Đồ án thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ

Đồ án môn học -
Chương I
điều kiện tự nhiên và địa chất mỏ Bạch Hổ
i. đặc điểm địa lý vùng mỏ.
Mỏ Bạch Hổ nằm ở lô số 9 thuộc biển Đông, diện tích mỏ khoảng chừng
10.000km
2
, cách đất liền khoảng 120km theo đường chim bay, cách cảng dịch vụ
của xí nghiệp liên doanh dầu khí VietSovPetro (XNLD VSP) khoảng 120km. ở
phía Tây của mỏ khoảng 35km là mỏ Rồng, xa hơn nữa là mỏ Đại Hùng . Toàn bộ
cơ sở dịch vụ trên bờ của XNLD VSP nằm trong phạm vi thành phố Vũng Tàu bao
gồm xí nghiệp khoan biển, xí nghiệp khai thác, xí nghiệp dịch vụ kỹ thuật, xí
nghiệp vận tải biển, viện dầu khí
ii. đặc điểm khí hậu và thủy văn.
Khí hậu vùng mỏ là khí hậu cận nhiệt đới gió mùa. Mỏ nằm trong khu vực
khối không khí có chế độ tuần hoàn ổn định. Mùa đông có gió Đông Nam mùa hè
có gió Tây Nam. Gió Đông Nam kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3 năm tiếp theo.
Gió mạnh thổi thường xuyên, tốc độ gió thời kỳ này là 6-11m/s. Gió Tây Nam kéo
dài từ tháng 6 đến tháng 9 hàng năm, gió nhẹ không liên tục tốc độ gió thường nhỏ
hơn 5m/s. Trong mùa chuyển tiếp từ tháng 4 đến tháng 5 và tháng 10 gió không ổn
định, thay đổi hướng liên tục.
Bão thường xảy ra vào các tháng 7, 8, 9 và 10 trong tháng 12 và tháng 1 hầu
như không có bão. Trung bình hàng năm mỏ Bạch Hổ có 8,3 cơn bão thổi qua,
hướng chuyển động chính của bão là Tây và Tây Bắc, tốc độ di chuyển trung bình
là 28km/h cao nhất là 45km/h.
Trong tháng 11 sóng có chiều cao nhỏ hơn 1m là 13,38%, tháng 12 là 0,8%.
Trong tháng 3 loại sóng thấp hơn 1m lên đến 44,83%. Tần số xuất hiện sóng cao
hơn 5m là 4,8% và xuất hiện chủ yếu và tháng 11 và tháng 1.
Nhiệt độ trung bình hàng năm là 27
0
C, cao nhất là 35,5

0
C và thấp nhất là
21,5
0
C.
Nhiệt độ trên mặt nước biển từ 24,1
0
C đến 30,32
0
C. Nhiệt độ đáy biển từ
21,7
0
C đến 29
0
C. Độ ẩm trung bình của không khí hàng năm là 82,5%. Số ngày có
mưa tập trung vào các tháng 5, 7, 8 và 9 (chiếm 15 ngày trên tháng), tháng 1, 2 và
3 thực tế không có mưa.
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
1
Đồ án môn học -
III. Cấu tạo địa chất mỏ Bạch Hổ.
Theo trình tự nghiên cứu bắt đầu từ phương pháp đo địa vật lý, chủ yếu là đo
địa chấn, các phép đo địa vật lý trong lỗ khoan, sau đó đến các phương pháp phân
tích mẫu đất đá thu được, người ta xác định khá rõ ràng các thành hệ của mỏ Bạch
Hổ. Đó là các trầm tích thuộc các hệ Đệ tứ, Neogen và Paleogen phủ trên móng kết
tinh Jura-Kretta có tuổi tuyệt đối từ 97-108,4 triệu năm. Từ trên xuống dưới cột địa
tầng tổng hợp của mỏ Bạch Hổ được xác định như sau:
1. Trầm tích neogen và đệ tứ.
a) Trầm tích Plioxen-Pleixtoxen (điệp biển Đông):
Điệp này được thành tạo chủ yếu từ cát và cát dăm, độ gắn kết kém, thành

phần chính là Thạch anh, Glaukonite và các tàn tích thực vật. Từ 20-25% mặt cắt
là các vỉa kẹp Montomriolonite, đôi khi gặp những vỉa sét vôi mỏng. Đất đá này
thành tạo trong điều kiện biển nông, độ muối trung bình và chịu ảnh hưởng của các
dòng chảy, nguồn vật liệu chính là các đá Macma axit. Bề dày điệp dao động từ
612-654m.
Dưới điệp biển Đông là các trầm tích của thống Mioxen thuộc hệ Neogen.
b) Trầm tích Mioxen:
Thống này được chia ra 3 phụ thống:
- Mioxen trên (điệp Đồng Nai):
Đất đá điệp này chủ yếu là cát dăm và cát với độ mài mòn từ trung bình đến
tốt. Thành phần Thạch anh chiếm từ 20-90% còn lại là Fenspat và các thành phần
khác như đá Macma, phiến cát vỏ sò Bột kết hầu như không có nhưng cũng gặp
những vỉa sét và sét kết dày đến 20m và những vỉa cuội mỏng. Chiều dày điệp này
tăng dần từ giữa (538m) ra hai cánh (619m).
- Mioxen giữa (điệp Côn Sơn):
Phần lớn đất đá của điệp này được tạo từ cát, cát dăm và bột kết. Phần còn lại
là các vỉa sét, sét vôi mỏng và đá vôi. Đây là những đất đá lục nguyên dạng bở rời
màu xám vàng và xám xanh, kích thước hạt từ 0,1-10mm, thành phần chính là
thạch anh (hơn 80%), Fenspat và các đá phun trào có màu loang lổ, bở rời mềm
dẻo, thành phần chính là Montmoriolonite. Bề dày điệp từ 810-950m.
- Mioxen dưới (điệp Bạch Hổ):
Đất đá của điệp này nằm bất chỉnh hợp góc, thành tạo Oligoxen trên. Gồm
chủ yếu là những tập sét dày và những vỉa cát, bột mỏng nằm xen kẽ nhau. Sét có
màu tối nâu loang lổ xám, thường là mềm và phân lớp.
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
2
Đồ án môn học -
2. trầm tích hệ paleogen-kỷ kanozoi.
Thành tạo của thống Oligoxen thuộc hệ Paleogen được chia ra làm hai phụ
thống:

