Ứng dụng dung dịch Polymer Cationic trong khoan dầu khí

Việc ứng dụng dung dịch ức chế khi khoan qua các địa tầng chứa sét

trương nở là bắt buộc và mang tính trọng điểm trong nghành công

nghiệp khoan dầu khí. Các dung dịch này có chức năng ức chế, giảm độ

trương nở của sét, giảm thiểu nguy cơ phức tạp sự cố liên quan đến mất

ổn định thành giếng, tăng vận tốc khoan cơ học, giảm giá thành 1 mét

khoan,. Hiện nay trên thị trường, các hãng dịch vụ dung dịch trong và

ngoài nước đưa ra nhiều hệ dung dịch ức chế sét khác nhau với các ưu và

nhược điểm khác nhau của từng hệ. Trong đó, hệ dung dịch Polymer

Cationic mang lại nhiều ưu điểm so với các dung dịch thông thường khi

khoan trong các trầm tích chứa sét và muối. Nội dung bài báo tập trung

vào nghiên cứu áp dụng dung dịch Polymer Cationic trong khoan dầu khí.

Các tác giả đã tiến hành phân tích đơn pha chế dung dịch Polymer

Cationic và kết quả ứng dụng của nó tại vùng Астраханск, LB Nga, qua

đó đánh giá sơ bộ những ưu và nhược điểm của nó. Dựa trên những kết

quả nghiên cứu này, nhóm tác giả để xuất ứng dụng hệ dung dịch Polymer

Cationic khi khoan trong đất đá chứa sét tại địa tầng miocene và

oligocene bể Cửu Long, thềm lục địa Việt Nam do có những tính chất

tương đồng về điều kiện địa chất

Ứng dụng dung dịch Polymer Cationic trong khoan dầu khí trang 1

Trang 1

Ứng dụng dung dịch Polymer Cationic trong khoan dầu khí trang 2

Trang 2

Ứng dụng dung dịch Polymer Cationic trong khoan dầu khí trang 3

Trang 3

Ứng dụng dung dịch Polymer Cationic trong khoan dầu khí trang 4

Trang 4

Ứng dụng dung dịch Polymer Cationic trong khoan dầu khí trang 5

Trang 5

Ứng dụng dung dịch Polymer Cationic trong khoan dầu khí trang 6

Trang 6

Ứng dụng dung dịch Polymer Cationic trong khoan dầu khí trang 7

Trang 7

Ứng dụng dung dịch Polymer Cationic trong khoan dầu khí trang 8

Trang 8

pdf 8 trang viethung 4180
Bạn đang xem tài liệu "Ứng dụng dung dịch Polymer Cationic trong khoan dầu khí", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Ứng dụng dung dịch Polymer Cationic trong khoan dầu khí

