẢI - TỔNG GIÁM ĐỐC BIENDONG POC:
KHÁT VỌNG ĐỔI MỚI SÁNG TẠO PHẢI ĐƯỢC NUÔI DƯỠNG VÀ PHÁT TRIỂN
17DẦU KHÍ - SỐ 2/2019
PETROVIETNAM
Nhân dịp kỷ niệm 10 năm ngày thành lập (26/2/2009 - 26/2/2019), ngày 15/3/2019, 
Công ty Điều hành Dầu khí Biển Đông tổ chức Hội thảo kỹ thuật với chủ đề “Xây dựng 
tương lai bền vững nhờ đòn bẩy công nghệ và kinh nghiệm” (Sustainable future - 
Leveraging technology and experience). Hội thảo được trình bày bằng tiếng Anh, thể 
hiện góc nhìn đa chiều của các chuyên gia, nhà khoa học trong và ngoài nước về các 
vấn đề: thực trạng, thách thức và các giải pháp trong hoạt động khoan, khai thác tại 
khu vực có nhiệt độ cao, áp suất cao. Từ đó, Hội thảo tìm kiếm và đề xuất các giải pháp 
cụ thể về nghiên cứu phát triển, ứng dụng công nghệ mới, nâng cao hiệu quả công 
tác quản trị và quản lý cho BIENDONG POC. Trong số đặc biệt này, Ban biên tập trân 
trọng giới thiệu tóm tắt các bài trình bày tại Hội thảo.
SUSTAINABLE FUTURE - LEVERAGING TECHNOLOGY AND EXPERIENCE
4 17
25. Lựa chọn thiết kế choòng 
khoan kim cương đa tinh thể 
(PDC) tối ưu cho công đoạn 
8½” tại các giếng khoan nhiệt 
độ cao, áp suất cao mỏ Hải 
Thạch, bể Nam Côn Sơn
35. Kết quả đo độ thấm bằng 
nhiều phương pháp khác nhau 
cho vỉa turbidite mỏ Hải Thạch, 
bể Nam Côn Sơn
45. Chính xác hóa dự báo nhiệt 
độ thành hệ bằng cách sử dụng 
58. Đánh giá tác động môi 
trường và hiệu quả công tác 
bảo vệ môi trường tại Lô 05-2 & 
05-3, bể Nam Côn Sơn
THĂM DÒ - KHAI THÁC DẦU KHÍ AN TOÀN - MÔI TRƯỜNG DẦU KHÍ
dữ liệu đồng hồ đáy ở các mỏ 
có nhiệt độ cao, áp suất cao Hải 
Thạch và Mộc Tinh bể Nam Côn 
Sơn, thềm lục địa Việt Nam
50. Nghiên cứu tích hợp mô hình 
mô phỏng dòng chảy trong vỉa 
chứa và lòng giếng nhằm tối ưu 
hóa dự báo sản lượng các giếng 
khai thác khí - condensate của mỏ 
Hải Thạch
69. Tối ưu chi phí quản lý sự 
toàn vẹn đường ống ngầm 
bằng nghiên cứu mô phỏng kết 
hợp thực nghiệm và kiểm định 
trên cơ sở rủi ro (RBI)
KINH TẾ - QUẢN LÝ DẦU KHÍ
25DẦU KHÍ - SỐ 2/2019 
PETROVIETNAM
Trong quá trình thi công các giếng khoan ở mỏ Hải 
Thạch phát sinh vấn đề tốc độ khoan cho công đoạn 8½” 
còn thấp so với yêu cầu đặt ra. Ngoài điều kiện địa chất 
phức tạp (thành phần thạch học chủ yếu là đá phiến sét), 
nhiệt độ cao, áp suất đáy giếng cao, tỷ trọng dung dịch 
khoan rất cao thì choòng khoan là yếu tố quan trọng có 
ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ khoan. Tốc độ khoan trung 
bình cho công đoạn 8½” trước khi sử dụng choòng khoan 
mới thể hiện trong Bảng 1 [2].
