Bài giảng Cơ sở khoan dầu khí - Chương 3: Dung dịch khoan và xi măng
DUNG DꢀCH KHOAN VÀ XI MĔNG
Bài giảng được soạn bởi
Bộ môn Khoan – Khai thác Dầu khí
Khoa Kỹ thuật Đꢁa chꢂt và Dꢃu khí
Đꢄi hꢅc Bách Khoa TP. HCM
Tel: (08) 8647256 ext. 5767
GEOPET
NꢆI DUNG
1. Dung dꢁch khoan
2. Thꢇy lực khoan
3. Xi mĕng
4. Các phꢈꢉng pháp trám xi mĕng
Dung dịch khoan và xi măng
2
GEOPET
1. DUNG DꢀCH KHOAN
Dung dịch khoan và xi măng
3
GEOPET
Nꢊi dung
1. Đꢁnh nghƿa
2. Chꢋc nĕng
3. Các phꢈꢉng pháp rꢌa lꢍ khoan
4. Dung dꢁch sét
5. Các thông sꢎ cꢉ bꢏn cꢇa dung
dꢁch khoan
6. Phân loꢄi dung dꢁch khoan
7. Làm sꢄch dung dꢁch khoan
Dung dịch khoan và xi măng
1. Dung dịch khoan
4
GEOPET
ĐꢀNH NGHƾA
Đꢁnh 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 dꢁch khoan có thể là chất lꢂng hoặc khí
. Dung dꢁch khoan là không khí
. Dung dꢁch khoan dꢄng bꢅt
. Dung dꢁch khoan là nꢈꢐc
. Dung dꢁch khoan gꢎc dꢃu
. Dung dꢁch khoan gꢎc polyme tꢑng hꢒp (olefin và este)
Dung dịch khoan và xi măng
1. Dung dịch khoan
5
GEOPET
Hꢓ THꢔNG TUꢕN HOÀN DUNG DꢀCH
Dung dịch khoan và xi măng
1. Dung dịch khoan
6
GEOPET
CHꢖC NĔNG Cꢗ BꢘN
1. Rꢌa lꢍ khoan, nâng mꢙn khoan lên khꢚi giꢛng
2. Giữ mꢙn khoan lꢉ lꢌng khi ngꢈng tuꢃn hoàn
3. Làm mát, bôi trꢉn bꢊ khoan cꢜ
4. Giữ ꢑn đꢁnh thành lꢍ khoan
5. Truyꢝn thông tin đꢁa chꢂt lên bꢝ mặt
Dung dịch khoan và xi măng
1. Dung dịch khoan
7
GEOPET
CÁC CHꢖC NĔNG KHÁC
Gây tác dꢜng lý hóa khi phá hꢇy đꢂt đá
Truyꢝn nĕng lꢈꢒng cho turbin khoan
Là môi trꢈờng trung gian đꢞ truyꢝn tín hiꢟu điꢝu khiꢞn
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 CHꢠT - CHꢖC NĔNG CꢡA DUNG DꢀCH KHOAN
Chức nĕng
Tính chất lý/hóa
Vận chuyꢞn mꢙn khoan lên bꢝ mặt ꢖng suꢂt trꢈꢒt tƿnh, Đꢊ nhꢐt biꢞu
kiꢛn, Lꢈu lꢈꢒng
Giữ mꢙn khoan lꢉ lꢌng khi ngꢈng ꢖng suꢂt trꢈꢒt tƿnh
tuꢃn hoàn
Làm mát, bôi trꢉn bꢊ khoan cꢜ
Giữ ꢑn đꢁnh thành lꢍ khoan
Tꢢ trꢅng, Lꢈu lꢈꢒng
Tꢢ trꢅng, Tính trꢉ vꢐi sét
Truyꢝn nĕng lꢈꢒng cho turbin khoan Lꢈu lꢈꢒng, Tꢢ trꢅng, Đꢊ nhꢐt
Dung dịch khoan và xi măng
1. Dung dịch khoan
9
GEOPET
CÁC YꢣU Tꢔ KHÁC
Dung dꢁch khoan cꢃn phꢏi đꢈꢒc lựa chꢅn và thiꢛt kꢛ đꢞ có
tính chꢂt lý hóa phꢜc vꢜ các chꢋc nĕng nêu trên. Ngoài ra,
cꢃn chú ý đꢛn:
ꢘnh hꢈởng đꢛn môi trꢈờng cꢇa dung dꢁch khoan
Giá thành cꢇa dung dꢁch khoan
Khꢏ nĕng vận chuyꢞn
ꢘnh hꢈởng cꢇa dung dꢁch khoan đꢛn giai đoꢄn khai thác
Dung dịch khoan và xi măng
1. Dung dịch khoan
10
GEOPET
CÁC PHꢤꢗNG PHÁP RꢥA Lꢦ KHOAN
Tꢙy đặc điꢞm cꢇa quá trình khoan và yêu cꢃu kỹ thuật, thiꢛt
bꢁ, dung dꢁch khoan có thꢞ tuꢃn hoàn trong giꢛng đꢞ rꢌa lꢍ
khoan theo các phꢈꢉng pháp sau:
. Phꢈꢉng pháp rꢌa thuận
. Phꢈꢉng pháp rꢌa nghꢁch
. Phꢈꢉng pháp rꢌa cꢜc bꢊ
Dung dịch khoan và xi măng
1. Dung dịch khoan
11
GEOPET
CÁC PHꢤꢗNG PHÁP RꢥA Lꢦ KHOAN
1
1
2
1
2
2
Cꢃn
khoan
1
1
3
ꢔng lꢧng
lꢂy mẫu
mùn
Thành
giꢛng
khoan
2
khoan
2
2
Rửa thuận
Rửa nghꢁch
Rửa cꢃc bộ
1
2
3
Đꢈờng dung dꢁch vào
Đꢈờng dung dꢁch ra
Mꢙn khoan vào ꢎng lꢧng
Dung dịch khoan và xi măng
1. Dung dịch khoan
12
GEOPET
DUNG DꢀCH SÉT
Dung dꢁch
- Là mꢊt hꢟ đồng thể gꢨm 2 hay nhiꢝu thành phꢃn vật chꢂt.