Ứng dụng dung dịch Polymer Cationic trong khoan dầu khí
 Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất Tập 60, Kỳ 1 (2019) 49 - 56 49 
Ứng dụng dung dịch Polymer Cationic trong khoan dầu khí 
Trương Văn Từ 1,*, Nguyễn Tiến Hùng 1,Trần Đình Kiên 1, Bùi Thị Lệ Thủy 1, 
Nikolay Vladimirovich Solovev 2, Azamat Mitalimovich Gajdarov 3 
1 Khoa Dầu khí , Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Việt Nam 
2 Trường thăm dò địa chất Mátx cơ va, Liên bang Nga 
3 Viện nghiên cứu dầu khí Công ty Gazprom, Liên bang Nga 
THÔNG TIN BÀI BÁO 
TÓM TẮT 
Quá trình: 
Nhận bài 09/11/2018 
Chấp nhận 5/01/2019 
Đăng online 28/02/2019 
 Việc ứng dụng dung dịch ức chế khi khoan qua các địa tầng chứa sét 
trương nở là bắt buộc và mang tính trọng điểm trong nghành công 
nghiệp khoan dầu khí. Các dung dịch này có chức năng ức chế, giảm độ 
trương nở của sét, giảm thiểu nguy cơ phức tạp sự cố liên quan đến mất 
ổn định thành giếng, tăng vận tốc khoan cơ học, giảm giá thành 1 mét 
khoan,... Hiện nay trên thị trường, các hãng dịch vụ dung dịch trong và 
ngoài nước đưa ra nhiều hệ dung dịch ức chế sét khác nhau với các ưu và 
nhược điểm khác nhau của từng hệ. Trong đó, hệ dung dịch Polymer 
Cationic mang lại nhiều ưu điểm so với các dung dịch thông thường khi 
khoan trong các trầm tích chứa sét và muối. Nội dung bài báo tập trung 
vào nghiên cứu áp dụng dung dịch Polymer Cationic trong khoan dầu khí. 
Các tác giả đã tiến hành phân tích đơn pha chế dung dịch Polymer 
Cationic và kết quả ứng dụng của nó tại vùng Астраханск, LB Nga, qua 
đó đánh giá sơ bộ những ưu và nhược điểm của nó. Dựa trên những kết 
quả nghiên cứu này, nhóm tác giả để xuất ứng dụng hệ dung dịch Polymer 
Cationic khi khoan trong đất đá chứa sét tại địa tầng miocene và 
oligocene bể Cửu Long, thềm lục địa Việt Nam do có những tính chất 
tương đồng về điều kiện địa chất. 
© 2019 Trường Đại học Mỏ - Địa chất. Tất cả các quyền được bảo đảm. 
Từ khóa: 
Dung dịch Polymer 
Cationic 
Dung dịch ức chế 
Trương nở sét 
Đất đá chứa sét. 
1. Mở đầu 
Trong nhiều năm nay, dung dịch khoan được 
nghiên cứu trên diện rộng và phát triển theo 
nhiều hướng khác nhau để phù hợp với các điều 
kiện địa chất khác nhau hoặc cũng có khi phát 
triển nhiều hệ khác nhau cho cùng điều kiện địa 
chất nhằm đạt được hiệu suất khoan cao, giảm tối 
đa chi phí và nguy cơ phức tạp sự cố. Ngày nay 
khi công nghệ hợp chất cao phân tử phát triển, 
người ta ngày càng ứng dụng rộng rãi hợp chất 
cao phân tử tổng hợp (polymer) trong điều chế 
dung dịch khoan. Các hãng dịch vụ dung dịch 
khoan đã đưa ra thị trường nhiều hệ dung dịch 
khác nhau và đạt nhiều thành công trong công 
nghiệp khoan dầu khí, có thể kể đến như: MI, 
Schlumberger, Baroid, Halliburton,... Trong đó, hệ 
dung dịch khoan ức chế sét luôn được coi là quan 
trọng và tập trung nghiên cứu phát triển.
