Công tác xi măng giếng khoan dầu khí: Tổng quan về kỹ thuật và các sự số liên quan

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

3
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thi công giếng khoan là một công tác rất phức tạp, đòi hỏi sự phối hợp nhịp nhàng của nhiều quy trình kỹ thuật để đạt hiệu quả và an toàn trong quá trình thực hiện. Bài viết trình bày tổng hợp tài liệu để trình bày những vấn đề cơ bản cũng như các sự cố kỹ thuật và vật liệu pha chế vữa măng tiên tiến nhất liên quan đến công tác xi măng giếng khoan.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Công tác xi măng giếng khoan dầu khí: Tổng quan về kỹ thuật và các sự số liên quan

790 CÔNG TÁC XI MĂNG GIẾNG KHOAN DẦU KHÍ: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT VÀ CÁC SỰ SỐ LIÊN QUAN Hoàng Trọng Quang1,*, Trần Nguyễn Thiện Tâm1, Lê Nguyễn Hải Nam1, Kiều Phúc1, Đỗ Quang Khánh2 1 Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh 2 Trường Đại học Dầu khí Việt Nam (PVU) *Tác giả chịu trách nhiệm: htquang@hcmut.edu.vn Tóm tắt Thi công giếng khoan là một công tác rất phức tạp, đòi hỏi sự phối hợp nhịp nhàng của nhiều quy trình kỹ thuật để đạt hiệu quả và an toàn trong quá trình thực hiện. Về cơ bản, quy trình kỹ thuật khoan giếng bao gồm tạo một lỗ khoan hình trụ vào vỏ Trái đất, chống ống và trám xi măng. Trong đó, công tác trám xi măng đóng một vai trò rất quan trọng trong quá trình khoan và đảm bảo sự toàn vẹn, bền vững của giếng theo thời gian. Theo tiến trình phát triển của ngành khoan, nảy sinh rất nhiều vấn đề liên quan đến công tác xi măng từ việc pha chế vữa xi măng phù hợp với đặc điểm của các loại thành hệ cũng như việc rút ngắn thời gian đông kết xi măng nhưng vẫn đảm bảo độ bền nén, tính cách ly trong các điều kiện khắc nghiệt như áp suất cao, nhiệt độ cao,… Với động lực này, đã phát triển rất nhiều nghiên cứu về các kỹ thuật bơm trám xi măng tối ưu và nhiều vật liệu đặc biệt để pha chế vữa xi măng như vật liệu polymer, vật liệu nano... Trong nghiên cứu tổng quan này, tập thể tác giả sẽ tổng hợp tài liệu để trình bày những vấn đề cơ bản cũng như các sự cố kỹ thuật và vật liệu pha chế vữa măng tiên tiến nhất liên quan đến công tác xi măng giếng khoan. Từ khóa: Công t c xi ng giếng khoan; công t c xi ng sơ cấp; công t c xi ng thứ cấp; vữa xi ng; geopolymer; nano silica. 1. Tổng quan Quy trình thi công giếng khoan về cơ bản bao gồm tạo một lỗ khoan hình trụ vào vỏ Trái đất, chống ống và trám xi măng. Các hoạt động xi măng được thực hiện để làm kín khoảng không vành xuyến sau khi thả cột ống chống đồng thời làm kín đới tuần hoàn tổn thất. Trước khi bắt đầu công tác trám xi măng, các kỹ sư xác định thể tích xi măng (thường là với sự trợ giúp của thiết bị đo đường kính caliper log) được đặt trong giếng khoan hoặc thông qua công tác dung dịch khoan và các tính chất vật lý của vữa và xi măng đông kết cần thiết, bao gồm khối lượng riêng và độ nhớt... Đội xi măng sử dụng máy trộn và máy bơm đặc biệt để đẩy dung dịch khoan ra khỏi giếng khoan và đổ xi măng vào giếng khoan (Schlumberger, n.d.-a). Công tác trám xi măng được thực hiện cho các ống chống định hướng (conductor casing), ống chống bề mặt (surface casing), ống chống trung gian (intermediate casing) và ống chống lửng khai thác (production liner) (Hình 1, Nelson, 1990). Hình 1. Trám xi măng cho các cột ống chống (E. B. Nelson, 1990).
