Download miễn phí Bài giảng Dung dịch khoan - xi măng
Rửa lỗkhoan, nâng mùn khoan lên khỏi giếng
Chức năng 1
Đây là điều kiện để đạt được tốc độcơhọc khoan cao.
Muốn rửa sạch đáy lỗkhoan thì phải kịp thời đưa
mùn khoan lên mặt đất theo khoảng không vành
xuyến giữa thành lỗkhoan và cần khoan. Mức
độrửa sạch lỗkhoan phụthuộc vào sốlượng và
chất lượng nước rửa bơm vào lỗkhoan: tốc độ
dòng nước rửa đi lên, tính chất cơhọc, cấu trúc
của nước rửa, kích thước và trọng lượng các hạt
mùn khoan.
Năng suất máy bơm càng lớn, lượng nước rửa
bơm vào lỗkhoan càng nhiều, đáy lỗkhoan càng
rửa sạch thì tốc độkhoan càng tăng
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
1DUNG DỊCH KHOAN - XIMĂNGGV: Đỗ Hữu Minh Triết
Email: [email protected]
2 GEOPET
Tài liệu tham khảo
Kỹ thuật khoan dầu khí, Lê Phước Hảo, 1995
Bài giảng dung dịch khoan và vữa trám, Trần Đình Kiên, 2002
Applied Drilling Engineering, A. T. Bourgoyne Jr., K. K. Millheim, M. E.
Chenevert, F. S. Young Jr., SPE, 1991
Drilling fluids, Solids Control and Hydraulics (Module A-E), Smith
International, 1990
Principles of Drilling Fluid Control, 12nd Edition, API, 1969
Cementing, Dwight K. Smith, SPE monograph vol. 4, 1990
Well Cementing, Erick B. Nelson, 1990
3 GEOPET
Kiểm tra tại lớp, bài tập: 20%
Kiểm tra giữa học kỳ (tuần 8): 20%
Thi cuối kỳ (tuần 16): 60%
Kiểm tra – Đánh giá
4 GEOPET
Nội dung tóm tắt
A. Dung dịch khoan
Các khái niệm, tính chất, các thông số cơ bản của dung dịch
khoan, cách gia công hóa học chúng. Cách rửa lỗ khoan
bằng nước lã và các dung dịch tự nhiên. Các loại dung dịch
dùng trong điều kiện phức tạp. Cách làm sạch dung dịch.
B. Ximăng
Các tính chất cơ bản của ximăng, cách chọn vữa ximăng,
các nguyên tắc của phương pháp trám ximăng.
25 GEOPET
CHƯƠNG 8: KỸ THUẬT BƠM TRÁM XIMĂNG GIẾNG KHOAN DẦU KHÍ13-14
CHƯƠNG 7: CHỌN VỮA XIMĂNG DÙNG TRONG CÔNG NGHIỆP DẦU KHÍ12
CHƯƠNG 6: XIMĂNG PORLAND11
CHƯƠNG 5: LÀM SẠCH DUNG DỊCH10
CHƯƠNG 4: DUNG DỊCH KHOAN TRONG ĐIỀU KIỆN PHỨC TẠP7-8-9
CHƯƠNG 3: GIA CÔNG HÓA HỌC DUNG DỊCH SÉT6
CHƯƠNG 2: DUNG DỊCH SÉT3-4-5
CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ RỬA LỖ KHOAN1-2
Nội dungTuần
Nội dung chi tiết
CHƯƠNG 1
KHÁI NIỆM CHUNG
VỀ RỬA LỖ KHOAN
Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết1-2
GEOPETRỬA LỖ KHOAN LÀ GÌ?
Rửa lỗ khoan là dùng chất lỏng hay chất khí để thực hiện 2 nhiệm vụ:
Làm sạch đáy lỗ khoan
Bôi trơn và làm mát công cụ khoan
Định nghĩa
Dung dịch khoan là bất kì dung dịch nào được tuần hoàn hay 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 dịch khoan có thể là chất lỏng hay khí
Dung dịch khoan là không khí
Dung dịch khoan dạng bọt
Dung dịch khoan là nước
Dung dịch khoan gốc dầu
Dung dịch khoan gốc polyme tổng hợp (olefin và este)
Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết1-3
GEOPETI. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VÀ SỬ DỤNG
CÁC LOẠI DUNG DỊCH VÀO CÔNG TÁC KHOAN
- Thế kỷ XIX ở Trung Quốc người ta đã tiến hành rửa lỗ khoan bằng
nước lã, sau đó là nước lã và các hạt sét có sẵn.
- 1905, dung dịch sét đã được dùng để rửa lỗ khoan trong giếng khoan
đầu tiên ở Texas.
- 1921, ôxit sắt xay nhỏ được dùng để làm nặng dung dịch ở bang
Arkansas và bang Louissiana (Mỹ). Sau đó, barit được tìm thấy có khả
năng làm nặng dung dịch tốt hơn.
- Đồng thời với việc làm nặng dung dịch người ta tìm ra xút (NaOH) và
aluminat natri để làm ổn định dung dịch và giữ các hạt chất làm nặng ở
trạng thái lơ lửng.
Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết1-4
GEOPET
- 1937, tinh bột được dùng làm giảm độ thoát nước của dung dịch.
- 1944, Carboxymetyl Celullose (CMC) được dùng làm giảm độ thoát
nước của dung dịch.
- Sau đó, ở Mỹ và Nga đồng thời tìm ra dung dịch gốc dầu để mở vỉa dầu.