a) Oligoxen trên (điệp Trà Tân):
Các đất đá trầm tích này bao trùm toàn bộ diện tích mỏ. Phần trên là các tập
sét màu đen rất dày (tới 266m). Phần dưới là cát kết, sét kết và bột kết nằm xen kẽ.
Điệp này chứa năm tầng dầu công nghiệp: 1, 2, 3, 4 ,5. Sự phân chia có thể thực
hiên sâu hơn tại hàng loạt các giếng khoan trong đó điệp Trà Tân được chia ra làm
3 phụ điệp: dưới, giữa và trên. ở đây gặp có sự thay đổi hướng đá mạnh, trong thời
kỳ hình thành trầm tích này có thể có hoạt động núi lửa ở phần trung tâm và cuối
phía bắc của vỉa hiện tại, do có gặp các đá phun trào trong một số giếng khoan.
Ngoài ra còn gặp các trầm tích than sét kết màu đen, xám tối đến nâu bị ép nén, khi
vỡ có mặt trượt.
b) Oligoxen dưới (điệp Trà Cú):
Thành tạo này có tại vòm bắc và rìa nam của mỏ. Gồm chủ yếu là sét kết (60-
70% mặt cắt), có từ màu đen đến xám tối và nâu, bị ép nén mạnh, giòn mảnh vụn
vỡ sắc cạnh có mặt trượt, dạng khối hoặc phân lớp. Đá được thành tạo trong điều
kiện biển nông, ven bờ hoặc sông hồ. ở đây gặp 5 tầng dầu công nghiệp 6, 7, 8, 9,
10.
- Các tập đá cơ sở (vỏ phong hóa):
Đây là nền cơ sở cho các tập đá Oligoxen dưới phát triển trên bề mặt móng.
Nó được thành tạo trong điều kiện lục địa bởi sự phá hủy cơ học của địa hình. Đá
này nằm trực tiếp trên móng do sự tái trầm tích của mảnh vụn của đá móng có kích
thước khác nhau. Thành phần gồm:cuội cát kết hạt thô, đôi khi gặp đá phun trào.
Chiều dày điệp Trà Cú và các tập cơ sở thay đổi từ 0-412m và từ 0-174m.
3. đá móng kết tinh kainoizoi.
Đây là các thành tạo Granite nhưng không đồng nhất mà có sự khác nhau về
thành phần thạch học, hóa học và về tuổi. Có thể giả thiết rằng có hai thời kỳ thành
tạo đá Granite: vòm bắc vào kỷ Jura, vòm nam và vòm trung tâm vào kỷ Karetta.
Diện tích của bể Batholit Granite này có thể tới hàng nghìn km
2
và bề dày thường
không quá 3 km. Đá móng bắt đầu từ độ sâu 3888-4400m. Đây là một bẫy chứa

dầu khối điển hình và có triển vọng cao.
Hiện nay tầng móng là tầng khai thác quan trọng ở mỏ Bạch Hổ. Dầu tự phun
từ đá móng với lưu lượng lớn là một hiện tượng độc đáo, trên thế giới chỉ gặp một
số nơi như Bom bay-ấn Độ, Anggile-Li Bi và một vài nơi khác. Giếng khoan sâu
vào tầng móng ở mỏ Bạch Hổ chưa tìm thấy ranh giới dầu nước. Để giải thích cho
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
3
Đồ án môn học -
sự hiện diện của dầu trong đá móng kết tinh người ta tiến hành nghiên cứu và đưa
ra kết luận sự hình thành không gian rỗng chứa dầu trong đá móng ở mỏ Bạch Hổ
là do tác động đồng thời của nhiều yếu tố địa chất khác nhau.
iV. đặc điểm kiến tạo mỏ Bạch Hổ.
Mỏ Bạch Hổ là một nếp lồi gồm 3 vòm, kéo dài theo phương kinh tuyến bị
phức tạp bởi hệ thống đứt gãy, biên độ và độ kéo dài giảm dần về phía trên mặt
cắt. Cấu trúc tương phản nhát được thể hiện trên mặt tầng móng bằng các trầm tích
Oligoxen dưới. Đặc tính địa lũy thấy rất rõ ở phần dưới của mặt cắt. Nếp lồi có cấu
trúc bất đối xứng nhất là phần vòm. Góc dốc của vỉa tăng theo độ sâu từ 8-28
0
ở
cánh Tây, 6-21
0
ở cánh Đông. Trục nếp uốn ở phần kề vòm thấp dần về phía Bắc
góc dốc 1
0
và tăng dần đến 9
0
khi ra xa hơn, ở phía Nam sụt xuống thoải hơn góc
dốc khoảng 6
0
,với mức độ ngiêng của đá 50-200m/km. Phá hủy kiến tạo chủ yếu