. 791 Công tác bơm trám xi măng giếng khoan thông thường có hai loại là trám xi măng sơ cấp (primary cementing) và bơm trám xi măng thứ cấp (secondary cementing) hay sửa chữa (remedial cementing). Mục đích của công tác xi măng sơ cấp là cách ly các đới thành hệ (zonal isolation), hạn chế chuyển động của chất lưu giữa các đới thành hệ đồng thời gắn kết, hỗ trợ cho cột ống chống. Trong khi đó, công tác xi măng thứ cấp thường được thực hiện để khắc phục các sự cố liên quan đến công tác xi măng sơ cấp (Petrowiki, 2018). 2. Công tác xi măng giếng khoan dầu và khí 2.1. Công tác xi măng sơ cấp Công tác xi măng sơ cấp là quá trình đặt một lớp vỏ xi măng xung quanh cột ống chống hoặc ống lửng trong giếng. Mục tiêu chính của các hoạt động xi măng chính bao gồm cách ly các đới của thành hệ để ngăn chặn sự di chuyển của chất lưu trong khoảng không vành xuyên, hỗ trợ cho cột ống chống hoặc ống lửng và bảo vệ cột ống chống khỏi bị ăn mòn bởi chất lưu thành hệ (Schlumberger, n.d.-c). Trong quy trình trám xi măng sơ cấp, vữa xi măng được bơm vào giếng, chảy qua đế dẫn hướng (guide shoe) và sau đó bắt đầu chảy lên qua khoảng không vành xuyến (anullus). Ống nối (float collar) đóng vai trò như điểm tựa cho nút trám trên (top plug) và nút trám dưới (bottom plug) (Hình 2, Schlumberger, n.d.-b). Khi nút trám trên được giải phóng khỏi đầu trám xi măng (cement head), chất lỏng đẩy (displacing fluid) được bơm vào phía trên nút trám trên và đẩy cả nút trám trên và vữa xi măng ở phía bên dưới đi xuống. Khi nút trám trên đ lên nút trám dưới, hầu hết vữa xi măng đã đi ra ngoài cột ống chống và lấp vào khoảng không vành xuyến đồng thời đồng hồ đo áp suất bơm tăng lên đột ngột. Đây là chỉ dấu cho biết có thể kết thúc quá trình bơm trám xi măng sơ cấp (Hảo, 2011) (Hình 3). Hình 2. Ống nổi và đế dẫn hướng trám xi măng (Schlumberger, n.d.-b). Hình 3. Quy trình trám xi măng sơ cấp (Burdylo & Birch, 1990).
792 2.2. Công tác xi măng thứ cấp Công tác xi măng thứ cấp là các hoạt động trám xi măng được thực hiện để sửa chữa các vấn đề của công tác xi măng sơ cấp hoặc để xử lý các tình trạng phát sinh sau khi giếng được thi công xong. Hai loại trám xi măng sơ cấp chính bao gồm ép vữa xi măng (squeeze cementing) và đặt các cầu xi măng (cement plug placement) (Schlumberger, n.d.-d). Ép vữa xi măng là quá trình đẩy vữa xi măng qua các lỗ hoặc vết nứt trên cột ống chống hoặc ống lửng. Khi vữa gặp phải thành hệ thấm, pha lỏng trong vữa xi măng bị ép vào khối thành hệ ở dạng thấm lọc. Hoạt động ép xi măng được thiết kế phù hợp sẽ lấp đầy các lỗ và khoảng trống có liên quan bằng lớp vỏ bùn xi măng (cement filter cake) sẽ đông cứng để tạo thành một rào cản không thể xuyên thủng (Schlumberger, n.d.-e). Lớp vỏ bùn xi măng này đóng vai trò quan trọng và thiết yếu trong việc ổn định các thành hệ thấm. Một lớp vỏ bùn xi măng đông cứng được coi là lý tưởng khi có các tính chất mỏng, bền, không thấm nước và có thể cách ly chất lưu trong giếng với chất lưu lỗ rỗng ở thành giếng. Điều này rất quan trọng đối với sự ổn định của giếng khoan và ngăn chặn kẹt do chênh áp (Aird, 2019). Đặt các cầu xi măng tạo ra một lớp chắn vững chắc để ngăn chặn chuyển động của chất lưu hoặc cung cấp một điểm bắt đầu làm lệch (kick-off point) cho các hoạt động khoan định hướng. Cụ thể hơn, việc đặt các cầu xi măng giúp hủy giếng, cách ly đới sản phẩm cạn kiệt, bảo vệ thành hệ yếu khỏi các hoạt động áp suất cao (Hình 4) (Petroshine, n.d.). Hình 4. Các ứng dụng của cầu xi măng (Petroshine, n.d.). 