TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỀ TÀI TÌM HIỂU VỀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN DUNG DỊCH KHOAN TRONG KHAI THÁC DẦU KHÍ Trình độ đào tạo : Đại học Hệ đào tạo : Chính quy Ngành : Cơng nghệ hóa học Chuyên ngành : Hóa dầu Đơn vị thực tập : Xí nghiệp khoan Sửa giếng Sinh viên thực : Trần Quang Hùng Đỗ Thanh Tâm Nguyễn Chí Tâm Nguyễn Đức Nhựt Trương Minh Nhật Vũng Tàu, tháng năm 2014 NHẬN XÉT CỦA ĐƠN VỊ THỰC TẬP Vũng Tàu, ngày tháng năm 2014 Xác nhận đơn vị LỜI CẢM ƠN Nhóm em xin cảm ơn đến thầy Khoa Hóa học Cơng nghệ thực phẩm, trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu tạo điều kiện giúp chúng em có đợt thực tập thành cơng tốt đẹp Nhóm em xin bày tỏ lịng cảm ơn chân thành đến: - TS Phạm Hồng Lĩnh - KS Nguyễn Thanh Liêm - Các cán công tác phòng Dung Dịch Khoan cán Xí Nghiệp Khoan Sửa Giếng Đã tận tình giúp đỡ nhóm thời gian thực tập phịng dung dịch khoan Sự quan tâm giúp đỡ tận tình giúp chúng em hồn thành tốt tập tốt nghiệp vừa qua Một chuyến đầy ý nghĩa quên đời sinh viên Nhóm em xin chân thành cảm ơn! Vũng tàu , ngày 14 tháng 07 năm 2014 Nhóm sinh viên thực Báo cáo thực tập chuyên ngành GVHD: MỤC LỤC CHƢƠNG GIỚI THIỆU CHƢƠNG HÓA CHẤT DÙNG ĐỂ PHA CHẾ VÀ XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT CỦA DUNG DỊCH KHOAN 2.1 Khái niệm 2.2 Chức dung dịch khoan 2.2.1 Chức rửa lỗ khoan, nâng mùn khoan lên khỏi giếng 2.2.2 Chức giữ mùn khoan lơ lửng tuần hoàn 2.2.3 Làm mát, bôi trơn khoan cụ 2.2.4 Chức giữ thành lỗ khoan không bị sập lở, khống chế xâm nhập chất lưu từ vỉa vào giếng 2.2.5 Chức truyền lượng động đáy 2.2.6 Gây tác dụng hóa lý phá hủy đất đá 10 2.3 Thành phần phân loại dung dịch khoan 10 2.3.1 Dung dịch khoan gốc nước 11 2.3.1.1 Nước kỹ thuật: 11 2.3.1.2 Dung dịch sét gồm có: 12 2.3.2 Dung dịch khoan gốc dầu 12 2.3.3 Dung dịch nhũ tương 13 CHƢƠNG DANH MỤC CÁC THIẾT BỊ DÙNG CHO QUÁ TRÌNH PHA CHẾ VÀ XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT CỦA DUNG DỊCH KHOAN 15 3.1 Tỉ trọng 16 3.2 Phễu đo độ nhớt Marsh Funnel (Hàng Mỹ SX) 17 3.3 Phƣơng pháp xác định độ bền gel 18 3.4 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng Kali 19 3.5 Phƣơng pháp xác độ dày vỏ bùn 19 3.6 Phƣơng pháp xác định khả bôi trơn 20 Nhóm SV Báo cáo thực tập chuyên ngành GVHD: 3.7 Phƣơng pháp xác định độ thải nƣớc 21 3.8 Dụng cụ đo hàm lƣợng cát 22 3.9 Hàm lƣợng pha rắn 23 3.10 Hàm lƣợng pha keo 24 3.11 Phƣơng pháp xác định độ nhớt biểu kiến, độ nhớt dẻo ứng lực cắt động 25 CHƢƠNG QUY ĐỊNH VỀ AN TOÀN LAO ĐỘNG KHI TIẾN HÀNH CƠNG VIỆC TẠI PHỊNG DUNG DỊCH – XN KHOAN & SG 27 4.1 Yêu cầu chung an toàn 27 4.2 Những yêu cầu an toàn trƣớc làm việc 28 4.3 Những yêu cầu an toàn làm việc 28 4.4 Cách xử lý cố 29 4.5 Khi kết thúc công việc 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO 30 Nhóm SV Báo cáo thực tập chuyên ngành GVHD: CHƢƠNG GIỚI THIỆU Xí nghiệp khoan sửa giếng thành lập từ tháng năm 1983, tập thể CBCNV quốc tế có nhiều kinh nghiệm lĩnh vực khoan thăm dị khai thác dầu khí Xí nghiệp Khoan & Sửa giếng có đội ngũ chun gia kỹ thuật quản lý nhiều kinh