theo hai hướng á kinh tuyến và đường chéo, các đứt gãy chính gồm có: đứt gãy số
I và đứt gãy số II
Ta có thể chia cấu tạo mỏ Bạch Hổ thành hai tầng cấu trúc chính như sau:
+ Tầng cấu trúc trước Đệ tam:
Tầng này được thành tạo bởi các đá biên chất, phun trào và các đá xâm nhập
có tuổi khác nhau, về mặt hình thái tầng cấu trúc này khá phức tạp. Trải qua nhiều
giai đoạn kiến tạo hoạt hóa macma vào cuối Mezozoi gây ra biến vị mạnh, bị nhiều
đứt gãy với biên độ phá hủy lớn, đồng thời cũng bị nhiều pha Granitoid xâm nhập.
+ Tầng cấu trúc hai:
Gồm tất cả các đá tuổi Kainozoi và được chia ra làm 3 phụ tầng cấu trúc. Các
phụ tầng cấu trúc được phân biệt nhau bởi biên dạng cấu trúc, phạm vi phân bố, sự
bất chỉnh hợp (theo tài liệu địa chấn hoặc tài liệu giếng khoan).
Phụ tầng cấu trúc thứ nhất bao gồm các trầm tích tuổi Oligoxen, phân biệt với
tầng cấu trúc dưới bằng bất chỉnh hợp nằm trên móng phong hóa bào mòn mạnh và
với phụ tầng cấu trúc trên bằng bất chỉnh hợp Oligoxen-Mioxen. Phụ tầng này
được tạo bởi hai tầng trầm tích, tập trầm tích dưới có tuổi Oligoxen tương đương
với điệp Trà Cú. Trên tập trầm tích dưới cùng là tập trầm tích tương đương với
điệp Trà Tân, chủ yếu là sét tích tụ trong điều kiện sông hồ châu thổ.
Phụ tầng cấu trúc thứ hai bao gồm trầm tích của các hệ tầng Bạch Hổ, Côn
Sơn, Đồng Nai có tuổi Mioxen. So với phụ tầng thứ nhất, phụ tầng này có sự biến
dạng mạnh hơn, đứt gãy chỉ tồn tại ở phần dưới càng lên trên càng mất dần cho
đến mất hẳn ở tầng trên cùng.
Phụ tầng cấu trúc thứ ba gồm trầm tích của hệ tầng biển Đông có tuổi
Oligoxen đến hiện tại, có cấu trúc đơn giản phân lớp đơn điệu hầu như nằm ngang.
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
4
Đồ án môn học -
V. các điều kiện ảnh Hưởng đến công tác khoan.
Điều kiện địa chất của mỏ Bạch Hổ rất phức tạp, nó gây nhiều khó khăn cho
công tác khoan, chủ yếu là các khó khăn sau:

-Sập lở thành giếng khoan trong các tầng đất đá mềm bở rời phía trên từ 85-
2200m
-Bến dạng bó hẹp thành giếng khoan trong các tầng trầm tích nhiều sét từ
2200-4080m.
-Dị thường áp suất phân bố không đều.
-Các đứt gãy kiến tạo gặp phải khi khoan gây mất dung dịch và làm lệch
hướng giếng khoan.
-Hiện nay do quá trình khai thác nhiều nên áp suất vỉa của tầng móng đã giảm
xuống, có nơi nhỏ hơn áp suất bão hòa tạo thành mũ khí, kết hợp với sự nứt nẻ
hang hốc gây ra mất dung dịch, thụt cần khoan.
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
5
Đồ án môn học -
Chương ii
Chọn và tính toán cấu trúc giếng khoan
i. chọn cấu trúc cho giếng khoan.
Ta phải chọn cấu trúc giếng sao cho phải đảm bảo được yêu cầu là thả được
ống chống khai thác để tiến hành khai thác bình thường. Đồng thời ta phải xuất
phát từ tài liệu chất khu vực thi công giếng khoan (đặc biệt là khi có các tầng phức
tạp và dị thường áp suất cao), cụ thể là tính chất cơ lý của các vỉa đất đá như độ bở
rời, độ cứng, độ trương nở, áp suất vỉa, nhiệt độ vỉa
Cấu trúc giếng khoan trên biển phải đảm bảo các yếu tố sau:
-Ngăn cách hoàn toàn nước biển, giữ ổn định thành và thân giếng khoan để
việc kéo thả các bộ khoan cụ, các thiết bị khai thác, sửa chữa ngầm được tiến hành
bình thường.
-Chống hiện tượng mất dung dịch khoan.
-Giếng khoan phải làm việc bình thường khi khoan qua tầng có áp suất cao và
tầng sản phẩm có áp suất vỉa nhỏ hơn so với tầng có áp suất cao phía trên.
-Bảo vệ thành giếng khi có sự cố phun.
-Đường kính của cột ống khai thác cũng như các cột ống chống khác phải là

cấp đường kính nhỏ nhất, đơn giản và gọn nhẹ nhất trong điều kiện cho phép của
cấu trúc giếng.
-Cấu trúc giếng phải phù hợp với yêu cầu kỹ thuật, khả năng cung cấp thiết
bị, đảm bảo độ bền và an toàn trong suốt quá trình khai thác cũng như sửa chữa
giếng sau này. Nói tóm lại nó phải phù hợp với điều kiện địa chất, công nghệ và
thích hợp với khả năng thi công.
Căn cứ vào biểu đồ kết hợp áp suất dọc theo chiều sâu cột địa tầng của giếng
MSP.5 ta có thể chọn cấu trúc ống chống cho giếng khoan như sau:
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
6
Đồ án môn học -
1. Cột ống chống định hướng.
Dựa vào kinh nghiệm khoan trên mỏ Bạch Hổ, người ta thường sử dụng ống
cách nước loại Φ720×16×D (do thi công trên biển nên phải cách nước, điều kiện
địa chất phức tạp nên phải dự phòng thi công phức tạp phải thêm cột ống, chiều
sâu có thể thay đổi). Dùng búa máy để đóng ống xuống đáy biển tới 35m, khoảng
cách từ đáy biển lên mặt nước là 50m, từ mặt nước lên bàn roto là 35m, vậy tổng
chiều dài cột ống chống định hướng là 120m.
2. Cột ống chống dẫn hướng.
Cũng dựa vào kinh nghiệm khoan trên mỏ Bạch Hổ, ống dẫn hướng thường là
được chống tới độ sâu khoảng 250m. Do ở độ sâu này ta đã khoan qua lớp đất đá
đệ tứ bở rời mới hình thành, có độ gắn kết kém nên thành giếng khoan dễ bị sập lở
khi ta thay đổi chế độ khoan để khoan sâu vào vùng đất đá có độ cứng lớn hơn.
Ngoài ra, do điều kiện địa chất phức tạp ta phải chống nhiều cột ống nên ta phải
chôn ống dẫn hướng có độ sâu đủ lớn để chịu được tải trọng của các cột ống khác
treo lên nó. Chính vì thế, để đảm bảo an toàn cho quá trình khoan người ta phải
chống ống dẫn hướng này.
3. Cột ống trung gian thứ nhất.
Khi khoan qua điệp Biển Đông, áp suất vỡ vỉa tăng dần do thay đổi địa tầng,
đất đá bền vững hơn. Để tăng tốc độ cơ học khoan, ta phải thay đổi thông số chế độ