_____________________ 
*Tác giả liên hệ 
E - mail: truongvantuktd50@gmail.com 
50 Trương Văn Từ và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (1), 49 - 56 
Nhìn chung, các hệ dung dịch ức chế của của 
các hãng đều sử dụng 3 cơ chế như nhau nhằm 
ức chế sét: cơ chế muối Kali, cơ chế tạo màng, cơ 
chế hấp phụ ngăn cách nước alcohol và sử dụng 
các chất giảm độ thải nước tương tự nhau... Sự 
khác biệt giữa chúng có thể là chứa một số loại 
hóa phẩm có tính ức chế cao hơn, giảm độ thải 
nước và bền nhiệt hơn, bền muối hơn, chất bôi 
trơn có tính năng cao hơn. 
Tại Việt Nam việc nghiên cứu các hợp chất 
cao phân tử (polymer) chủ yếu tập trung vào tìm 
hiểu chủng loại, cơ chế ức chế, mức độ tương 
thích và khả năng ứng dụng đối với từng đội 
tượng cụ thể như: địa tầng Miocence và 
Oligiocence. Các công ty nghiên cứu và cung cấp 
dịch vụ dung dịch khoan như DMC, MI - Swaco... 
cũng đang tập trung nghiên cứu vấn đề này 
(Nguyễn Văn Ngọ, 2013). 
Từ các nghiên cứu này chúng ta có thể đề 
xuất lựa chọn dung dịch khoan Polymer Cationic 
hợp lí cho điều kiện khoan trong tầng sét trương 
nở Miocence, Oligiocence thềm lục địa Việt Nam. 
2. Khả năng ức chế của các polymer trong 
dung dịch khoan 
Đã có nhiều công trình nghiên cứu đề cập xu 
hướng hấp phụ lên bề mặt các khoáng sét mạnh 
hơn so với các Polymer Anionic, do trong khoáng 
sét điện tích âm chiếm ưu thế so với điện tích 
dương. Sự hấp phụ mạnh này tạo ra màng chắn 
tăng khả năng bao bọc, ngăn cản trương nở và 
quá trình phân rữa, phân tán các phiến sét, do đó 
polymer cation ức chế sét rất có hiệu quả. Ngoài 
ra các Polymer Cationic còn có khả năng tạo lớp 
hấp phụ trên bề mặt kim loại điện tích âm, làm 
hạn chế hiện tượng bó chòong (balling) gây ra 
bởi các mảnh sét trong thời gian khoan (Hình 1, 
Hình 2). 
Ngày nay nhờ áp dụng các Polymer Cationic 
phù hợp có các tính chất hoàn toàn tương hợp 
với một số thành phần trong dung dịch khoan, 
nên hợp chất này đang được đưa vào sử dụng 
làm chất phụ gia ức chế sét trong các hệ dung 
dịch. Tuy nhiên, bên cạnh những mặt ưu điểm nói 
trên, mặt hạn chế cơ bản của Polymer Cationic là 
khả năng bền nhiệt của chúng rất thấp (100-
110oC). Vì vậy chúng chỉ được áp dụng để thi 
công các giếng khoan có nhiệt độ đáy giếng 
không cao. Mặt khác, do bề mặt sét tích điện âm, 
nên để bao bọc các bề mặt này cần phải tiêu tốn 
một lượng lớn Polymer Cationic, làm giá thành 
tăng cao. khả năng ức chế của một số hợp chất 
Polymer Cationic và Polymer Anionic. Polymer 
Cationic có. 
Ngược lại với Polymer Cationic, Polymer 
Anionic chỉ hút vào các cạnh sét tích điện dương, 
nên lượng hóa phẩm tiêu hao ít hơn. 
Polimeacrilamit thủy phân từng phần PHPA
Hình 1. Sơ đồ cấu trúc phân tử của Polymer Cationic (Soloviev, 2017; Truong Van Tu, 2017). 
 Trương Văn Từ và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (1), 49 - 56 51 