nghiệm, có tiến sỹ, thạc sỹ, chuyên gia, kỹ sư, kỹ thuật viên đào tạo nước Xí nghiệp khoan sửa giếng trang bị giàn tự nâng Tam Đảo – 01, Tam Đảo – 02 Cửu Long với thiết bị đại, giàn khoan Uranmash – 3D, sửa giếng MMWU – 01, đội khoan với dịch vụ sản xuất bờ, xưởng lắp tháp, xưởng bom tráng xi măng, phòng dung dich khoan đáp ứng dịch vụ trọn gói riêng lẽ thi công thi công sữa chữa giếng khoan Để đáp ứng nhu cầu cao khách hàng, XNK & Sglieen tục cải tiến công tác quản lý sản xuất kinh doanh việc áp dụng hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001 : 2008, luật Code, ISPS Code Bằng thiết bị nhân lực có Xí Nghiệp Khoan & Sửa giếng khoan 1,4 triệu mét khoan, sủa 779 lượt giếng khoan mỏ White Tiger, Dragon, Soi, Hoàng Long, Big Bear, Ba Den, Ba Vi, Thiên Ung, Dai Bang,….Với kỹ thuật khoan xiên góc lên tới 700 tiến hành cho nhiều nhà thầu khác VRJ, PVSC… Với hệ thống thiết bị đại, đội ngũ chuyên gia, kỹ sư, kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm XNK & SG sẵn sàng phục vụ yêu cầu khách hàng với sản phẩm dịch vụ đạt tiêu chuẩn quốc tế Ngồi cơng tác khoan, Xí nghiệp cịn có khả thực cơng việc sau:  Thiết kế giếng khoan thăm dò khai thác dầu khí biển đất liền  Trực tiếp đạo kỹ thuật thi cơng giếng khoan có độ sâu 5000m  Khoan xiêng định hướng có độ lớn 700, khoan ngang vào sản phẩm dầu khí Nhóm SV Báo cáo thực tập chuyên ngành GVHD:  Bơm trám xi măng, gia cố giếng khoan, kiểm tra độ kín ống dẫn dầu, khí nước  Sữa chữa giếng khoan dầu, nước, nâng cấp khai thác lâu dài  Kiểm tra khuyết tật thiết bị máy siêu âm, điện tử có độ xác cao  Sữa chữa, bảo dưỡng, phục hồi loại máy khoan, khí cắt gọt kim loại, thiết bị động lực, thiết bị nâng Nhóm SV Báo cáo thực tập chuyên ngành GVHD: CHƢƠNG HĨA CHẤT DÙNG ĐỂ PHA CHẾ VÀ XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT CỦA DUNG DỊCH KHOAN 2.1 Khái niệm Dung dịch khoan loại dung dịch tuần hoàn bơm từ bề mặt vào cần khoan, qua choòng khoan quay lại bề mặt khoảng không vành xuyến cơng tác khoan Dung dịch khoan chất lỏng khí:  Dung dịch khoan khơng khí  Dung dịch khoan dạng bọt  Dung dịch khoan nước  Dung dịch khoan gốc dầu  Dung dịch khoan gốc polymer tổng hợp (olefin este) 2.2 Chức dung dịch khoan Trong trình thi cơng giếng khoan dầu khí, dung dịch khoan đóng vai trị vơ quan trọng, thành phần khơng thể thiếu suốt thời gian khoan đóng góp vào hồn thành chương trình khoan Dung dịch khoan có chức sau đây:  Rửa lỗ khoan, nâng mùn khoan lên khỏi giếng  Giữ mùn khoan lơ lửng ngưng tuần hồn  Làm mát, bơi trơn khoan cụ  Giữ thành lỗ khoan không bị sập lở, tránh nước rửa tượng dầu, khí, nước vào lỗ khoan  Gây tác dụng lý hóa phá hủy đất đá  Truyền lượng cho turbin khoan Ngồi ra, cịn chức khác như: Đảm bảo tính xác cho cơng tác đánh giá vỉa, kiểm sốt ăn mịn thiết bị (O2, CO2, H2S), hỗ trợ trình trám xi măng hồn thiện giếng, giảm thiểu tác hại cho mơi trường, truyền thơng tin địa chất lên mặt đất Nhóm SV Báo cáo thực tập chuyên ngành GVHD: 2.2.1 Chức rửa lỗ khoan, nâng mùn khoan lên khỏi giếng Đây điều kiện để đạt tốc độ học khoan cao Đi đơi với q trình phá hủy đá