khoan và một vài thông số của dung dịch khoan (tăng tỷ trọng dung dịch, tăng tải
trọng đáy, tăng áp lực bơm rửa). Với các thông số như vậy nếu ta không chống ống
sẽ rất dễ xảy ra sập lở thành giếng khoan. Ta cần tính toán chiều sâu cột ống trung
gian thứ nhất sao cho nó có thể khoan qua tầng Mioxen một cách an toàn. Độ sâu
chống ống có thể tính bằng công thức sau:

( )
[ ]
40v
yv0ya4
n0,1γm
lmlγllk0,1n
L
−
+−−
=
Trong đó:
L : Khoảng cách từ miệng giếng khoan đến chân đế ống chống trung
gian thứ nhất
n
4
: Hệ số dự trữ bền vỡ vỉa đất đá khi khoan
l : Khoảng cách từ miệng giếng khoan đến điểm xuất hiện dầu khí
l
y
: Khoảng cách đáy biển đến ống chân đế ống định hướng
k
a
: Hệ số tăng áp lực vỉa
γ

0
: Trọng lượng riêng hỗn hợp chất lỏng khi xuất hiện dầu khí
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
7
Đồ án môn học -
( )
[ ]
( )
m1248
,10,1.0,84.10,15
0,15.350,84.30603530601,050,1.1,1
L =
−
+−−
=
Công thức trên cho phép ta xác định chiều sâu ống chống nhỏ nhất dựa vào
chiều sâu tầng có dị thường áp suất cao, nơi có thể xảy ra hiện tượng dầu khí phun.
Trên cơ sở lí luận và tính toán, ta chọn chiều sâu chống ống trung gian thứ
nhất là 1250m.
4. Cột ống trung gian thứ hai.
Khi ta khoan qua tầng Mioxen, áp suất vỉa tăng cao, nếu ta giữ nguyên tỷ
trọng dung dịch cũ sẽ dẫn đến hiện tượng phun dầu khí. Do đó, để khoan tiếp ta
phải tăng tỷ trọng dung dịch khoan. Nhưng nếu ta tăng tỷ trọng dung dịch khoan
thì sẽ dẫn đến hiện tượng sập lở, nứt vỡ, mất dung dịch ở các đoạn khoan qua phía
trên với tỷ trọng dung dịch nhỏ hơn (tầng áp suất vỉa thấp). Chính vì thế, để khoan
tiếp vào tầng Oligoxen ta phải tiến hành chống ống trung gian thứ hai ở độ sâu
3060m.
5. Cột ống trung gian thứ ba.
Trong tầng Oligoxen, khi khoan qua tầng phản xạ SG-11, áp suất vỉa giảm
đột ngột. Để khoan tiếp thì ta cần phải giảm tỷ trọng dung dịch khoan để cân bằng

với áp suất vỉa, tránh hiện tượng mất dung dịch. Nhưng nếu giảm tỷ trọng dung
dịch thì có thể xảy ra hiện tượng dầu khí phun ở tầng phản xạ SG-8 (nơi có áp suất
vỉa cao hơn). Do đó để khoan tiếp ta phải chống ống trung gian thứ ba từ độ sâu
3790 lên đến trên đế ống chống trung gian thứ hai là 100m nhằm mục đích ngăn
cách tầng áp suất cao trong khoảng từ 3060 đến 3790m.
ở đây ta chỉ chống ống chống lửng mà không chống lên đến miệng giếng là
do hiệu quả kinh tế và điều kiện kỹ thuật cho phép.
6. Cột ống chống khai thác.
Khoan tới độ sâu 4360m thì ta tiến hành chống cột ống khai thác. Ta chỉ
chống từ nóc tầng móng (4080m) lên tới miệng giếng, còn đoạn thân giếng nằm
trong tầng móng thì để trần do đất đá ở đây rất bền vững. ống chống khai thác này
gồm hai cấp đường kính lớn dần từ dưới lên.
Đoạn từ đầu treo ống chống lửng tới đáy giếng do khoan bằng choòng có
đường kính nhỏ hơn đường kính trong của ống chống lửng nên ống chống khai
thác ở đoạn này có cấp đường kính nhỏ nhất, đoạn này sẽ dài từ đế lên tới trên đầu
treo ống lửng là 100m.
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
8
Đồ án môn học -
Đoạn tiếp theo phía trên có cấp đường kính lớn hơn, nó sẽ bằng đường kính
ống chống lửng. Sử dụng đường kính lớn như vậy là nhằm mục đích tạo điều kiện
thuận lợi cho việc thiết kế khai thác, kéo thả cần HKT cùng các thiết bị lòng giếng,
đo địa vật lý, sửa chứa ngầm Đồng thời khi chọn cấp đường kính như vậy ta còn
phải dựa vào lưu lượng khai thác dự đoán.
ii. tính toán cấu trúc giếng khoan MSP5.
Ta đã chọn cấu trúc cho giếng khoan MSP.5 là dạng cấu trúc 4 cột ống, gồm:
ống chống định hướng, ống chống dẫn hướng, ống chống trung gian thứ nhất, ống
chống trung gian thứ hai, ống chống trung gian thứ ba và cột ống chống khai thác.
Sau đây ta tiến hành tính toán đường kính của các cột ống chống đó và đường kính
choòng tương ứng. Việc tính toán được tiến hành từ dưới lên, bắt đầu từ đường