3. Các vấn đề kỹ thuật của công tác xi măng giếng khoan 3.1. Các sự cố kỹ thuật của công tác xi măng giếng khoan - Nguyên nhân và giải pháp khắc phục Hoạt động trám xi măng không chỉ quyết định đến thành công của việc hoàn thiện giếng dầu khí mà còn ảnh hưởng đến chất lượng, tuổi thọ của giếng và sản lượng của giếng dầu và khí sau khi đưa vào khai thác. Hơn nữa, giá thành của nó và ống chống chiếm tỷ trọng lớn (20 - 30%) trong toàn bộ hoạt động kỹ thuật khoan. Mục tiêu của sự phát triển công nghệ xi măng xoay quanh việc làm thế nào để cải thiện hơn nữa chất lượng trám xi măng và giảm thiểu các rủi ro liên quan (Saigao, n.d.). Nhìn chung, công tác trám xi măng rất phức tạp lại thi công trong thời gian tương đối ngắn nên yêu cầu phải được thiết kế, chuẩn bị và thi công cẩn thận, đồng thời phải có sơ đồ xử lý trước hoàn chỉnh để ngăn ngừa và khắc phục các sự cố kỹ thuật nhằm đảm bảo hoàn thành hoạt động trám xi măng với chất lượng và hiệu quả cao (Saigao, n.d.). Bảng 1 dưới đây tổng kết các sự cố kỹ thuật của công tác xi măng giếng khoan đồng thời nêu lên nguyên nhân và giải pháp khắc phục cho từng sự cố (DeBruijn, 2021).
. 793 Bảng 1. Các sự cố kỹ thuật của công tác xi măng giếng khoan - Nguyên nhân và giải pháp khắc phục Sự cố STT Mô tả sự cố Nguyên nhân Giải pháp khắc phục kỹ thuật Khí sủi bọt trên bề mặt. Đường dẫn khí được tạo ra trong Cải thiện việc tháo bùn Áp suất khoảng không quá trình trám xi măng hoặc sau khoan 1 Dòng khí vành xuyến bất thường. khi đông kết xi măng. Sử dụng dịch ít tổn thất, Dấu hiệu khí trên nhật Xi măng co ngót hoặc mất nước. hợp chất hóa học giãn nở. ký đánh giá xi măng. Việc tháo bùn khoan kém Sự liên thông Sự liên thông giữa các Xi măng bị hỏng Cải thiện việc tháo bùn 2 đới đới do nứt nẻ xi măng Thẩm thấu qua xi măng khoan. Ăn mòn ống chống Định tâm ống chống kém Biểu đồ gắn kết xi Thực hiện công tác bơm trám Hiệu suất dịch măng không đạt yêu Ống xoay hoặc tịnh tiến 3 kém chuyển kém cầu. Hạn chế nhiễm bẫn. Tính chất chất lưu kém (tính lưu Dòng khí biến, khả năng tương thích, v.v.) Nhiệt độ và áp suất đáy giếng Xem xét các loại xi măng Xi măng bị 4 Có đường dẫn rò rỉ. quá cao. dẻo và tự phục hồi. hỏng Chất lưu thành hệ ăn mòn. Hạn chế nhiễm bẫn. Thiết kế kiểm soát giếng. Thiết kế chất đệm/vữa xi Sự xâm nhập Tăng dòng chảy từ Áp suất khoảng không vành măng phù hợp. 5 chất lưu (trong thành hệ ra trở lại lòng xuyến không cân bằng Quan trắc dòng chảy từ quá trình bơm) giếng. Tổn thất tuần hoàn thành hệ ra trở lại lòng giếng. Thiết kế lưu lượng bơm để Tải trọng treo tăng quá giảm thiểu tổn thất. Các thành hệ bị nứt nẻ hoặc có Tổn thất tuần mức Bao gồm vật liệu chống 6 độ thấm cao. hoàn Tổn thất tuần hoàn trở tổn thất LCM (lost- Nứt nẻ do xung động lại circulation material) trong chất đệm/xi măng. Đảm bảo lòng giếng lưu thông sạch sẽ. Tắc nghẽn đường dẫn dòng chảy. Khả năng bơm Xi măng được thử nghiệm 7 Áp suất bơm rất cao Ông chống bị kéo căng quá mức. kém trong phòng thí nghiệm ở Đông kết xi măng sớm. nhiệt độ và áp suất giếng khoan. 