2. Giải pháp lựa chọn thiết kế choòng khoan tối ưu
2.1. Tổng quan
Việc lựa chọn thiết kế choòng khoan phù hợp cho 
các khoảng khoan được căn cứ vào các yếu tố cơ bản sau 
đây [3]:
- Thuộc tính của vỉa khoan qua;
- Tốc độ cơ học khoan (ROP) và vận tốc quay (RPM);
- Khả năng bơm rửa làm sạch giếng và choòng khoan;
- Trọng lượng bản thân của choòng khoan;Ngày nhận bài: 14/6/2018. Ngày phản biện đánh giá và sửa chữa: 14 - 28/6/2018. 
Ngày bài báo được duyệt đăng: 23/1/2019.
LỰA CHỌN THIẾT KẾ CHOÒNG KHOAN KIM CƯƠNG ĐA TINH THỂ (PDC) 
TỐI ƯU CHO CÔNG ĐOẠN 8½” TẠI CÁC GIẾNG KHOAN NHIỆT ĐỘ CAO, 
ÁP SUẤT CAO MỎ HẢI THẠCH, BỂ NAM CÔN SƠN
TẠP CHÍ DẦU KHÍ
Số 2 - 2019, trang 25 - 34
ISSN-0866-854X
Hoàng Thanh Tùng1, Nguyễn Phạm Huy Cường2, Trần Hồng Nam3, Lê Quang Duyến4, Đào Thị Uyên4
1Tổng công ty CP Khoan và Dịch vụ khoan Dầu khí 
2Công ty Điều hành Dầu khí Biển Đông
3Tổng công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí 
4Đại học Mỏ - Địa chất 
Email: tunght@pvdrilling.com.vn
Tóm tắt
Việc lựa chọn choòng khoan phù hợp giúp tăng vận tốc cơ học khoan và chiều dài khoảng khoan, giảm chi phí thi công giếng khoan, 
nâng cao hiệu quả kinh tế. Bài báo giới thiệu phương pháp nghiên cứu, tính toán, tiêu chí lựa chọn và đánh giá thiết kế choòng khoan 
hợp kim đa tinh thể (PDC) phù hợp nhằm tăng tốc độ cơ học cho công đoạn 8½” cho các giếng khoan nhiệt độ cao, áp suất cao tại mỏ Hải 
Thạch. 
Kết quả nghiên cứu cho thấy khi sử dụng chủng loại choòng khoan tối ưu theo đề xuất với vận tốc cơ học khoan đã tăng gấp đôi so với 
trước đây. Điều này đã chứng minh tính khả thi về kỹ thuật và hiệu quả kinh tế đem lại cho dự án đồng thời mở ra hướng mới cho việc lựa 
chọn chủng loại choòng kho ... tỷ trọng của xi măng. Hỗn 
hợp trộn lẫn của nhiều loại hạt khác 
nhau về hình dạng và kích thước sẽ 
làm ảnh hưởng tới khả năng trộn của 
xi măng trên bề mặt, độ lưu biến và 
tỷ trọng trong khi tuần hoàn của xi 
măng trong điều kiện giếng khoan 
và ảnh hưởng tới lượng nước cần 
thiết để hydrat (kết tinh). 
- Thêm chất phụ gia làm nặng 
đặc biệt (Micro FF) giúp tăng tỷ trọng 
xi măng, độ phân tán cao giúp cho 
vữa có độ ổn định tốt (không lắng 
đọng), sử dụng được trong giếng có 
nhiệt độ cao.