kính của cột ống chống khai thác cho đến cột ống chống ngoài cùng. Tính toán cấu
trúc phải đảm bảo cho quá trình khoan, thả ống chống đến chiều sâu dự kiến được
thông suốt, đảm bảo trám xi măng được thuận lợi.
1. Cột ống chống khai thác.
- Dựa vào lưu lượng dự đoán và kích thước của các thiết bị lòng giếng cũng
như các thiết bị đo sâu ta chọn đường kính ống chống khai thác nằm trong đoạn
tầng khai thác (đoạn có cấp đường kính nhỏ nhất) là:
D
kt1
= 140mm
-Tính đường kính choòng tương ứng để khoan ống chống khai thác D
ckt1
theo
công thức sau:
D
ckt1
= D
mkt1
+2δ
Trong đó:
D
mkt
1
: đường kính mupta ống chống khai thác cấp đường kính nhỏ
δ
: khoảng hở giữa mupta và thành giếng

Vì ống Φ140, sử dụng đầu nối FJL nên có D
mkt1
=D

kt1
=140 (mm).
Chọn δ = 10mm.
Vậy D
ckt1
= 140 + 2.10 = 160 (mm).
Căn cứ vào các cấp đường kính chuẩn của choòng ta chọn D
ckt1
= 165,1 (mm).
- Đoạn trên của ống chống khai thác có đường kính bằng đường kính của cột
ống chống lửng nên ta tính sau.
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
9
Đồ án môn học -
2. Cột ống chống trung gian thứ ba.
-Để tính đường kính ngoài của ống chống trung gian thứ ba ta cần xác định
đường kính trong của nó dựa vào D
ckt1.
. Đường kính của choòng khoan ống chống
tiếp theo phải nhỏ hơn đường kính trong của ống chống trước đó tối thiểu là (10 ÷
15) mm. Ta xác định đường kính trong của ống chống trung gian thứ ba d
tg3
như
sau:
d
tg3
> D
ckt1
+ (10 ÷ 15)
d

tg3
> 165,1 + (10 ÷ 15) = 175,1 ÷ 180,1 (mm)
Từ đường kính trong này ta chọn đường kính ngoài cho ống chống là:
D
tg3
= 193,7 mm (căn cứ vào bảng các cấp đường kính ống chống
chuẩn).
-Đường kính choòng khoan tương ứng D
ctg3
:
D
ctg3
= D
mtg3
+ 2δ
Trong đó D
mtg3
là đường kính mupta cột ống chống trung gian thứ ba, do dùng
đầu nối FJL nên D
mtg3
= D
tg3
= 193,7 mm.
Khoảng hở δ chọn: δ = 15 mm.
Vậy:
D
ctg3
= 193,7 + 2.15 = 223,7 (mm)
Chọn đường kính choòng khoan D
ctg3

= 215,9 (mm).
3. ống chống trung gian thứ hai.
- Đường kính trong của ống chống trung gian thứ hai d
tg2
:
d
tg2
> D
ctg3
+ (10 ÷ 15) = 215,9 + (10 ÷ 15) = 225,9 ÷ 230,9 (mm).
Chọn đường kính ngoài cho ống chống trung gian thứ hai:
D
tg2
= 244,5 (mm).
- Vậy đường kính choòng khoan tương ứng là:
D
ctg2
= D
mtg2
+ 2δ
Do sử dụng ống Φ244,5 và đầu nối BTS nên có:
D
mtg2
= 257 (mm).
Chọn khoảng hở δ = 25 mm.
Do đó:
D
ctg2
= 257 + 2.25 = 307 (mm).
Chọn đường kính choòng khoan ống chống trung gian thứ hai là:

D
ctg2
= 311,15 mm.
4. ống chống trung gian thứ nhất.
-Đường kính trong ống trung gian thứ nhất d
tg1
:
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
10
Đồ án môn học -
d
tg1
> D
ctg2
+ (10 ÷ 15) = 311,15 + (10 ÷ 15) = 321,15 ÷ 326,15
(mm).
Chọn đường kính ngoài cho ống chống trung gian thứ nhất:
D
tg1
= 339,7 (mm).
-Đường kính choòng khoan tương ứng:
D
ctg1
= D
mtg1
+ 2δ
Do sử dụng đầu nối BTC nên D
mtg1
= 365,1 mm.
Chọn δ = 35 mm.

Vậy: D
ctg1
= 365,1 + 2.35 = 435,1 (mm)
Chọn đường kính choòng khoan là: D
ctg1
= 444,5 (mm).
5. ống chống dẫn hướng.
-Đường kính trong của ống dẫn hướng:
d
dh
> D
ctg1
+ (10 ÷ 15) = 444,5 + (10 ÷ 15) = 454,5 ÷ 459,5 (mm).
Chọn đường kính ngoài cho ống dẫn hướng là:
D
dh
= 508 mm.
-Đường kính choòng tương ứng là:
Do ống dẫn hướng là Φ508 sử dụng đầu nối BTC nên:
D
mdh
= 533,4 mm.
Chọn δ = 60mm.
Vậy:
D
cdh
= 533,4 + 2.60 = 653,4 (mm)
Ta chọn đường kính choòng D
cdh
= 660,4 mm.