3.2. Công tác xi măng giếng khoan áp suất cao, nhiệt độ cao (High-Pressure High-Temperature - HPHT) Một giếng khoan được xem là áp suất cao, nhiệt độ cao khi nhiệt độ đáy giếng ở chiều sâu vỉa dự kiến lớn hơn 300 oF hoặc 150 oC và gradient áp suất lỗ rỗng dự kiến tối đa ở thành hệ lỗ rỗng được khoan vượt quá 0.8 psi/ft hay giếng đòi hỏi thiết bị kiểm soát áp suất có áp suất làm việc định mức vượt quá 10000 psi (Petrowiki, n.d.). Có nhiều thách thức của giếng khoan áp suất cao, nhiệt độ cao HPHT đối với công tác bơm trám xi măng giếng khoan. Đầu tiên, môi trường HPHT ảnh hưởng rất lớn đến công tác thi công giếng khoan nói chung vì tiềm ẩn nhiều nguy cơ đến sự ổn định thành hệ do gradient áp suất lỗ rỗng cao và sự vận hành an toàn của thiết bị liên quan đến môi trường nhiệt độ cao (Smithson, 2016). Đối với công tác bơm trám xi măng, đầu tiên, nhiệt độ làm tăng tốc quá trình hydrat hóa của xi măng, do đó hạn chế thời gian xi măng tồn tại dưới dạng bùn di chuyển trong giếng. Ngoài ra, nhiệt độ cao làm cho khối xi măng đông kết trong khoảng không vành xuyến tồn tại nhiều hệ thống khe hở có thể dẫn đến dòng khí, sự xâm nhập chất lưu thành hệ, sự liên thông đới. Với áp suất lỗ rỗng thành hệ cao, đòi hỏi dung dịch khoan có khối lượng riêng lớn (high density) để kiểm soát giếng an toàn. Khi đó, cũng cần vữa xi măng có khối lượng riêng lớn và lưu lượng bơm thấp hơn mong muốn. Điều này dẫn đến tính lưu biến và việc loại bỏ dung dịch khoan (mud removal) trở nên khó khăn hơn. Thêm vào đó, lưu lượng bơm thấp, cũng yêu cầu
794 nồng độ hóa chất cao hơn, đặc biệt là chất làm chậm (retarders), để thời gian đông kết lâu hơn (Diaz, 2017). Trám xi măng trong điều kiện HPHT đòi hỏi phải có thiết bị chuyên dụng và người thực hiện phải được đào tạo. Trong khi những sai lầm mắc phải trong các giếng thông thường đa phần mất thời gian để khắc phục, thì việc ngăn ngừa những hậu quả tai hại đối với thiết bị và con người từ các hoạt động trong điều kiện HPHT đòi hỏi sự cẩn trọng đặc biệt. Do đó, việc lập kế hoạch nâng cao đồng thời sửa đổi các quy trình vận hành thông thường để giải quyết các mối lo ngại về HPHT là một khía cạnh quan trọng để công tác thi công giếng khoan nói chung và bơm trám xi măng nói riêng diễn ra thành công (Smithson, 2016). 4. Vật liệu pha chế vữa xi măng 4.1. Phân loại xi măng Xi măng sử dụng cho công tác bơm trám giếng khoan thường có 4 thành phần chính là: Tricalcium Aluminate (C3A - CaO.Al2O3), Tricalcium Silicate (C3S - 3CaO.SiO2), Dicalcium Silicate (C2S - 2CaO.Si2O2) và tetra-calcium aluminoferrite (C4AF - 4CaO.Al2O3.Fe2O3). Các thành phần này ảnh hưởng đến thời gian đông cứng và độ bền của xi măng. Ngoài ra, còn có một số thành phần khác trong xi măng có tác dụng đến quá trình thủy hóa, kháng các chất gây hại nhưng không