(Partially Hydrolysed Poly Acrylamide) thuộc 
loại Polymer Anionic (cấu trúc phân tử Polymer 
Anionic được mô tả theo Hình 3). Trong môi 
trường phân tán, hợp chất PHPA hấp phụ ở các 
góc cạnh tích điện dương của các phiến sét tạo ra 
lớp màng ngăn cách nước. Lớp màng hấp phụ 
Polymer Anionic trê ... ờ lực hút 
tĩnh điện trái dấu. Tuy nhiên điểm khác biệt của 
các hợp chất Polymer Cationic và Polymer 
Anionic là sự hấp phụ vật lí và hóa học. Ngoài ra, 
vị trí hấp phụ cũng đóng vai trò quan trọng giúp 
cho quá trình ức chế có hiệu quả hơn. Nhờ những 
ưu điểm trên mà chất phụ gia Polymer Cationic 
gần đây đã được sử dụng trên thế giới và đạt 
được hiệu quả cao. 
3. Ứng dụng dung dịch Polymer Cationic 
khoan giếng dầu khí ở trên thế giới và đề xuất 
hướng nghiên cứu ứng dụng ở Việt nam 
3.1. Ứng dụng dung dịch khoan Polymer 
Cationic khoan giếng tại khu vực Астраханск 
Liên Bang Nga 
3.1.1. Yêu cầu cơ bản đối với hệ dung dịch Polymer 
Cationic khi khoan giếng tại khu vực Астраханск 
Những phức tạp điển hình nhất khi khoan 
giếng tại khu vực Астраханск là: phá vỡ độ bền 
thành giếng (mất độ bền do ngấm nước, sét bám 
vào bộ khoan cụ, sét chảy xệ và co thắt thân giếng 
trong các vỉa sét; sập lở, sói lở ở tầng sét giòn và 
độ bền thấp argilit, kẹt dính vi sai ở tầng sét 
trương nở). 
Các khoáng sét độ keo cao trong tầng sét dẻo 
dự báo khả năng trương nở của chúng (độ thấm 
nước) khi tiếp xúc với nước thải của dung dịch 
khoan, điều này có thể dẫn đến những phức tạp 
trong quá trình khoan (vướng, khoan doa, kẹt bộ 
cần khoan, tạo ra các “tập” mùn khoan), làm xấu 
các thông số dung dịch và tính chất thấm chứa 
của tầng sản phẩm. Khi khoan các giếng khoan 
định hướng, đặc biệt có góc nghiêng lớn những 
phức tạp này sẽ gây khó khăn đáng kể cho quá 
trình khoan và làm giảm các chỉ số kinh tế-kỹ 
thuật khoan. Do vậy các yêu cầu cơ bản đối với hệ 
dung dịch Polymer Cationic khi khoan giếng tại 
khu vực Astrakhan như sau: 
- Tính chất ức chế cao khi khoan vào tầng đất 
đá chứa sét, ngăn ngừa sự phân tán của sét vào 
trong dung dịch và đảm báo quá trình gia công, 
đảm bảo sự ổn định về chỉ số của dung dịch làm 
việc, giảm tối đa tiêu tốn lượng hóa phẩm sử 
dụng; 
- Nâng cao sự ổn định thành lỗ khoan; 
- Giảm hiện tượng bó choòng khoan; 
- Tăng chỉ số về kinh tế - kỹ thuật của công 
tác khoan; 
- Giảm thời gian thi công giếng khoan. 
3.1.2. Kết quả áp dụng thực tế khi khoan giếng tại 
khu vực Астраханск 
Đối với các hệ dung dịch ức chế truyền thống 
vẫn còn bộc lộ hạn chế khi khoan giếng tại khu 
vực Астраханск, viện nghiên cứu Gazprom 
VNIIGAZ của công ty Gazprom đã nghiên cứu 
thành công hệ dung dịch Polymer Cationic và ứng 
dụng khoan thử nghiệm tại một số giếng tại đây 
đảm bảo các yêu cầu cơ bản. Sau đây là kết quả 
ứng dụng dung dịch Polymer Cationic khoan 