Các chất phụ gia hóa chất lỏng 
cơ bản khác cũng được điều chỉnh 
về thành phần và số lượng trong 
hệ xi măng mới như: xi măng nền 
nhóm G theo tiêu chuẩn API (xi 
măng Holcim 100% - không thay 
đổi); phụ gia ổn định độ bền (SSA-1 
Silica Flour, 35% - tỷ trọng của hỗn 
hợp xi măng khô không thay đổi) 
giúp chống lại sự suy thoái độ bền 
nhờ tác dụng hóa học với xi măng ở 
nhiệt độ cao, giảm độ thấm xi măng; 
Xi măng thông thường Xi măng hệ Well-Life
Nguyễn Phạm Huy Cường (giới thiệu)
phụ gia nở (Microbond-HT), là phụ 
gia hóa học có tác dụng nở. Bổ sung 
Microbond-HT sẽ cho phép ngăn 
ngừa sự tạo thành các rạn nứt rất bé, 
nguồn gốc sự liên thông chất lưu 
giữa các vỉa. Đặc điểm của phụ gia 
này là khi nhiệt độ càng tăng thì sự 
giãn nở càng nhanh.
Kết quả thử nghiệm cho thấy 
hỗn hợp xi măng khô hệ Well-Life 
được cải tiến đã đáp ứng các yêu cầu 
cao cho các giếng có nhiệt độ cao, áp 
suất cao. Đồng thời mang lại nhiều lợi 
ích khác như độ bền các tính lưu biến 
của vữa xi măng, cho phép áp dụng 
ở khoảng thay đổi nhiệt độ lớn hơn, 
giúp kiểm soát quy trình thử nghiệm 
xi măng trong phòng thí nghiệm và 
trên giàn khoan đơn giản hơn, tiết 
kiệm chi phí vật tư, cho phép tăng 
tỷ trọng vữa xi măng khi cần (khi có 
sự cố khống chế giếng khoan hay do 
áp suất vỉa cao hơn dự đoán nếu cần 
tăng tỷ trọng vữa xi măng) cũng như 
khắc phục được những nhược điểm 
của hệ xi măng khô cũ. 
Giải pháp Cải tiến kỹ thuật cho 
xi măng hỗn hợp khô hệ Well-Life 
dùng trong các giếng khoan nhiệt 
độ cao - áp suất cao của dự án Biển 
Đông 01 được công nhận sáng kiến 
cấp Tập đoàn Dầu khí Việt Nam, chi 
phí tiết kiệm khi áp dụng cho 13 
giếng ở mỏ Hải Thạch và Mộc Tinh là 
1.060.943USD. 
78 DẦU KHÍ - SỐ 2/2019
PHỔ BIẾN SÁNG KIẾN
CẢI TIẾN HỆ THỐNG THIẾT BỊ TREO GIỮ ỐNG KHAI THÁC 
CHO THIẾT BỊ ĐẦU GIẾNG VETCO TRONG CÔNG TÁC HOÀN THIỆN GIẾNG
Thiết bị treo ống khai thác trong hệ thống đầu giếng 
do Công ty GE Oil & Gas - Vetco Gray 
cung cấp được vận chuyển và nâng 
hạ bằng thiết bị lắp đặt chuyên dụng 
(running tool). Tuy nhiên, thiết bị này 
quá dài và không đủ không gian để 
nối các ống thủy lực và tín hiệu qua 
thiết bị treo cần khai thác do các 
cổng kết nối bị che khuất bởi các bộ 
phận bên ngoài.
Theo quy trình lắp đặt thiết bị 
treo ống khai thác do nhà thầu Vetco 
đề xuất, cần phải giữ bộ thiết bị ở độ 
cao hơn 2m để có đủ độ cao cần thiết 
cho việc kết nối dây điều khiển thủy 
lực và dây tín hiệu. Do đó cần phải 
lắp giàn giáo cho công nhân khoan 
làm việc. Hạn chế của phương pháp 
này là: không an toàn vì running 
tool rất nặng, rất khó tháo ra khỏi 
thiết bị treo cần khai thác trong điều 
kiện làm việc trên giàn giáo cao, nhỏ 
hẹp và vướng các bộ phận của tháp 
khoan; tốn thời gian lắp đặt và tháo 
dỡ giàn giáo; việc kết nối thiết bị lắp 
đặt vào thiết bị treo cần khai thác 
trong điều kiện không cân bằng rất 
dễ dẫn đến hư hỏng thiết bị. Ngoài 
ra, phương pháp này đòi hỏi công 
nhân phải làm việc trên cao kéo theo 
nguy cơ rơi phương tiện, té ngã; tốn 
nhiều thời gian thi công dẫn đến chi 
phí hoàn thiện giếng tăng lên và ảnh 
hưởng tiến độ khoan của dự án.
