Bài giảng Cơ sở kỹ thuật dầu khí - Chương 3: Dung dịch khoan và xi măng

Chia sẻ: Lộ Minh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:138

Thêm vào BST

Báo xấu

60
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Cơ sở kỹ thuật dầu khí - Chương 3: Dung dịch khoan và xi măng. Chương 3 gồm có những nội dung chính sau: Dung dịch khoan, thủy lực khoan, xi măng, các phương pháp trám xi măng. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ sở kỹ thuật dầu khí - Chương 3: Dung dịch khoan và xi măng

DUNG D CH KHOAN VÀ XI MĔNG Bài giảng được soạn bởi Bộ môn Khoan – Khai thác Dầu khí Khoa Kỹ thuật Đ a ch t và D u khí Đ i h c Bách Khoa TP. HCM Tel: (08) 8647256 ext. 5767 GEOPET
N I DUNG 1. Dung d ch khoan 2. Th y lực khoan 3. Xi mĕng 4. Các ph ng pháp trám xi mĕng Dung dịch khoan và xi măng  2 GEOPET
1. DUNG D CH KHOAN Dung dịch khoan và xi măng  3 GEOPET
N i dung 1. Đ nh nghƿa 2. Ch c nĕng 3. Các ph ng pháp r a l khoan 4. Dung d ch sét 5. Các thông s c b n c a dung d ch khoan 6. Phân lo i dung d ch khoan 7. Làm s ch dung d ch khoan Dung dịch khoan và xi măng  1. Dung dịch khoan 4 GEOPET
Đ NH NGHƾA  Đ nh nghĩa Dung dịch khoan là bất kì dung dịch nào được tuần hoàn hoặc bơm từ bề mặt vào cần khoan, đi qua choòng khoan và quay lại bề mặt bằng khoảng không vành xuyến trong công tác khoan.  Dung d ch khoan có thể là chất l ng hoặc khí  Dung d ch khoan là không khí  Dung d ch khoan d ng b t  Dung d ch khoan là n c  Dung d ch khoan g c d u  Dung d ch khoan g c polyme t ng h p (olefin và este) Dung dịch khoan và xi măng  1. Dung dịch khoan 5 GEOPET
H TH NG TU N HOÀN DUNG D CH Dung dịch khoan và xi măng  1. Dung dịch khoan 6 GEOPET
CHỨC NĔNG C B N 1. R a l khoan, nâng mùn khoan lên kh i gi ng 2. Giữ mùn khoan l l ng khi ng ng tu n hoàn 3. Làm mát, bôi tr n b khoan c 4. Giữ n đ nh thành l khoan 5. Truy n thông tin đ a ch t lên b mặt Dung dịch khoan và xi măng  1. Dung dịch khoan 7 GEOPET
CÁC CHỨC NĔNG KHÁC  Gây tác d ng lý hóa khi phá h y đ t đá  Truy n nĕng l ng cho turbin khoan  Là môi tr ờng trung gian đ truy n tín hi u đi u khi n Ngoài ra, dung dịch khoan còn hỗ trợ đảm bảo tính chính xác cho công tác đánh giá vỉa, kiểm soát sự ăn mòn thiết bị, hỗ trợ qui trình trám ximăng và hoàn thiện giếng… Dung dịch khoan và xi măng  1. Dung dịch khoan 8 GEOPET
TÍNH CH T - CHỨC NĔNG C A DUNG D CH KHOAN Chức nĕng Tính chất lý/hóa Vận chuy n mùn khoan lên b mặt Ứng su t tr t tƿnh, Đ nh t bi u ki n, L u l ng Giữ mùn khoan l l ng khi ng ng Ứng su t tr t tƿnh tu n hoàn Làm mát, bôi tr n b khoan c T tr ng, L u l ng Giữ n đ nh thành l khoan T tr ng, Tính tr v i sét Truy n nĕng l ng cho turbin khoan L u l ng, T tr ng, Đ nh t Dung dịch khoan và xi măng  1. Dung dịch khoan 9 GEOPET
CÁC Y U T KHÁC Dung d ch khoan c n ph i đ c lựa ch n và thi t k đ có tính ch t lý hóa ph c v các ch c nĕng nêu trên. Ngoài ra, c n chú ý đ n:  nh h ởng đ n môi tr ờng c a dung d ch khoan  Giá thành c a dung d ch khoan  Kh nĕng vận chuy n  nh h ởng c a dung d ch khoan đ n giai đo n khai thác Dung dịch khoan và xi măng  1. Dung dịch khoan 10 GEOPET