- Vật chꢂt bꢁ phân chia thành những phꢃn tꢌ riêng biꢟt đꢈꢒc gꢅi là
chất hòa tan. Chꢂt chꢋa các phân tꢌ bꢁ phân chia gꢅi là môi
trường hòa tan.
- Hꢟ đꢨng thꢞ đꢈꢒc gꢅi là dung dꢁch khi đꢈờng kính cꢇa hꢄt hòa
tan nhꢚ hꢉn 10-6 mm.
Dung dịch khoan và xi măng
1. Dung dịch khoan
13
GEOPET
DUNG DꢀCH SÉT
Hệ phân tán
- Là hꢟ bao gꢨm 2 hay nhiꢝu pha (tướng) mà mꢊt trong những pha
đó bꢁ phân chia thành những phꢃn tꢌ rꢂt nhꢚ (chất phân tán) trong
những pha khác (môi trường phân tán).
- Hꢟ đꢈꢒc gꢅi là hꢟ phân tán khi đꢈờng kính cꢇa chꢂt phân tán lꢐn
hꢉn 10-6 mm.
Dung dịch khoan và xi măng
1. Dung dịch khoan
14
GEOPET
DUNG DꢀCH SÉT
Đá phiꢄn sét chꢅa phong hóa
Đá sét tầng chắn
Dung dịch khoan và xi măng
1. Dung dịch khoan
15
GEOPET
DUNG DꢀCH SÉT
Khi trꢊn sét vào nꢈꢐc ta
đꢈꢒc hꢟ phân tán bao
gꢨm:
Pha phân tán là sét
Môi trꢈờng phân tán
là nꢈꢐc
Sét trong tự nhiên không
đꢨng nhꢂt, do đó không
thꢞ tꢄo hꢟ phân tán đꢨng
nhꢂt cꢇa sét trong nꢈꢐc.
“Dung dịch sét” là tên gọi
do thói quen.
Dung dịch khoan và xi măng
1. Dung dịch khoan
16
GEOPET
CÁC THÔNG Sꢔ Cꢗ BꢘN CꢡA DUNG DꢀCH SÉT
Bao gꢨm các thông sꢎ sau:
. Trꢅng lꢈꢒng riêng ()
. Đꢊ nhꢐt (µ)
. ꢖng suꢂt trꢈꢒt tƿnh ()
. Đꢊ thꢏi nꢈꢐc (B)
. Hàm lꢈꢒng hꢄt rꢧn ()
. Đꢊ ꢑn đꢁnh (C)
. Đꢊ lꢧng ngày đêm (O)
. Đꢊ pH
Dung dịch khoan và xi măng
1. Dung dịch khoan
17
GEOPET
TRꢪNG LꢤꢫNG RIÊNG
Khꢎi lꢈꢒng riêng, g/cm3 (lbm/gal): = m/V
Trꢅng lꢈꢒng riêng, G/cm3 (lbf/gal): = F/V = mg/V = g
Khi điꢝu chꢛ và sꢌ dꢜng dung dꢁch, thꢈờng dꢙng và đꢈꢒc xác đꢁnh
bꢩng phꢙ kꢛ. Điꢝu kiꢟn khoan bình thꢈờng, = 1,05 - 1,25 g/cm3.
Thꢈờng dꢙng khi xác đꢁnh áp suꢂt thꢇy tƿnh và đꢈꢒc đo bꢩng cân.
Tỉ trọng kế dạng cân
Dung dịch khoan và xi măng
1. Dung dịch khoan
18
GEOPET
TRꢪNG LꢤꢫNG RIÊNG
Đꢑi đꢉn vꢁ đo khꢎi lꢈꢒng riêng
Tꢆ trọng (S.G)
1.0
psi/ft
0.433
1.0
ppg
8.33
19.23
1.0
Tꢆ trọng (S.G)
psi/ft
2.31
0.12
ppg
0.052
Ví dụ:
Dung dꢁch có khꢎi lꢈꢒng riêng 12 ppg tꢈꢉng đꢈꢉng vꢐi 12x0.052 = 0.624 psi/ft.
Dung dꢁch có tꢢ trꢅng 1.4 S.G tꢈꢉng đꢈꢉng vꢐi 1.4x0.433 = 0.606 psi/ft.
Dung dịch khoan và xi măng
1. Dung dịch khoan
19
GEOPET
TRꢪNG LꢤꢫNG RIÊNG
Khi giꢇm
. Thành giꢛng sập lở
. Thành hꢟ trꢈꢉng nở
. Chꢂt lꢈu tꢬ vꢢa xâm nhập vào giꢛng
. Vận tꢎc cꢉ hꢅc tĕng do giꢏi phóng nhanh mꢙn khoan
Khi tĕng
. Mꢂt dung dꢁch khoan vào thành hꢟ
. Vận tꢎc cꢉ hꢅc giꢏm
Dung dịch khoan và xi măng
1. Dung dịch khoan
20
GEOPET
Tải về để xem bản đầy đủ
138 trang
16/04/2022
1500
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Cơ sở khoan dầu khí - Chương 3: Dung dịch khoan và xi măng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_co_so_khoan_dau_khi_chuong_3_dung_dich_khoan_va_xi.pdf