Nhằm khắc phục hiện trạng trên, 
nhóm tác giả thuộc Công ty Điều 
hành Dầu khí Biển Đông đã đề xuất 
giải pháp cải tiến hệ thống thiết bị 
treo giữ ống khai thác cho thiết bị 
đầu giếng Vetco trong công tác hoàn 
thiện giếng. Theo đó, nhóm tác giả 
đã nghiên cứu và thiết kế thiết bị kết 
nối giữa thiết bị treo cần khai thác và 
thiết bị nâng của tháp khoan. Thiết 
Thiết bị treo cần khai thác (a) và thiết bị kết nối (b)
bị kết nối này có thể được thi công 
chế tạo ngay tại Việt Nam với chi phí 
không đáng kể nhờ tận dụng vật tư 
có sẵn. 
Với thiết bị kết nối này, quy trình 
lắp đặt thiết bị treo ống khai thác 
được cải tiến như sau:
- Kết nối sẵn thiết bị treo cần 
khai thác với thiết bị lắp đặt chuyên 
dụng trong bờ;
- Đưa hệ thống này lên thiết bị 
nâng (elevator) của tháp khoan;
- Kết nối thiết bị treo cần khai 
thác vào đầu nối trên cùng của cần 
khai thác;
- Tháo dỡ thiết bị lắp đặt ra 
khỏi thiết bị treo cần khai thác tại sàn 
khoan;
- Lắp thiết bị kết nối và đưa 
thiết bị nâng đến độ cao làm việc cần 
thiết;
- Kết nối các dây điều khiển 
thủy lực và dây tín hiệu áp suất nhiệt 
độ đáy giếng;
- Tháo dỡ thiết bị kết nối ra khỏi 
thiết bị treo cần khai thác;
- Kết nối thiết bị lắp đặt vào 
thiết bị treo cần khai thác;
- Hạ thiết bị treo cần khai thác 
vào bộ đầu giếng.
Trong quá trình thực hiện và 
áp dụng giải pháp cải tiến này, 
nhóm tác giả cũng đã làm việc với 
nhà thầu Vetco và liên kết với nhà 
thầu phụ trong nước Vietubes giải 
quyết những khó khăn về mặt kỹ 
thuật như: độ chịu tải của thiết bị 
treo cho hơn 100 tấn ống khai thác 
phải tương thích với hệ thống treo 
của giàn khoan PVD-V; chọn mối 
nối thích hợp nhất trên thiết bị đầu 
giếng cho phép việc tháo lắp nhiều 
lần mà không ảnh hưởng đến độ bền 
thiết bị và đưa thiết bị vào vận hành 
thực tế. 
Việc chế tạo và đưa vào sử dụng 
dụng cụ kết nối của nhóm tác giả 
đã giúp đơn giản hóa thao tác lắp 
đặt các ống thủy lực; tiết kiệm thời 
gian vận chuyển, lắp đặt giàn giáo và 
nâng cao mức độ an toàn cho công 
nhân do quá trình thi công lắp đặt 
ống khai thác được thực hiện trên 
sàn khoan thay vì phải làm việc ở độ 
cao hơn 2m trên giàn giáo. 
Giải pháp “Cải tiến hệ thống thiết 
bị treo giữ ống khai thác cho thiết bị 
đầu giếng Vetco trong công tác hoàn 
thiện giếng” đã được công nhận sáng 
kiến cấp Tập đoàn Dầu khí Việt Nam 
và có thể áp dụng cho tất cả các giếng 
khoan trong dự án Biển Đông 01 cũng 
như các dự án khí áp suất cao nhiệt 
độ cao sử dụng bộ đầu giếng thiết kế 
tương tự do nhà thầu Vetco cung cấp.