ảnh hưởng đến sự đông cứng của xi măng. Theo Viện Dầu khí Hoa Kỳ (American Petroleum Institute - API), xi măng được phân thành các loại A, B, C, D, E, F, G và H tùy thuộc vào hàm lượng của 4 thành phần chính đã nêu ở trên. Việc sử dụng loại xi măng nào phụ thuộc vào điều kiện giếng như nhiệt độ, áp suất, ăn mòn, thủy hóa,… (Hảo, 2011). Theo tiêu chuẩn API Spec 10, xi măng sử dụng trong ngành dầu khí được cho trong bảng 2 dưới đây (Nguyen, 1996) (Hảo, 2011). Bảng 2. Phân loại và điều kiện sử dụng xi măng theo ti u chuẩn API Spec 10 STT Loại Độ sâu Điều kiện sử dụng 1 A 0 - 1830 m (6000 ft) Loại thường, giếng không đòi hỏi tiêu chuẩn đặc biệt. Đòi hỏi xi măng có độ bền từ trung bình đến cao đối với 2 B 0 - 1830 m (6000 ft) sulfate. Độ bền chịu nén ban đầu cao, độ bền với sulfate từ kém, 3 C 0 - 1830 m (6000 ft) trung bình đến cao. Nhiệt độ và áp suất tương đối cao, độ bền với sulfate từ 4 D 1830 m (6000 ft) - 3050 m (10,000 ft) trung bình đến cao. Giếng có nhiệt độ và áp suất cao, độ bền với sulfate từ 5 E 3050 m (10,000 ft) - 4270 m (14,000 ft) trung bình đến cao. Giếng có nhiệt độ và áp suất cao, độ bền với sulfate từ 6 F 3050 m (10,000 ft) - 4880 m (16,000 ft) trung bình đến cao. Xi măng cơ bản, có thể sử dụng với các chất phụ gia đông nhanh hoặc đông chậm để trám trong các giếng có chiều 7 G 0 - 2440 m (8000 ft) sâu và nhiệt độ khác nhau, có độ bền với sulfate từ trung bình đến cao. Xi măng cơ bản, có thể được sử dụng trong cùng điều 8 H 0 - 2440 m (8000 ft) kiện như loại G, chỉ có độ bền trung bình với sulfate. Vữa xi măng (cement slurry) là một hỗn hợp pha trộn bao gồm xi măng (thường là xi măng Portland), nước và các chất phụ gia hóa học khác nhau (Renpu, 2011). Đặc tính vữa xi măng được tối ưu hóa ở điều kiện nhiệt độ và áp suất với các chất phụ gia được lựa chọn phù hợp yêu cầu thực hiện. Sau khi đông kết, hệ thống xi măng Portland ổn định nhiệt ở nhiệt độ lên tới 110 °C (230 °F). Tuy nhiên, trên nhiệt độ này, xi măng bị giảm cường độ, dẫn đến sự gia tăng đáng kể tính thấm và giảm cường độ nén (Erik B. Nelson, 1990). Vì vậy, theo tiến trình phát triển của ngành dầu khí khi khoan ở những nơi có điều kiện đặc thù, đôi khi rất khắc nghiệt chẳng hạn như khoan nước sâu (deepwater drilling), nhiệt độ cao, áp suất cao (High Pressure, High Temperature - HPHT) đòi hỏi phải pha chế các vữa xi măng đặc biệt. Ngoài việc tìm kiếm
. 795 vật liệu xi măng mới, cần sử dụng các chất phụ gia xi măng (cement additives) phù hợp với điều kiện cụ thể của giếng như chất trì hoãn đông kết (retarders), chất tăng tốc đông kết (accelerators), chất kiểm soát tổn thất chất lưu (fluid loss control), chất kiểm soát dịch chuyển khí (gas migration control) (Arnaud Cadix, 2022). Trong bài báo tổng quan này, các vật liệu xi măng và chất phụ gia theo hai nhóm vật liệu phổ biến hiện nay là geopolymer và nano silica sẽ được trình bày dưới đây (Adjei et al., 2022) (Thakkar et al., 2020). 