Đang tải... (xem toàn văn)
Thay thế dung dịch khoan bằng vữa xi măng trong khoảng không gian bên ngoài cột ống chống và bơm vữa xi măng dâng tới chiều sâu cần thiết. Kết quả cần phải thu được là loại trừ sự chuyển động của bất cứ lưu chất nào (chất lỏng hoặc khí) từ vỉa này đến vỉa khác thông qua không gian vành xuyến, đảm bảo sự cách ly lâu dài các vỉa sản phẩm đối với nước ngầm, làm chắc đất đá bở rời, cột ống chống được bảo vệ tránh rỉ do nước vỉa và nâng cao khả năng chịu lực.
Chương 6: CÁC KỸ THUẬT BƠM TRÁM GIẾNG KHOAN DẦU KHÍ 6.1 Mục đích 6.2 Trám xi măng giai đoạn 6.3 Trám xi măng nhiều giai đoạn 6.4 Trám xi măng cột ống chống lửng 6.5 Ép xi măng 6.6 Đặt cầu xi măng 6.7 Trám xi măng giếng khoan ngang 6.8 Các cố tiềm tàng biện pháp khắc phục công tác bơm trám xi măng 6.9 Các kỹ thuật công nghệ công tác bơm trám xi măng 6.10 Đánh giá chất lượng gia cố giếng khoan Mục đích - Thay dung dịch khoan vữa xi măng khoảng không gian bên cột ống chống bơm vữa xi măng dâng tới chiều sâu cần thiết - Kết cần phải thu loại trừ chuyển động lưu chất (chất lỏng khí) từ vỉa đến vỉa khác thông qua không gian vành xuyến, đảm bảo cách ly lâu dài vỉa sản phẩm nước ngầm, làm đất đá bở rời, cột ống chống bảo vệ tránh rỉ nước vỉa nâng cao khả chịu lực Trám xi măng giai đoạn Trám xi măng nhiều giai đoạn Trám xi măng cột ống chống lửng Bơm ép vữa xi măng cho ống chống lửng Ép xi măng –Squeeze cementing • • • • • Khắc phục sửa chữa trình bơm trám thứ cấp Giảm tỷ số khí dầu cách bịt kín tầng có chứa khí Hạn chế di cư chất lưu từ tầng ngừng khai thác Bịt kín tầng dung dịch Hạn chế cách đáng kể xâm nhập nước từ bên bên tầng khai thác • Sửa chữa đoạn ống bị rò rỉ gây ăn mòn ống chống chất lưu vỉa Mô nhiệt độ thực giếng khoan Trám xi măng giếng khoan đòi hỏi phải xác định xác nhiệt độ đáy giếng để thiết kế vữa bơm ép Nhiệt độ tĩnh đáy giếng điều kiện để thiết kế vữa, chọn loại vật liệu Những thí nghiệm xác định thời gian quánh cần phải thực nhiệt độ tuần hoàn đáy giếng độ sâu thả cột ống chống Ban đầu, nhiệt độ tuần hoàn đáy giếng tính tốn theo gradien địa nhiệt lấy từ đồ địa nhiệt Hiển nhiên, mức độ tin cậy số liệu bị giới hạn đồ xây dựng từ số số liệu thực tế Mơ nhiệt độ thực giếng khoan Tiêu chuẩn API lúc đầu (1950) đưa tính tốn dựa gradien nhiệt độ 1,5 oF/ft (0,8 oC/30m) Bộ số liệu thu thập vào năm 1960 đưa vào năm 1970 bao phủ khoảng rộng 0,9-1,9 oF/ft (0,5-1,0 oC/30m) cho hầu hết độ sâu Từ đến nay, cơng ty dịch vụ bơm trám ứng dụng nhiều thiết bị đo giếng khoan để có thơng số nhiệt độ xác Trong năm gần cơng ty giới thiệu chương trình mơ xác thực nhiệt độ cho vữa xi măng chuyển động giếng khoan lúc bơm trám Quá trình tiêu chuẩn hóa Về vật liệu xi măng quy trình thí nghiệm API Specification 10A - Specification for Cements and Materials for Well Cementing API Specification 10B Khoan nước sâu Recommended Practice on Testing of Deepwater Well Cement Formulations Các dụng cụ thiết bị đánh giá chất vành đá xi măng Các tính chất học đá xi măng Trong nhiều năm, cường độ nén kéo đơn trục tính chất học quan tâm việc bơm trám giếng khoan Một số trường hợp khác xác định cường độ uốn đá Trong năm 1990 nhà khoa học bắt đầu đánh giá tính nguyên vẹn vành đá xi măng theo điều kiện, đặc biệt kiện xảy toàn thời gian hoạt động giếng Trước đó, nhà nghiên cứu cho hoạt động giếng, kết thúc hoàn thiện giếng, khai thác giếng sau bơm trám giếng khoan có ảnh hưởng lớn đến nguyên vẹn vành đá xi măng Các tính chất học đá xi măng Từ đó, có hợp tác công ty dịch vụ bơm trám nhà thầu xây dựng mỏ để nghiên cứu tìm hiểu tính chất học đá xi măng Các tính chất điển sau: * Young modul –Mo dun đàn hồi * Hệ số Poisson * Các tính chất dẻo * Góc ma sát -Friction angle * Flexural strenght * Tensible and compressible strenght (triaxially load) Đánh giá chất lượng gia cố giếng khoan Phương pháp bơm ép thử áp suất Phương pháp carota nhiệt Phương pháp carota siêu âm Phương pháp carota nhiệt Xác định chiều cao vữa xi măng Phát kênh dẫn Phương pháp carota siêu âm Trong công nghiệp dầu khí, người ta thường sử dụng thiết bị đo siêu âm để kiểm tra, đánh giá chất lượng trám xi măng giếng khoan thăm dò khai thác Các thiết bị dựa sở đo thời gian, độ suy giảm dạng sóng siêu âm thơng qua thơng số để đánh giá chất lượng xi măng giếng khoan Các thiết bị hãng dịch vụ đo địa vật lý giếng khoan tiếng có tên CBL(Cement Bond log), VDL(Variable Density log), CET(Cement Evaluation Tool) Phương pháp carota siêu âm Thiết bị đo CBL VDL Thiết bị đo CBL VDL thiết kế nhằm đo thời gian độ suy giảm sóng siêu âm (20KHz) đầu thu khác sau truyền qua dung dịch thành ống chống từ đầu phát Một đầu thu có khoảng cách tới đầu phát ft(91cm) dùng cho CBL, cịn đầu thu có khoảng cách tới đầu phát 5ft (152cm) dùng cho VDL Phương pháp carota siêu âm CBL: Dùng để đánh giá chất lượng xi măng với ống chống Xi măng trạng thái sau: bao bọc tốt (dầy, đều), bao phần hồn tồn khơng có quanh ống chống Trong khảo sát CBL, người ta thường đo độ suy giảm sóng dạng biên độ biểu diễn mV Dựa vào biên độ đo sóng sau truyền qua bị hấp thụ xi măng, ta xác định tình trạng gắn kết với ống chống Phương pháp carota siêu âm – Với ống chống có độ gắn kết xi măng tốt hấp thụ sóng mạnh bề dầy xi măng mà lượng lại thu yếu, dẫn tới biên độ ghi thấp – Với ống chống có độ gắn kết xi măng yếu, mỏng bao phần biên độ sóng ghi thường không mức độ trung bình – Với ống chống khơng có xi măng, sóng khơng bị hấp thụ nhiều thép nên có độ phản xạ mạnh Trong trường hợp đường ghi biên độ luôn cố định mức cao – Ngồi biên độ, người ta cịn thường ghi thêm thời gian sóng đầu khảo sát CBL nhằm kiểm tra trạng thái thiết bị Nếu thiết bị nằm đồng tâm với giếng khoan thời gian cố định phụ thuộc vào kích cỡ ống chống thể loại dung dịch Phương pháp carota siêu âm VDL: Nếu CBL cho phép đánh giá chất lượng xi măng bao quanh ống chống VDL cho phép kiểm tra, đánh giá chất lượng xi măng gắn kết với ống chống mà thành hệ Điều dựa sở sau: khoảng cách đầu thu đầu phát VDL ft, lớn so với CBL( 3ft), mà VDL cho phép nghiên cứu, phân tách thành phần với tốc độ truyền sóng khác cách xa (tới thành hệ) so với ống chống VDL đo dạng tín hiệu sóng thành phần khác phụ thuộc vào thời gian Việc đánh giá chất lượng xi măng VDL dựa nguyên tắc sau: Phương pháp carota siêu âm – Sóng tới từ ống chống có tín hiệu yếu gắn kết tốt, có tín hiệu mạnh ngược lại gắn kết xi măng với ống chống – Sóng tới từ thành hệ có tín hiệu yếu gắn kết kém, có tín hiệu mạnh ngược lại gắn kết tốt xi măng với thành hệ Ngồi ra, VDL sử dụng kết hợp CBL nhằm phát vị trí khuyết ximăng theo vành xuyến khe, rãnh (Microannulus or Channel) Trong trường hợp sóng từ ống chống từ thành hệ có tín hiệu mạnh Tuy nhiên VDL có hạn chế định Trong trường hợp thành hệ có mật độ thấp, bở rời, nén kết VDL cho tín hiệu yếu xi măng gắn kết với thành Phương pháp carota siêu âm Phương pháp carota siêu âm ... đo đạc giếng thân trần Kỹ thuật đổ cầu xi măng cân Kỹ thuật đổ cầu xi măng dùng thiết bị múc -máng Kỹ thuật đổ cầu xi măng hai nút Trám xi măng giếng khoan ngang Do đặc điểm thân giếng khoan. .. kín tồn cột ống chống Các kỹ thuật công nghệ công tác bơm trám xi măng Hóa chất phụ gia cho xi măng Mô nhiệt độ thực giếng khoan Q trình tiêu chuẩn hóa Khoan nước sâu Các dụng cụ thiết bị đánh... gian hoạt động giếng Trước đó, nhà nghiên cứu cho hoạt động giếng, kết thúc hoàn thiện giếng, khai thác giếng sau bơm trám giếng khoan có ảnh hưởng lớn đến nguyên vẹn vành đá xi măng Các tính chất