(a) (b)
Nguyễn Đức Minh Lâm (giới thiệu)
79DẦU KHÍ - SỐ 2/2019 
PETROVIETNAM
Trong Dự án Biển Đông 01 của Công ty Điều hành Dầu khí Biển 
Đông, công tác làm sạch giếng tại cụm 
mỏ Hải Thạch - Mộc Tinh được thực hiện 
sau khi hoàn thiện và bắn mở vỉa, nhằm 
duy trì áp suất thủy tĩnh trong tubing 
cân bằng với áp suất vỉa, thu hồi và loại 
bỏ dung dịch hoàn thiện giếng trong 
tubing để có thể đưa giếng vào khai 
thác. Theo thiết kế của dự án, các giếng 
đầu tiên cần thuê thiết bị thử vỉa để làm 
sạch giếng gồm: thiết bị lọc cát cao áp; 2 
cấp choke valve; thiết bị gia nhiệt (heat-
er); bình tách (separator); 2 tháp, đuốc 
đốt condensate và đuốc đốt khí. Tuy 
nhiên, các giếng này đều có nhiệt độ 
cao, áp suất cao, nên chi phí thuê thiết 
bị rất tốn kém (khoảng 2 triệu USD/lần).
Đối với các giếng được thực hiện 
bằng hệ thống thiết bị khai thác theo 
phương pháp xả gián đoạn, khi dung 
dịch muối đầy khoang nước của bình 
tách thử nghiệm sẽ tiến hành đóng 
giếng, sau đó xả áp bình tách và bơm 
dung dịch hoàn thiện giếng vào bể 
chứa, tiếp theo gia áp lại hệ thống 
và khởi động lại giếng. Để làm sạch 1 
giếng, số lần đóng giếng có thể lên 
đến 19 lần. Phương pháp này có nhược 
điểm là chi phí cao (sử dụng nhiều hóa 
chất bơm vào hệ thống mỗi khi khởi 
động lại); tăng thời gian vận hành; 
tốn nhân lực và tăng chi phí thuê 
thiết bị, ảnh hưởng đến tiến độ; 
có nguy cơ gây hại cho vỉa vì phải 
đóng giếng liên tục trong lần mở 
giếng đầu tiên.
Nhằm khắc phục các hạn chế 
này, nhóm tác giả thuộc Công ty 
Điều hành Dầu khí Biển Đông đã đề 
xuất giải pháp làm sạch giếng bằng 
cách sử dụng hệ thống thiết bị khai 
thác theo phương pháp xả liên tục. 
Nhóm tác giả đã nâng áp suất phía 
sau của choke valve lên đến 65barg 
để tránh hiện tượng đông đá của 
dung dịch hoàn thiện giếng và bơm 
methanol vào trước choke valve 
đến khi nhiệt độ lưu chất ra khỏi 
vùng hình thành hydrate. Phương 
án này đã giúp thay thế thiết bị gia 
nhiệt, tiết kiệm chi phí, tránh được 
nguy cơ hư hỏng hệ thống sản xuất. 
Bên cạnh đó, việc đưa toàn bộ khí và 
condensate về giàn Hải Thạch PQP 
đã giảm lượng khí sử dụng từ đường 
ống Nam Côn Sơn, giảm lãng phí do 
việc đốt bỏ khí và condensate. Đối 
với dung dịch hoàn thiện giếng, việc 
xả nguồn lưu chất từ áp suất cao (~ 
70barg) vào hệ thống xả kín tiềm ẩn 
nguy cơ như: vỡ ống, hỏng valve, 
dẫn đến rò rỉ hydrocarbon ra môi 
trường, nguy cơ cháy nổ cao. Sau khi 
nghiên cứu các tiêu chuẩn an toàn, 
nhóm tác giả đề xuất gắn restriction 
orifice (RO) vào sau van điều khiển, 
sau đó là ống mềm để xả dung 
dịch hoàn thiện giếng. RO được 
thiết kế đảm bảo lưu lượng xả cần 
thiết, đồng thời duy trì áp suất thấp 
trong ống mềm và giúp van điều 
khiển không bị hỏng do hiện tượng 
chênh áp cao. Việc gắn RO cho phép 
xả dung dịch hoàn thiện giếng liên 
tục không cần đóng giếng đã khắc 
phục được các nhược điểm của 
phương án thiết kế đã đề ra. 