q trình giải phóng mùn khoan khỏi bề mặt đáy, phải làm mùn khoan khỏi đáy tạo điều kiện tốt cho làm việc dụng cụ khoan, tránh tượng kẹt cố lắng đọng mùn khoan đáy Muốn rửa đáy lỗ khoan phải kịp thời đưa mùn khoan lên mặt đất theo khoảng không vành xuyến thành lỗ khoan cần khoan Mức độ rửa lỗ khoan phụ thuộc vào số lượng hạt mùn khoan Đáy lỗ khoan làm phụ thuộc vài yếu tố bản:  Vận tốc lên dòng dung dịch: Năng suất máy bơm lớn, lượng dung dịch bơm vào đáy lỗ khoan nhiều, đáy lỗ khoan rửa tốc độ khoan tăng  Tính chất dung dịch: Dung dịch có độ nhớt thấp, độ linh động cao làm đáy lỗ khoan  Hình dạng kích thước hạt mùn 2.2.2 Chức giữ mùn khoan lơ lửng tuần hoàn Trong trình khoan thường xảy tượng ngừng khoan cách đột ngột tiếp cần, thay choòng khoan Lúc khoảng khơng vành xuyến cịn nhiều mùn khoan chưa nâng lên mặt đất Do trọng lượng thân, hạt mùn khoan lắng xuống gấy tượng kẹt lỗ khoan Để tránh tượng kẹt cần khoan, phải dùng dung dịch có tính lưu biến cao Dung dịch loại trạng thái yên tĩnh, ứng suất giới hạn chúng tăng lên (q trình gel hóa), đủ để giữ hạt mùn khoan không bị lắng xuống Để đảm bảo chức dung dịch khoan phải đạt yêu cầu sau:  Có tính xúc biến cao, khả hình thành mạng lưới cấu trúc để giữ cho hạt mùn trạng thái lơ lửng  Giá trị ứng suất trượt tĩnh đủ lớn để tránh không cho hạt mùn rơi ngược trở lại giếng Nhóm SV Báo cáo thực tập chuyên ngành GVHD:  Khả giữ hạt mùn khoan trạng thái lơ lửng loại nước rửa đánh giá kích thước lớn hạt mùn khoan không bị chìm loại nước rửa  Khi rửa lỗ khoan nước lã chất khí, tính lưu biến loại dung dịch thấp, ngừng tuần hoàn sau đưa hết mùn khoan lên mặt đất Đồng thời phải nhanh chóng khơi phục tuần hồn dung dịch 2.2.3 Làm mát, bơi trơn khoan cụ Trong trình khoan, dụng cụ phá đá bị nóng nhiệt đáy (địa nhiệt) ma sát với đất đá Năng lượng học ma sát sinh nhiệt Một phần làm nóng dụng cụ phá đá phần vào đất đá Nhiệt vùng tiếp xúc 800 – 1000ºC giảm độ bền độ chống ăn mòn dụng cụ, làm cho lưỡi khoan không khả làm việc Khi dùng đến chất lỏng khí để rửa lỗ khoan chất thu nhiệt dẫn đến cân nhiệt độ: nhiệt độ tỏa trình ma sát sau thời gian nhiệt độ chất rửa lỗ khoan Lúc nhiệt độ dụng cụ phá đá không đổi Việc làm mát dụng cụ phá đá phụ thuộc lưu lượng, tỉ nhiệt nhiệt độ ban đầu chất để rửa lỗ khoan Lưu lượng tỉ nhiệt lớn nhiệt độ trung bình chỗ tiếp xúc nhỏ Mặt khác lỗ khoan lớn việc làm lạnh chng khoan nhanh Thực tế cho thấy dung dịch làm lạnh dụng cụ phá đá tốt nước lã, sau dung dịch sét chất lỏng khác, cuối chất khí Dung dịch khoan cịn bơi trơn ổ bi, chi tiết khác turbin, choòng khoan cần khoan ống chống nước rửa làm giảm ma sát phận quay, bôi trơn làm giảm nhẹ làm việc cấu dẫn đến tăng độ bền chúng, đặc biệt quan trọng turbin Hiệu bôi trơn tăng pha vào dung dịch – 10% dầu diesel dầu hỏa Dung dịch nhũ tương dầu có tác dụng bôi trơn tốt nhất, dùng dung dịch khoan moment quay giảm 30% Nhóm SV Báo cáo thực tập chuyên ngành GVHD: Solids 11 12 13 Hàm lượng nước %V 83 %V Kg/m3 8.5 Water Hàm lượng chất bôi trơn Lubricant Hàm lượng pha keo MBT 14 K+ g/l 30 15 Ca+ mg/l 1600 – 2000 16 Cl- g/l 53 N.m