giếng № 939 trong khảng khoan từ (60 - 2900 m) 
(Gaidarov, Khubbatov, 2018; Gaidarov, 2018) so 
với hệ dung dịch ức chế truyền thống. 
Trong đó: 1-Dung dịch Polymer Cationic; 2-
Dung dịch truyền thống. 
- Giá trị độ nhớt dẻo của dung dịch Polymer 
Cationic (Hình 5) hầu như không thay đổi ở trong 
khoảng 29-35 khi khoan, điều này được giải thích 
là do ban đầu có sự xâm nhập của pha rắn nhưng 
hàm lượng pha rắn không cao và không thay đổi 
trong quá trình khoan từ độ 1000m đến chiều 
Hình 5. Sự thay đổi độ nhớt dẻo trong quá trình 
khoan. 
 Trương Văn Từ và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (1), 49 - 56 53 
sâu thiết kế. Giá trị độ nhớt dẻo của dung dịch 
của dung dịch truyền thống có giảm tương đối và 
không ổn định trong quá trình khoan, nguyên 
nhân là do một phần polymer bị phá hủy. 
- Giá trị độ nhớt phễu (Hình 6) của Polymer 
Cationic ít bị thay đổi và ổn định khi lỗ khoan 
tăng chiều sâu, chứng tỏ ban đầu có một phần ít 
polymer bị phá hủy nhưng không đáng kể và sau 
đó ổn định hoàn toàn. Độ nhớt khi tuần hoàn 
dung dịch không chênh lệnh nhiều, chứng minh 
được rằng dung dịch rất ổn định, bền nhiệt. 
- Giá trị ứng lực cắt động của Polymer 
Cationic (Hình 7) luôn trong khoảng thiết kế, điều 
này đảm bảm bảo vận chuyển mùn khoan và rửa 
sạch đáy giếng hiệu quả dựa trên sự ổn định của 
dung dịch trong điều kiện đáy giếng. Dưới điều 
kiện ổn định, ứng lực cắt động hạn chế quá trình 
lắng đọng khi góc xiên tăng lên trong khi khoan 
định hướng. 
- Thông số ứng suất trượt tĩnh của Polymer 
Cationic (Hình 8,9 ) hầu như không thay đổi khi 
tuần hoàn chiều sâu lỗ khoan tăng đáp ứng được 
yêu cầu kỹ thuật. Điều này cho ta thấy rằng, trong 
quá trình thi công khoan, chúng ta ít phải bổ sung 
hóa phẩm, chỉ phải điều chế dung dịch mới và bổ 
sung thêm hóa phẩm ức chế tạo màng (do mất đi 
cùng với mùn khoan ở sàn rung). 
- Độ thải nước của dung dịch Polymer 
Cationic (Hình 10) đều đáp ứng yêu cầu kỹ thuật 
trong quá trình chịu ảnh hưởng của điều kiện áp 
suất nhiệt độ cao đáy lỗ khoan. Kết quả thực tế 
cho thấy độ thải nước khi tuần hoàn nhỏ hơn so 
với thiết kế và dung dịch khoan truyền thống, 
điều này được giải thích là sau nung hóa phẩm 
Polymer Cationic trong dung dịch làm việc hiệu 
quả hơn dưới đáy lỗ khoan, pH dung dịch được 
đảm bảo trong môi trường nhiệt độ cao (giúp 
Polymer ổn định nhiệt) và khả năng tạo vỏ bùn 
nhanh hơn so với trước khi chịu tác dụng của 
nhiệt độ và áp suất cao. 
Các đồ thị biểu diễn những giá trị thông số 
thực tế của dung dịch ngoài giàn, qua đây nhóm 
tác giả đưa ra nhận xét chung như sau: 
Hệ dung dịch Polymer Cationic đáp ứng tốt 
các yêu cầu kỹ thuật khi thi công giếng khoan của 
Gazprom. Các thông số dung dịch đều nằm trong 
khoảng thiết kế và ổn định trong suốt thời gian 
khoan, điều đặc biệt là không phải gia công lại 