- 1939 – 1940, người ta dùng huyền phù carbonat để rửa lỗ khoan.
- 1943, người ta dùng dung dịch có vôi để có thể chịu được nhiệt độ hơn
190oC mà không bị đặc.
- 1953, dùng dung dịch thạch cao để thực hiện mục đích trên.
- Ngoài việc rửa lỗ khoan bằng chất lỏng, còn dùng chất khí để rửa lỗ
khoan, thực hiện đầu tiên vào 1918.
I. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VÀ SỬ DỤNG
CÁC LOẠI DUNG DỊCH VÀO CÔNG TÁC KHOAN
Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết1-5
GEOPET
Hệ thống tuần hoàn dung dịch
Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết1-6
GEOPET
Ổn định thành giếng
Ngăn sự xâm nhập
của chất lưu
Giúp xác định
lưu chất vỉa
Vận chuyển
mùn khoan
lên bề mặt
Bôi trơn,
làm mát
bộ khoan cụ
II. CHỨC NĂNG CỦA DUNG DỊCH KHOAN
¾ 1. Rửa lỗ khoan, nâng mùn khoan lên khỏi giếng
¾ 2. Giữ mùn khoan lơ lửng khi ngưng tuần hoàn
¾ 3. Làm mát, bôi trơn bộ khoan cụ
¾ 4. Giữ thành lỗ khoan không bị sập lở, tránh mất
nước rửa và hiện tượng dầu-khí-nước vào lỗ khoan
¾ 5. Gây tác dụng lý hóa khi phá hủy đất đá
¾ 6. Truyền năng lượng cho turbin khoan
Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết1-7
GEOPET
Các chức năng khác
¾ Đảm bảo tính chính xác cho công tác đánh giá vỉa
¾ Kiểm soát sự ăn mòn thiết bị (O2, CO2, H2S)
¾ Hỗ trợ quá trình trám ximăng và hoàn thiện giếng
¾ Giảm thiểu các tác hại cho môi trường
¾ Truyền thông tin địa chất lên mặt đất
¾ Là môi trường trung gian để truyền tín hiệu điều khiển
II. CHỨC NĂNG CỦA DUNG DỊCH KHOAN
Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết1-8
GEOPET
Rửa lỗ khoan, nâng mùn khoan lên khỏi giếng
Chức năng 1
Đây là điều kiện để đạt được tốc độ cơ học
khoan cao.
Muốn rửa sạch đáy lỗ khoan thì phải kịp thời đưa
mùn khoan lên mặt đất theo khoảng không vành
xuyến giữa thành lỗ khoan và cần khoan. Mức
độ rửa sạch lỗ khoan phụ thuộc vào số lượng và
chất lượng nước rửa bơm vào lỗ khoan: tốc độ
dòng nước rửa đi lên, tính chất cơ học, cấu trúc
của nước rửa, kích thước và trọng lượng các hạt
mùn khoan.
Năng suất máy bơm càng lớn, lượng nước rửa
bơm vào lỗ khoan càng nhiều, đáy lỗ khoan càng
rửa sạch thì tốc độ khoan càng tăng.
Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết1-9
GEOPET
Giữ mùn khoan lơ lửng khi ngưng tuần hoàn
Chức năng 2
Trong quá trình khoan thường xảy ra hiện tượng ngừng khoan một
cách đột ngột hay khi tiếp cần, thay choòng khoan. Lúc đó trong
khoảng không vành xuyến còn rất nhiều mùn khoan chưa được nâng
lên mặt đất. Do trọng lượng bản thân, các hạt mùn khoan lắng xuống
gây ra hiện tượng kẹt lỗ khoan.
Để tránh hiện tượng kẹt lỗ khoan, phải dùng dung dịch có tính lưu biến
cao. Dung dịch loại này khi ở trạng thái yên tĩnh, ứng suất giới hạn của
chúng tăng lên (quá trình gel hóa), đủ để giữ các hạt mùn khoan không
bị lắng xuống.
Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết1-10
GEOPET
Giữ mùn khoan lơ lửng khi ngưng tuần hoàn (tt)
Chức năng 2
Khả năng giữ các hạt mùn khoan ở trạng thái lơ lửng của một loại
nước rửa được đánh giá bằng kích thước lớn nhất của các hạt mùn
khoan không bị chìm trong loại nước rửa ấy.
Khi rửa lỗ khoan bằng nước lã hay chất khí, do tính lưu biến của các
loại dung dịch này rất thấp, chỉ được ngừng tuần hoàn sau khi đưa hết
mùn khoan lên mặt đất. Đồng thời phải nhanh chóng khôi phục lại sự
tuần hoàn của dung dịch.
Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết1-11
GEOPET
Làm mát, bôi trơn bộ khoan cụ
Chức năng 3
Trong quá trình khoan, công cụ phá đá bị nóng do nhiệt độ ở đáy (địa
nhiệt) và do ma sát với đất đá.
Năng lượng cơ học do ma sát sẽ sinh ra nhiệt. Một phần làm nóng dụng
cụ phá đá và một phần đi vào đất đá. Nhiệt độ ở vùng tiếp xúc 800 -
1000oC sẽ giảm độ bền và độ chống mòn của dụng cụ.
Khi dùng các chất lỏng và khí để rửa lỗ khoan thì chất đó sẽ thu nhiệt
dẫn đến sự cân bằng nhiệt độ: nhiệt độ tỏa ra do quá trình ma sát sau
một t...