CÁC PH NG PHÁP R A L KHOAN Tùy đặc đi m c a quá trình khoan và yêu c u kỹ thuật, thi t b , dung d ch khoan có th tu n hoàn trong gi ng đ r a l khoan theo các ph ng pháp sau:  Ph ng pháp r a thuận  Ph ng pháp r a ngh ch  Ph ng pháp r a c c b Dung dịch khoan và xi măng  1. Dung dịch khoan 11 GEOPET
CÁC PH NG PHÁP R A L KHOAN 1 1 2 1 2 2 C n khoan 1 1 3 ng l ng Thành 2 l y mẫu gi ng mùn khoan khoan 2 2 Rửa thuận Rửa ngh ch Rửa c c bộ 1 Đ ờng dung d ch vào 2 Đ ờng dung d ch ra 3 Mùn khoan vào ng l ng Dung dịch khoan và xi măng  1. Dung dịch khoan 12 GEOPET
DUNG D CH SÉT Dung d ch - Là m t h đồng thể g m 2 hay nhi u thành ph n vật ch t. - Vật ch t b phân chia thành những ph n t riêng bi t đ c g i là chất hòa tan. Ch t ch a các phân t b phân chia g i là môi trường hòa tan. - H đ ng th đ c g i là dung d ch khi đ ờng kính  c a h t hòa tan nh h n 10-6 mm. Dung dịch khoan và xi măng  1. Dung dịch khoan 13 GEOPET
DUNG D CH SÉT Hệ phân tán - Là h bao g m 2 hay nhi u pha (tướng) mà m t trong những pha đó b phân chia thành những ph n t r t nh (chất phân tán) trong những pha khác (môi trường phân tán). -H đ c g i là h phân tán khi đ ờng kính  c a ch t phân tán l n h n 10-6 mm. Dung dịch khoan và xi măng  1. Dung dịch khoan 14 GEOPET
DUNG D CH SÉT Đá phi n sét ch a phong hóa Đá sét tầng chắn Dung dịch khoan và xi măng  1. Dung dịch khoan 15 GEOPET
DUNG D CH SÉT  Khi tr n sét vào n c ta đ c h phân tán bao g m:  Pha phân tán là sét  Môi tr ờng phân tán là n c  Sét trong tự nhiên không đ ng nh t, do đó không th t o h phân tán đ ng nh t c a sét trong n c. “Dung dịch sét” là tên gọi do thói quen. Dung dịch khoan và xi măng  1. Dung dịch khoan 16 GEOPET
CÁC THÔNG S C B N C A DUNG D CH SÉT Bao g m các thông s sau:  Tr ng l ng riêng ()  Đ nh t (µ)  Ứng su t tr t tƿnh ()  Đ th i n c (B)  Hàm l ng h t r n ()  Đ n đ nh (C)  Đ l ng ngày đêm (O)  Đ pH Dung dịch khoan và xi măng  1. Dung dịch khoan 17 GEOPET
TR NG L NG RIÊNG  Kh i l ng riêng, g/cm3 (lbm/gal):  = m/V  Tr ng l ng riêng, G/cm3 (lbf/gal):  = F/V = mg/V = g  Khi đi u ch và s d ng dung d ch, th ờng dùng  và đ c xác đ nh bằng phù k . Đi u ki n khoan bình th ờng,  = 1,05 - 1,25 g/cm3.  Th ờng dùng  khi xác đ nh áp su t th y tƿnh và đ c đo bằng cân. Phù kế Tỉ trọng kế dạng cân Dung dịch khoan và xi măng  1. Dung dịch khoan 18 GEOPET
TR NG L NG RIÊNG Đ i đ n v đo kh i l ng riêng T trọng (S.G) psi/ft ppg T trọng (S.G) 1.0 0.433 8.33 psi/ft 2.31 1.0 19.23 ppg 0.12 0.052 1.0 Ví dụ: Dung d ch có kh i l ng riêng 12 ppg t ng đ ng v i 12x0.052 = 0.624 psi/ft. Dung d ch có t tr ng 1.4 S.G t ng đ ng v i 1.4x0.433 = 0.606 psi/ft. Dung dịch khoan và xi măng  1. Dung dịch khoan 19 GEOPET
TR NG L NG RIÊNG  Khi  giảm  Thành gi ng sập lở  Thành h tr ng nở  Ch t l u t v a xâm nhập vào gi ng  Vận t c c h c tĕng do gi i phóng nhanh mùn khoan  Khi  tĕng  M t dung d ch khoan vào thành h  Vận t c c h c gi m Dung dịch khoan và xi măng  1. Dung dịch khoan 20 GEOPET