Giải pháp làm sạch giếng bằng 
hệ thống thiết bị khai thác được áp 
dụng thành công cho 18 lần làm 
sạch giếng của Dự án Biển Đông 01 
mà không phải đóng giếng, giúp 
tiết kiệm thời gian và tiết kiệm hơn 
3 triệu USD chi phí thuê thiết bị và 
mua hóa chất. Giải pháp trên được 
công nhận sáng kiến cấp Tập đoàn 
Dầu khí Việt Nam và có thể áp dụng 
để làm sạch các giếng có điều kiện 
vỉa nhiệt độ cao, áp suất cao.
LÀM SẠCH GIẾNG BẰNG CÁCH SỬ DỤNG 
HỆ THỐNG THIẾT BỊ KHAI THÁC THEO PHƯƠNG PHÁP XẢ LIÊN TỤC
Vận hành thiết bị trong quá trình làm sạch giếng
Trần Thiện Nhựt (giới thiệu)
Sơ đồ phương án
80 DẦU KHÍ - SỐ 2/2019
PHỔ BIẾN SÁNG KIẾN
Trong quá trình khoan các giếng (HT-1P, HT-2P, HT-3P)
tại mỏ Hải Thạch do Công ty Điều 
hành Dầu khí Biển Đông (BIENDONG 
POC) thực hiện, tốc độ khoan trung 
bình trong đoạn thân giếng 8½'' của 
các giếng khoan này chỉ đạt khoảng 
4,8m/giờ (thấp hơn nhiều so với kế 
hoạch ban đầu). Qua phân tích các 
thông số khoan cho thấy tốc độ khoan 
trong thành hệ đá phiến sét của đoạn 
thân giếng 8½'' thấp là do ảnh hưởng 
của thành phần thạch học, tỷ trọng 
dung dịch khoan cao, cơ chế cắt/răng 
cắt của choòng khoan chưa phù hợp. 
Nếu tốc độ khoan này không được cải 
thiện cho các giếng khoan còn lại của 
mỏ Hải Thạch và Mộc Tinh thì sẽ kéo 
dài thời gian khoan, tăng chi phí của 
các giếng khoan. 
 Do vậy để thiết kế choòng khoan 
mới đáp ứng đúng yêu cầu đặt ra, 
nhóm tác giả thuộc BIENDONG POC 
đã đề xuất ý tưởng tiến hành thử 
nghiệm khả năng phá hủy đất đá của 
răng cắt/choòng khoan trên các mẫu 
lõi thu được từ giếng khoan ở khu 
vực mỏ Hải Thạch, giúp việc thiết kế 
choòng khoan đạt hiệu quả cao hơn. 
Mẫu lõi được lựa chọn thí nghiệm là 
tầng đá phiến sét phía trên tầng sản 
phẩm Miocene dưới - LMH30. Đây là 
phần mẫu lõi còn dư sau các nghiên 
cứu địa chất, do vậy sẽ không mất 
bất kỳ chi phí lấy mẫu lõi để phục 
vụ cho việc nghiên cứu và thiết kế 
choòng khoan mới này.
Việc thí nghiệm mẫu lõi với các 
loại răng cắt khác nhau và các bước 
tiếp theo của việc thiết kế 1 choòng 
khoan mới đã được tác giả và Công 
ty Smith Bits lên kế hoạch chi tiết, cụ 
thể cho từng công đoạn, cách thức 
và thời gian trước khi thực hiện. 