hóa học dung dịch để phục hồi tính chất của nó.
Hình 6. Sự thay đổi độ nhớt phễu trong quá trình 
khoan. 
Hình 7. Sự thay đổi ứng lực cắt động trong quá 
trình khoan. 
Hình 8. Sự thay đổi ứng lực cắt tĩnh sau 1 phút. 
Hình 9. Sự thay đổi ứng lực cắt tĩnh sau 10 phút. 
Hình 10: Sự thay đổi độ thải nước trong quá 
trình khoan. 
54 Trương Văn Từ và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (1), 49 - 56 
Bảng 1. Chỉ tiêu đánh giá công tác khoan giếng №707 (sử dụng hệ truyền thống) và №939 (sử dụng hệ 
Polymer Cationic) (Gaidarov, Khubbatov, 2018; Gaidarov, 2018). 
Bảng 2. Thành phần đơn pha chế của dung dịch truyền thống và Polymer Cationic (Gaidarov, Khubbatov, 
2018; Gaidarov, 2018). 
3.1.3. Chỉ tiêu đánh giá công tác khoan giếng 
№707 (sử dụng hệ truyền thống) và №939 (sử 
dụng hệ Polymer Cationic) và thành phần đơn pha 
chế của dung dịch 
Dựa vào kết quả khoan thực tế (Bảng 1, Bảng 
2), nhóm tác giả đưa ra một số những nhận xét 
như sau: 
- Các chỉ tiêu khoan của giếng №939 khi sử 
dụng Polymer Cationic đều đạt giá trị tốt hơn so 
với giếng №707; 
Giếng № 707 (Dung dịch truyền thống) Giếng № 939 (Polymer Cationic) 
Thành phần Chức năng 
Khối 
lượng, T 
Thành phần Chức năng 
Khối 
lượng, T 
Sunfit bã rượu Giảm độ thải nước 42 
Polymer Cationic 
(Silfok 2540) 
Ức chế sét 47,737 
PAC - N 
Giảm độ thải nước, tăng 
độ nhớt 
22,46 Т-92 
Giảm 
moment 
17,563 
Chất khử bọt Khử bọt 16,65 
Chất bôi trơn 
(СМЭГ-5) 
Bôi trơn 1,65 
Chất bôi trơn (СМЭГ-5) Bôi trơn 25,17 Tinh bột 
Giảm độ thải 
nước 
10,74 
Soda Ash Na2CO3 Kết tủa ion Ca2+,Mg2+ 5,95 KCl Ức chế sét 12,8 
NaOH Điều chỉnh độ PH 0,88 
Polymer sinh học 
(Биоксан) 
Tạo cấu trúc 1,65 
CaCO3 Giảm độ thải nước 0,15 Dầu mazut Bôi trơn 13,5 
PAC - V Giảm độ thải nước 2,08 Barit 
Tăng trọng 
lượng riêng 
60 
Barit Tăng trọng lượng riêng 160 
FCL 
Giảm độ nhớt, ứng lực 
cắt tĩnh 
18,1 
Chất bôi trơn (Микан-40) Bôi trơn 3,6 
Полиэколь Ức chế sét 38,6 
KCl Ức chế sét 46,4 
KOH Điều chỉnh độ PH 7,5 
Chất diệt khuẩn Diệt khuẩn 2 
Tinh bột Giảm độ thải nước 1,2 
Chỉ tiêu 
Giếng № 707 (Dung dịch 
truyền thống) 
Giếng № 939 (Polymer 
Cationic) 
Khoảng khoan, m 350-3620 350-2900 
Tốc độ cơ học khoan, m/h 1.6 4.01 
Thể tích dung dịch cần gia công lại, m3 2860 0 
Hệ số mở rộng thành 1.57 1.28 
Thời gian tiêu tốn khắc phục các phức tạp, h 1377 1319 
Đường kính choòng khoan, mm 393.7 393.7 
Đường kính trung bình giếng khoan, mm 490 445 
 Trương Văn Từ và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (1), 49 - 56 55 
Bảng 3. Thông số dung dịch Polymer Cationic khi khoan qua tầng muối đoạn (2900 - 3827 m) giếng khoan 
№ 939 (Gaidarov, Khubbatov, 2018; Gaidarov, 2018). 
- Thành phần hoá phẩm trong đơn pha chế 
dung dịch ức chế truyền thống là 16, còn dung 
dịch ức chế Polymer Cationic là 8; 
- Chi phí trên 1 mét khoan khi sử dụng hệ 