Bảng số liệu cấu trúc giếng:
Loại cột ống Chiều sâu thả
(m)
Đường kính
ống
(mm)
đường kính
mupta
(mm)
đường kính
choòng
(mm)
Định hướng
0 ÷ 120
720 Đầu nối hàn Dùng búa máy
Dẫn hướng
0 ÷ 250
508 533,4 660,4
Trung gian 1
0 ÷ 1250
340 365,1 444,5
Trung gian 2
0 ÷ 3060
244,5 257 295,3
Trung gian 3
2960 ÷ 3790
193,7 193,7 215,9
Khai thác
0 ÷ 4080
193,7-139,7 206,4-139,7 165,1

Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
11
Đồ án môn học -
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
12
Đồ án môn học -
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
13
Đồ án môn học -
Chng III
Tớnh toỏn chn loi ng chng
Trong khi th v trong sut quỏ trỡnh khai thỏc ging ct ng chng phi chu
cỏc ti trng ln v phc tp. Vỡ vy mi ct ng chng th xung trong ging u
phi c tớnh toỏn v la chn theo ỳng nguyờn tc ca nú, m bo c
bn ca ng chng trong nhng trng hp nguy him nht v nhng trng hp
phỏt sinh trong quỏ trỡnh thi cụng khoan cng nh trong quỏ trỡnh khai thỏc v sau.
thc hin quỏ trỡnh tớnh toỏn chỳng ta phi xột nhng quỏ trỡnh thy ng
xy ra trong ging t ú xõy dng biu ỏp sut d dc theo thnh ng ti cỏc
thi im nguy him. Sau ú s dng giỏ tr ln nht ca ỏp sut d tớnh bn cho
tng ng. Mi ng chng s c tớnh bn theo ỏp sut d trong, ỏp sut d
ngoi v ti trng kộo cú tớnh n tỏc ng ca ti trng kộo i vi kh nng chu
ỏp sut búp mộo v ỏp sut n.
Mi loi ng chng sn xut ra tựy thuc vo mỏc thộp, dy thnh ng,
cụng ngh ch to m ngi ta tớnh toỏn v qui nh nhng thụng s ti hn cho
tng loi ng chng.
P
dn
: ỏp sut d ngoi cho phộp.
P
dt

: ỏp sut d trong cho phộp.
Q
ot
: ti trng kộo cho phộp i vi thõn ng.
Q
or
: ti trng kộo cho phộp i vi mi ni ren.
- Cỏc bc tớnh toỏn:
+ Tớnh ỏp sut d.
+ V biu ỏp sut d.
+ Chn ng chng da vo biu ỏp sut d.
+ Kim toỏn da vo h s bn kộo.
- Cỏc ký hiu s dng trong phn tớnh toỏn:
+ Khong cỏch t ming ging khoan n (m):
- L: Chõn ng chng ang tớnh.
- L
0
: Chõn ng chng trc.
- L
m
: im t mỳp ta trỏm phõn tng.
- l: im xut hiờn du khớ.
- l
m
: mt bin.
- l
d
: ỏy bin.
- H: mc cht lng trong ging khi xut hin du khớ.
- H

dm
: mc cht lng trong ging khi mt dung dch.
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
14
Đồ án môn học -
- h: mc xi mng sau ct ng chng.
- h
k
: mc cht lng trong ct ng khi th ng.
- Z: im, tit din cn tớnh toỏn.
+ Chiu cao (m):
- h


: cht m trong khong khụng vnh xuyn.
- h
c
: cc xi mng.
+ Trng lng riờng:
-
x
: xi mng khụ.
-
dk
: dung dch khoan.
-
de
: dung dch bm ộp dựng khi bm trỏm xi mng.
-
dx

: dung dch xi mng.
-
e
: dung dch bm ộp dựng khi bm ộp th ct ng chng.
-
k
: dung dch khoan khi khoan khong di.
-
b
: cht lng trong ng cui quỏ trỡnh khoan.
-
o
: hn hp cht lng khi xut hin du khớ.
-
dm
: dung dch trong ging khi mt dung dch.
-
nb
: nc bin.
-
n
: nc chuyn i.
-
t
: thộp lm cn ng.
+ ỏp sut:
- P
min
: nh nht trong ging.
- P

max
: ln nht trong ging.
- P
th
: ộp th ct ng.
- P
ms
: thng cỏc lc cn ma sỏt trong h thng tun hon.
- P
bt
: cc i ti cui quỏ trỡnh bm trỏm.
- P
tt
: thy tnh.
+ ỏp sut d khi t ti gii hn chy ca vt liu (kG/cm
2
):
- P
bm
: búp mộo.
- P
no
: n.
+ ỏp sut ti sõu Z (kG/cm
3
):
- P
tz
: trong.
- P

nz
: ngoi.
- P
dtz
: d trong.
- P
dnz
: d ngoi.
- P
dkz
: ct dung dch khoan.
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
15
Đồ án môn học -
- P
xhz
: ct hn hp dung dch khi xut hin du khớ.
- P
dx
: ct dung dch xi mng.
- P
dez
: ct dung dch ộp.
- P
v
: va.
+ H s bn d tr khi tớnh toỏn:
- n
1
: ỏp sut d ngoi.

-
1
1
n
: ỏp sut ngoi trong khong khai thỏc.
- n
2
: ỏp sut d trong.
- n
3
: bn kộo ti mi ren.
-
1
3
n
: bn kộo thõn.
- n
4
: v va t ỏ khi khoan.
+ H s:
- k
a
: tng ỏp lc va.
- k
k
: m rng thnh.
- k
v
: ti trng vnh ỏ xi mng.
- k

x
: mt mỏt xi mng khụ.
- m
v
: mụ un ỏp lc v va t ỏ.
- k
b
: mt mỏt nc trong khi trn xi mng.
- k
n
: nộn ca cht lng.
- B
o
: t l nc/ xi mng.
+ ng kớnh (mm):
- D
g
: ging khoan theo choũng.
- D
tb
: trung bỡnh ca ging khoan cú tớnh n h s m rng thnh.
- d
ot
: trong trung bỡnh ca ct ng chng trc ú.
- D
o
: ngoi ca ct ng chng ti im cn tớnh toỏn.
- d
o
: trong ca ng chng ti im cn tớnh toỏn.