4.2. Vật liệu geopolymer Geopolymer là một chất kết dính polyme vô cơ được phát triển thông qua phản ứng giữa vật liệu aluminosilicate (vật liệu gốc) với hydroxit kiềm và/hoặc silicat hòa tan (Davidovits, 1991) (Adjei et al., 2022). Trong khi quá trình sản xuất xi măng Portland góp phần phát thải CO2 đáng kể, quy trình sản xuất geopolymer sạch hơn nhiều. Các nguồn nguyên liệu thường được sử dụng cho quá trình geopolyme hóa bao gồm các chất thải công nghiệp và nông nghiệp như tro bay, xỉ, khói silic, tro dừa và tro trấu. Đất sét cũng có thể là vật liệu gốc, nhưng chúng cần được nung nóng để chuyển thành các dạng phản ứng cao. Cao lanh nung, được gọi là metakaolin, là vật liệu đất sét được sử dụng nhiều nhất (Adjei et al., 2022). Các ưu điểm của geopolymer so với xi măng Portland truyền thống là có độ bền cơ học rất tốt, kháng nhiệt và độ bền hóa học tốt, phù hợp với môi trường giếng khắc nghiệt (Živica et al., 2015) (Adjei et al., 2022). Tuy nhiên, theo Adjei và cộng sự, geopolymer có một số nhược điểm như: nhạy cảm hơn dung dịch khoan gốc nước, độ bền của geopolymer thấp khi nhiệt độ dưới 86 °F do tốc độ quá trình geopolymer hóa (geopolymerization) thấp, hệ thống geopolymer thông thường thể hiện độ giòn cao, xảy ra sự đông lại (gel hóa) nhanh chóng ở nhiệt độ cao (Adjei et al., 2022): 4.3. Vật liệu nano silica Nano silica là một vật liệu pozolan hiệu quả cao bao gồm silica cực mịn được thêm vào vữa xi măng cho các ứng dụng xây dựng, công trình dân dụng và dầu khí. Nano silica bao gồm các hạt thủy tinh có kích thước nhỏ hơn khoảng 1000 lần so với kích thước hạt xi măng trung bình giúp cải thiện cường độ và độ bền của xi măng. Nó có thể làm tăng cường độ nén của xi măng, giảm tổn thất chất lưu, độ rỗng và độ thấm bên trong xi măng, đồng thời có thể giảm thời gian đông kết của xi măng bằng cách tăng nhiệt của phản ứng hydrat hóa. (Thakkar et al., 2020). Dù có nhiều ưu điểm nhưng nano silica có những hạn chế là giá thành cao và ô nhiễm. Đồng thời đòi hỏi yêu cầu công nghệ cao khi chế tạo nano silica và tuân thủ theo những nguyên tắc an toàn nghiêm ngặt. Do đó, khi ứng dụng vật liệu nano silica quy mô công nghiệp cần đánh giá tiền khả thi của dự án bao gồm tính kinh tế, kỹ thuật cũng như an toàn, sức khỏe và môi trường (Civil Engineering Portal, n.d.). 5. Kết luận Công tác trám xi măng giếng khoan là một hoạt động kỹ thuật có ý nghĩa rất quan trọng cho sự thành công của các dự án thăm dò và khai thác dầu khí. Nó ảnh hưởng đến sự kéo dài của vòng đời khai thác mỏ, đồng thời khi xảy ra các sự cố mất nhiều thời gian và chi phí để xử lý. Trong nhiều trường hợp có thể dẫn đến phải hủy giếng. Chính vì vậy, cần nghiên cứu và đánh giá cẩn thận mọi vấn đề kỹ thuật liên quan đến công tác bơm trám xi măng giếng khoan bao gồm điều kiện thành hệ như nhiệt độ, áp suất, độ rỗng, độ thấm cũng như vật liệu pha chế xi măng phù hợp. Với những thành hệ có điều kiện khắc nghiệt có thể sử dụng các vật liệu mới tiên tiến như geopolymer hay nano silica để đảm bảo sự thành công và an toàn cho công tác bơm trám xi măng giếng khoan. Lời cảm ơn Chúng tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Bách Khoa (HCMUT), Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh (VNUHCM) đã hỗ trợ về thời gian và cơ sở vật chất cho nghiên cứu này.