dung dịch Polymer Cationic là thấp hơn tương 
đối nhiều so với hệ dung dịch truyền thống. 
3.1.4. So sánh các thông số của dung dịch Polymer 
Cationic khi khoan tầng muối giếng № 939 
Qua những thông số dung dịch Polymer 
Cationic khi khoan qua tầng muối thể hiện trong 
bảng 3 và kết quả khoan thực tế nhóm tác giả đưa 
ra một số những nhận xét như sau: 
- Tốc độ khoan cơ học tăng đáng kể 4,51 m/h 
(so với thiết kế 3,54 m/h); 
- Hệ số mở rộng thành giảm chỉ còn 1,05 (so 
với hệ số mở rộng thành các giếng khoan trước 
đó là 1,15); 
- Chất làm loãng dung dịch khoan giảm 5 lần 
so với khi khoan bằng dung dịch khoan truyền 
thống; 
- Giá trị độ thải nước đáy lỗ khoan là 4 - 6 
сm3; 
- Khi sử dụng dung dịch Polymer Cationic 
cho khoảng khoan đoạn (2900 - 3827 m) giếng 
khoan №939 thông số dung dịch khoan ổn định 
và không phải gia công lại hóa học dung dịch; 
- Hiệu quả kinh tế tăng lên. 
3.2. Kết luận cơ bản kết quả áp dụng dung dịch 
Polymer Cationic giếng №939: 
Dựa trên các kết quả áp dụng thực tế tại 
giếng №939 và so sánh các chỉ tiêu công tác 
khoan với dung dịch ức chế truyền thống cho 
thấy được ưu điểm khi sử dụng hệ Polymer 
Cationic: 
- Hiệu quả ức chế cao, đảm bảo ổn định các 
thông số khi khoan và không phải gia công hoa 
học dung dịch; 
- Các thông số của dung dịch trong quá trình 
khoan ổn định, không bị xâm nhập hay phân tán 
mùn khoan, hiệu quả làm sạch cao; 
- Nâng cao vận tốc cơ học khoan, giảm chi 
phí gia công hóa học dung dịch; 
- Giảm số lượng hóa phẩm trong đơn pha 
chế. 
4. Kết luận và kiến nghị 
Việc ứng dụng hệ dung dịch Polymer 
Cationic khi khoan trong đất đá chứa sét và muối 
mang lại nhiều ưu điểm và kết quả khả quan so 
với các loại dung dịch ức chế thông thường. Các 
ưu điểm có thể kể đến như: ngăn ngừa sự xâm 
nhập (phân tán) khi khoan qua vỉa sét dày, đảm 
bảo tính ổn định của dung dịch khi khoan vào 
tầng muối; giảm thiểu chi phí cho dung dịch khi 
không cần gia công hóa học lại trong quá trình 
khoan; tăng khả năng gia cố thành lỗ khoan; giảm 
hệ số mở rộng thành giếng. 
Đất đá tại địa tầng Miocence và Oligocene tại 
các mỏ thuộc thềm lục địa Việt Nam có chứa hàm 
lượng lớn khoáng vật sét hoạt tính gây trương 
nở, bó hẹp thành giếng và nhiều khó khăn phức 
tạp trong công tác khoan. Với những ưu điểm nổi 
trội mà Polymer Cationic có thể mang lại, nhóm 
tác giả đề xuất ứng dụng hoá phẩm này 
Gia công hóa học dung dịch Khoảng khoan, m γ, KG/m
3
 Т, s B , сm
3
 СНС 1/10, дПа 
Không cần gia công 2900 - 3033 1720 53 1,4 19/38 
--//----//-- 3033 - 3137 1710 60 0,5 19/33 
--//----//-- 3137 - 3296 1700 57 - 62 0,5 24/34 
Thêm Barit 3296 1950 85 0 24/35 
Không cần gia công 3296 - 3412 1950 64 0 24/38 
--//----//-- 3412 - 3574 1960 74 0 - 0,2 24/43 
--//----//-- 3574 - 3666 1960 78 - 83 0,8 38/72 
--//----//-- 3666 - 3754 1970 90 - 95 0,5 38/67 