Các thông số từ thí nghiệm thực tế 
sẽ được nhập vào phần mềm thiết 
kế choòng khoan IDEAS (của Smith 
Bits) với mô hình choòng khoan 
4 cánh cắt đã được tác giả đề xuất 
trước đó để thực hiện việc minh 
giải, tính toán, mô phỏng và sẽ cung 
cấp một mô hình động lực học cho 
choòng khoan mới. Một loạt các 
thiết kế choòng khoan mới (thay 
đổi vị trí, kích thước cũng như góc 
nghiêng của răng cắt) sẽ được mô 
phỏng với các bộ khoan cụ, quỹ đạo 
giếng khoan và các thông số khoan 
mà BIENDONG POC dự định sẽ 
khoan và áp dụng với choòng khoan 
mới nhằm lựa chọn một choòng 
khoan có khả năng đạt được tốc độ 
khoan tốt nhất. Choòng khoan mới 
đã được sử dụng trong đoạn thân 
giếng 8½'' của các giếng khoan HT-
6P, HT-7P, HT-8P, HT-4P, HT-9P, HT-
 THIẾT KẾ VÀ TỐI ƯU HÓA CHOÒNG KHOAN 
TRONG ĐOẠN THÂN GIẾNG 8½'' TẠI VÙNG MỎ HẢI THẠCH
9PST của dự án Biển Đông 01 và đạt 
một số kỷ lục sau: 
- Khoảng cách khoan tích lũy 
dài nhất với cùng một choòng khoan: 
1.431m khoan (giếng HT-6P, HT-7P, 
HT-8P);
- Khoảng cách khoan dài nhất 
cho 1 lần khoan: 1.010m (giếng HT-
9P). 
So với các choòng khoan đã sử 
dụng trước đó, choòng khoan thiết kế 
mới có ưu điểm như: bộ khoan cụ đáy 
giếng ổn định hơn, giếng được bơm 
rửa tốt hơn do tối ưu hóa trong thiết 
kế vòi phun thủy lực; thành giếng 
khoan ổn định hơn thông qua việc 
giảm thời gian back-reaming; thời 
gian kéo thả và tốc độ khoan trung 
bình được cải thiện đáng kể (tăng từ 
4,8m/giờ lên 8,38m/giờ). Việc nâng 
cao tốc độ khoan trung bình giúp 
tiết kiệm chi phí do giảm thời gian thi 
công khoan. Lợi ích kinh tế đến cuối 
tháng 4/2016 (từ thời điểm áp dụng 
lần đầu tháng 3/2015) khi áp dụng 
giải pháp này cho 6 giếng tại mỏ Hải 
Thạch ước đạt 6 triệu USD. Dòng sản 
phẩm mới này được đề xuất dùng 
để khoan trong các giếng khoan có 
thành hệ đá phiến sét có tính dẻo, 
nhiệt độ - áp suất cao, lưu lượng bơm 
thấp và tỷ trọng dung dịch cao. 
Giải pháp “Thiết kế và tối ưu hóa 
choòng khoan trong đoạn thân giếng 
8½'' tại vùng mỏ Hải Thạch” được 
công nhận sáng kiến cấp Tập đoàn 
Dầu khí Việt Nam và đã được nhà thầu 
Liên doanh Việt - Nga “Vietsovpetro” 
lựa chọn để sử dụng cho các giếng có 
tốc độ khoan rất chậm khi khoan qua 
các tầng đá sét dẻo, thành hệ mềm, tỷ 
trọng dung dịch cao, choòng khoan 
trong điều kiện tốt khi kéo lên.
Nguyễn Phạm Huy Cường (giới thiệu)
 Răng cắt được cải tiến trên mẫu lõi thu được 
từ giếng khoan ở khu vực mỏ Hải Thạch 

File đính kèm:

  • pdftap_chi_dau_khi_so_2_nam_2019.pdf