796 Tài liệu tham khảo Adjei, S., Elkatatny, S., Aggrey, W. N., & Abdelraouf, Y., 2022. Geopolymer as the future oil-well cement: A review. Journal of Petroleum Science and Engineering, 208(PB), 109485. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2021.109485 Aird, P., 2019. Deepwater Geology & Geoscience. In Deepwater Drilling. https://doi.org/10.1016/b978- 0-08-102282-5.00002-8 Arnaud Cadix, S. J. , 2022. Cementing additives. Gulf Professional Publishing. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/B9780128227213000083 Burdylo, L., & Birch, G. , 1990. Primary Cementing Techniques. In Developments in Petroleum Science (Vol. 28, Issue C). https://doi.org/10.1016/S0376-7361(09)70310-3 Civil Engineering Portal. (n.d.). Cuore concrete - nano silica. https://www.engineeringcivil.com/cuore- concrete-nano-silica.html Davidovits, J. , 1991. Geopolymers: inorganic polymeric new materials. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. https://akjournals.com/view/journals/10973/37/8/article-p1633.xml DeBruijn, G. , 2021. Common Well Cementing Problems. Infographics, 42. https://www.pvisoftware.com/infographics/Common_Well_Cementing_Problems.PDF Diaz, L, 2017. HPHT Well Cementing Challenges. https://drillers.com/hpht-well-cementing-challenges/ Hảo, L. P. , 2011. Cơ sở khoan và khai thác dầu khí. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh. Nelson, E. B. , 1990. Well cementing. Well Cementing. Nelson, Erik B. , 1990. 9 Thermal Cements. In Developments in Petroleum Science (Vol. 28, Issue C). https://doi.org/10.1016/S0376-7361(09)70307-3 Nguyen, J. , 1996. Oil and Gas Field Development Techniques. Institut Francais Du Petrole Editions. Techno Paris Francis, 187-192. Petroshine. (n.d.). plug cementing. https://petroshine.com/plug-cementing/ Petrowiki. (n.d.). Glossary:HPHT. https://petrowiki.spe.org/Glossary:HPHT Petrowiki. , 2018. Cementing Operations. Society of Petroleum Engineers, 1. Renpu, W. , 2011. Production Casing and Cementing. Advanced Well Completion Engineering, 221-294. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-385868-9.00009-9 Saigao. (n.d.). Cementing complex problems. https://www.saigaogroup.com/news/cementing-complex- problems.html Schlumberger. (n.d.-a). cementing. https://glossary.slb.com/en/terms/c/cementing Schlumberger. (n.d.-b). landing collar. https://glossary.slb.com/en/terms/l/landing_collar Schlumberger. (n.d.-c). primary cementing. https://glossary.slb.com/en/terms/p/primary_cementing Schlumberger. (n.d.-d). secondary cementing. https://glossary.slb.com/en/terms/s/secondary_cementing Schlumberger. (n.d.-e). squeeze cementing. https://glossary.slb.com/en/terms/s/squeeze_cementing Smithson, T., 2016. HPHT Wells. Oilfield Review, 1-2. Thakkar, A., Raval, A., Chandra, S., Shah, M., & Sircar, A. (2020. A comprehensive review of the application of nano-silica in oil well cementing. Petroleum, 6(2), 123-129. https://doi.org/10.1016/j.petlm.2019.06.005 Živica, V., Palou, M. T., & Križma, M., 2015. Geopolymer Cements and Their Properties: A Review. Building Research Journal, 61(2), 85-100. https://doi.org/10.2478/brj-2014-0007
. 797 Cementing for oil and gas wells: a review of operation techniques and related problems Hoang Trong Quang1,* , Tran Nguyen Thien Tam1, Le Nguyen Hai Nam1, Kieu Phuc1, Do Quang Khanh2 1 Ho Chi Minh City University of Technology (HCMUT) 2 Vietnam Petroleum University (PVU) *Corresponding author: htquang@hcmut.edu.vn Abstract Drilling well construction is a highly complex job, requiring the smooth coordination of many processes to achieve efficiency and safety in the implementation process. Basically, the well drilling process consists of creating a cylindrical structure in the Earth's crust, well casing, and cementing. In particular, cementing plays a crucial role in ensuring the integrity and safety of the well over time. According to the development of the well drilling industry, many problems related to cementing arise from the preparation of cement slurries in accordance with the characteristics of the formations, which also shorten the setting time but still ensure compressive strength and isolation in extreme conditions such as high pressure and high temperature. With this motivation, a lot of research has been done on optimal cementing techniques and many special materials for preparing cement slurries, such as polymer materials and nanomaterials. In this review, the authors will present the basic issues as well as technical problems and the most advanced cement materials related to well cementing. Keywords: well cementing, primary cementing, secondary cementing, cement slurry, geopolymer, nano silica.