--//----//-- 3754 - 3780 1900-1960 74 0,5 29/53 
--//----//-- 3780 - 3827 1960 71 1 34/62 
56 Trương Văn Từ và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (1), 49 - 56 
khi thi công các giếng khoan dầu khí tại thềm lục 
địa Việt Nam tại các địa tầng chứa sét hoạt tính, 
có nguy cơ mất ổn định thành giếng 
Tài liệu tham khảo 
Gaidarov A.M., 2018. Hệ dung dịch polime dương 
để khoan các giếng có điều kiện địa chất phức 
tạp. Hội thảo khoa học quốc tế. Chiến lược phát 
triển thăm dò địa chất hiện tại và tương lai. Kỷ 
niệm 100 năm tuổi Trường đại học Địa chất 
thăm dò Liên bang Nga. 18-19. 
Gaidarov, A. M., Khubbatov, A. A., 2018. Chỉ tiêu 
đánh giá khả năng ức chế sét của dung dịch 
khoan. Hội thảo khoa học quốc tế. Chiến lược 
phát triển thăm dò địa chất hiện tại và tương 
lai. Kỷ niệm 100 năm tuổi trường đại học Địa 
chất thăm dò Liên bang Nga. 20-21. 
Nguyễn Văn Ngọ, 2013, Nghiên cứu thiết hệ các 
hệ dung dịch khoan phù hợp với các điều kiện 
địa chất khác nhau của Việt Nam. Báo cáo tổng 
kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp ngành. 
Soloviev, N. V., Nguyen Tien Hung, Truong Van 
Tu, Nguyen The Vinh, 2017. Phương pháp 
nghiên cứu tính chất ức chế của dung dịch 
polime khi khoan trong đất đá chứa sét tại mỏ 
Nam Rồng - Đồi Mồi, Việt Nam. Hội thảo quốc 
tế lần thứ XIII trường Đại học MGGI. Những ý 
tưởng mới về khoa học trái đất. Maxcơva, Liên 
bang Nga. 28-29. 
Tager, A. A., 1968. Vật lý hoá keo. Nhà xuất bản 
Hoá học. Maxcơva. 
Truong Van Tu, Soloviev, N. V., 2017. Những vấn 
đề trong chế tạo và điều chỉnh các tính chất 
của hệ dung dịch polime cao phân tử. Hội thảo 
quốc tế lần thứ XIII trường Đại học MGGI 
Những ý tưởng mới về khoa học trái đất. 
Maxcơva, Liên bang Nga. 46-47. 
ABSTRACT 
Applications of Cationic Polymer drilling fluid in petroleum drilling 
Tu Van Truong 1, Hung Tien Nguyen 1, Kien Dinh Tran 1, Thuy Le Thi Bui 1, Nikolay 
Vladimirovich Solovev 2, Azamat Mitalimovich Gajdarov 3 
1 Faculty of Oil and Gas, Hanoi University of Mining and Geology, Vietnam 
2 Russian State Geological Prospecting University, Russia 
3 Gazprom VNIIGAZ, Russia 
The article focuses on applications of cationic polymer drilling fluid system in petroleum drilling. As 
a matter of fact, cationic polymer drilling fluid system is more suitable in clay-bearing rocks and salt 
layers than traditional drilling fluid. This drilling mud has been studied, developed and recommended 
when penetrating through clay-bearing rocks and salt layers. In this work, the authors analyzed 
reasonable components of cationic polymer mud program utilized at the Астраханск gas condensate 
field in Russian. Results were then discussed in order to preliminarily evaluate its advantages and 
disadvantages. 

File đính kèm:

  • pdfung_dung_dung_dich_polymer_cationic_trong_khoan_dau_khi.pdf