- D
ck
: ngoi ca cn khoan.
- d
ck
: trong ca cn khoan.
+ Khi lng (kg):
- q: 1 m ct ng.
- Q
o
: on ct ng ang tớnh toỏn.
+ Ti trng kộo cho phộp:
- Q
ot
: ti thõn ng chng.
- Q
or
: ti mi ni ren.
- Cỏc thụng s cn thit cho vic tớnh toỏn:
Ký hiu n v ng kớnh ct ng chng (mm)
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
16
Đồ án môn học -
340 245 194
194ì140
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
L m 1275-1250 3200-3260 4020-3790 4660-4350
l m 3200-3060 4020-3790 4660-4350 4660-4350

e

G/cm
2
1,12 1,16 1,26 1,03

dk
G/cm
2
1,1 1,12; 1,16 1,75 1,12; 1,06

de
G/cm
2
1,1 1,16 1,66 1,06

dx
G/cm
2
1,52 1,57 1,85 1,52

k
G/cm
2
1,12; 1,16 1,66; 1.75 1.12; 1,16 0,73; 0,76

o
G/cm
2
0,84 1,05; 0,75 0,75 -
P
vl

kG/cm
2
318 631 346 346
k
v
- 0,40 0,30 0,30 0,25
N
1
- 1,0 1,125 1,125 1,125
1
1
N
- - - - 1,2
N
2
- 1,52 1,1 1,1 1,1
N
3
- - 1,25 1,25 1,25
1
3
N
- 1,0 1,75 1,75 1,75
P
vl
= 0,1 ì k
a
ì (l - l
m
)

I. Tớnh ct ng chng dn hng 508.
ng chng ny cú chiu sõu nh, ỏp sut d trong v d ngoi tỏc dng lờn
thnh ng khụng ỏng k, khụng cú d thng ỏp sut. Do ú, ta khụng cn kim
toỏn i vi ct ng chng ny.
Chn ng theo tiờu chun API 5A: 508ì11,13ìK55.
ỏp sut th dũ ti thiu i vi ng ny l 60 (kG/cm
2
). Vy chn ỏp sut th
dũ cho ng chng 508ì11,13ìK55 l 70 ( kG/cm
2
).
ii. Tớnh ct ng trung gian th nht.
1. ỏp sut d trong.
- ỏp sut ming ging t giỏ tr ln nht ti thi im úng ging khi cú xut
hin du khớ. Nú c xỏc nh theo cụng thc sau:
P
t
= P
vl
P
xh
= P
vl
0,1
o
(1 Z)
= 318 0,1ì0,84ì3060 = 60,69 (kG/cm
2
).
-ỏp sut ming ging cc i ln nht ti cui thi im bm trỏm:

P
bt
= P
dx
P
dc
+ P
th
= 0,1ì(
dx

de
)Z + P
ms
P
th
= 0,01L + 8 = 0,01ì1275 +8 = 20,75 (kG/cm
2
).
P
t
= P
bt
= 0,1ì(1,52 1,12)ì1250 + 20,75 = 70,75 (kG/cm
2
).
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
17
Đồ án môn học -
- ỏp sut ộp th ct ng s ly tng 10% so vi ỏp sut trong ln nht:

P
th
= 1,1P
max
= 1,1ì70,75 = 78,825 (kG/cm
2
).
tin cho vic theo dừi ỏp sut khi th ct ng 340, ta chn :
P
th
= 80 (kG/cm
2
).
- ỏp sut d ti sõu 1275/1250m, khi ộp th ng 340:
dt,L dt,h
dt,z dt,h
P P
P P (Z h)
L h

= +

Vi Z = L:
P
dt,L
= {P
th
0,1[
dx

de
)L (
dx

dk
)h]}ì(1 k
v
)
Vi h = 0:
( )
{ }
dt,L th dx de v
P P 0,1 L (1 k ) =
{ }
2
80 0,1 (1,52 1,12) 1250 (1 0, 4) 18(kG / cm )= ì ì
.
2. ỏp sut d ngoi.
- Ti sõu Z = 1275/1250m, khi xut hin du khớ:
P
dnx
= (P
dx
P
xh
) = 0,1(
dk

o
)Z

Vi Z = L:
P
dn,L
= 0,1[(
dx

o
)Z (
dx

dk
)h](1 k
v
)
Vi h = 0:
P
dn,L
= 0,1(
dx

o
)Z(1 k
v
)
P
dn,L
= 0,1ì(1,52 0,84)ì1250ì(1 0,4) = 51 (kG/cm
2
).
3. V biu ỏp sut d vi h s bn d tr n

1
, n
2
(hỡnh 1)
- Ti ming ging:
P
dt
= 80 (kG/cm
2
) n
2
P
dt
= 1,1ì80 = 88 (kG/cm
2
).
-Ti Z = 1250m:
P
dn
= 51 (kG/cm
2
) n
1
P
dn
= 1,125ì51 = 57,4 (kG/cm
2
).
P
dt

= 18 (kG/cm
2
) n
2
P
dt
= 1,1ì18 = 19,8 (kG/cm
2
).
4. Chn loi ct ng chng theo biu ỏp sut d.
Tra bng ta chn c cu trỳc ng 340 theo API 5A nh sau:
khong ng chng
(m)
chiu di on (m) loi ng chng u ni
1275 1175 100
340ì10,92ìK55
BTC
1175 0,00 1175
340ì9,65ì K55
BTC
c tớnh ng chng va chn:
Cỏc thụng s
340ì9,65ìK55 340ì10,92ìK55
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
18
Đồ án môn học -
P
bm
78 106
P

no
188 214
Q
ot
379 428
Q
or
460 519
q 80,39 90,22
5. Kim toỏn li vi h s d tr bn n
3
v
1
3
n
:
n
3
=
or
o
10Q
1, 75
Q

3
1
ot
3
o

10 Q
n 1,25
Q
=
- on 1175 m 340ì9,65ì K55 phớa trờn:
n
3
=
3
460 10
4,45 1,75
80,39 1175 90,22 100
ì
=
ì + ì
3
1
3
379 10
n 3,66 1,25
80,39 1175 90,22 100
ì
= =
ì + ì
Ti v trớ ct xiờn, ren u ng chng b cong lm gim kh nng chu kộo ti
mi ren. Do ú, ta phi ly d bn kộo ti mi ni ren cho ng trong trng hp
ny, ti trng kộo cho phộp s l:
Q'
or
= Q

or
23,2ì10
-5
D
o
qi
= 460 23,2ì10
-5
ì340ì80,39ì4,5 = 431,5 (T).
n
3
=
3
431,5 10
5,55 1, 75
80,39 855 90,22 100
ì
=
ì + ì
Vy cu trỳc ta chn bng trờn l m bo an ton.
iii. tớnh ct ng chng trung gian th hai 245 mm.
1. ỏp sut d trong.
- ỏp sut ming ging t giỏ tr ln nht ti thi im úng ging khi cú xut
hin du khớ (khi ú t trng dung dch b gim i 40%
o
= 0,6
dk
= 0,6ì1,75 =
1,05). Nú c xỏc nh theo cụng thc trờn:
P

t
= 631 0,1ì1,05ì3790 = 233 (kG/cm
2
).
- ỏp sut cc i ming ging ti cui thi im bm trỏm:
P
bt
= 0,1ì(1,57 1,16)ì3060 + (0,01ì3200 + 8) = 165,5 (kG/cm
2
).
- ỏp sut ộp th ct ng s ly tng 10% so vi ỏp sut trong ln nht:
P
th
= 1,1ì233 = 256 (kG/cm
2
).
- tin cho vic theo dừi ỏp sut khi th ct ng 244,5 ta chn:
P
th
= 255 (kG/cm
2
).
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
19
Đồ án môn học -
- ỏp sut d trong sõu Z = L = 3060m khi bm ộp th ct ng chng:
P
dtz
= [255 0,1ì(1,57 1,16)ì3060]ì(1 0,30) 90,7 (kG/cm
2

).
2. ỏp sut d ngoi.
- Ti sõu Z = L = 3060m.
ng chng 244,5 mm hi c bit vỡ sau nú l ng chng lng 193,7 mm.
Do ú, khi ghộp th ng 193,7 mm thỡ ỏp sut ộp th ú s cú nh hng ti c
ng 244,5 mm. Vỡ vy, ta cn tớnh toỏn xem ỏp lờn ng 244,5 nh th no:
- ỏp sut ming ging t giỏ tr ln nht ti thi im úng ging khi cú xut
hin du khớ i vi ng 193,7 mm:
P
t
= 346 0,1ì0,75ì4360 19 (kG/cm
2
).
- ỏp sut cc i cui quỏ trỡnh bm trỏm ct ng chng 193,7 mm:
P
bt
= 0,1ì(1,85 1,75)ì3790 + (0,01ì 4020 + 8) = 86,1 (kG/cm
2
).
- Ly ỏp sut th i vi ng 193,7 mm tng 10% so vi ỏp sut d trong
ln nht cú th xy ra trong ging:
P
th
= 1,1ì86,1 95 (kG/cm
2
).
-Tớnh ỏp sut d trong i vi ng 244,5 khi ộp th ng 193,7:
P
dt
= [100 0,1ì(1,57 1,75)ì3060]ì(1 0,30) = 108,6 (kG/cm

2
).
- Vi t trng dung dch khi xut hin du khớ l 0,75 G/cm
2
thỡ ỏp sut d
ngoi tỏc dng lờn thnh ng 244,5 ti Z = 3060m l:
P
dnz
= 0,1ì(1,75 0,75)ì3060ì(1-0,30) = 175,6 (kG/cm
2
).
3. V biu ỏp sut d vi h s bn d tr n
1
, n
2
(hỡnh 2).
- Ti ming ging:
P
dt
= 225,0 (kG/cm
2
) n
2
P
dt
= 1,1ì225 = 247,5 (kG/cm
2
).
- Ti Z = 3060m:
P

dn
= 175,6 (kG/cm
2
) n
1
ìP
dn
= 1,125ì175,6 = 197,6 (kG/cm
2
).
P
dt
= 108,6 (kG/cm
2
) n
2
ìP
dt
= 1,1ì108,6 119,5 (kG/cm
2
).
4. Chn loi ng chng theo biu ỏp sut d.
Ta chn c cu trỳc ng 244,5 theo API 5A nh sau:
khong ng chng
(m)
chiu di on
(m)
loi ng chng u ni
3100 ữ 3200
100

244,5ì10,03ì
N80
BTC
100 ữ 3100
3000
244,5ì8,94ìN80
BTC
0 ữ 100
100
244,5ì
BTC
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
20
Đồ án môn học -
10,03ìN80
c tớnh ng chng va chn:
cỏc thụng s
244,5ì8,94ìN80 244,5ì10,03ìN80
P
bm
163 213
P
no
353 396
Q
ot
364 406
Q
or
390 436

q 52,21 58,20
5. Kim toỏn li vi h s d tr bn n
3
,
1
3
n
:
- on 100m 244,5ì10,03ìN80 phớa trờn:
n
3
=
3
436 10
2,59 1, 75
58,20 100 52,21 3000 58, 20 100
ì
=
ì + ì + ì
3
1
3
406 10
n 2,4 1, 25
58,20 100 52,21 3000 58, 20 100
ì
= =
ì + ì + ì
- on 3000m 244,5ì8,94ìK gia:
3

3
390 10
n 2,35 1, 75
52,21 3000 58, 20 100
ì
= =
ì + ì
3
1
3
364 10
n 2,24 1, 25
52,21 3000 58, 20 100
ì
= =
ì + ì
Ti v trớ ct xiờn, ren u ng b cong lm gim kh nng chu kộo ti mi
ren. Do ú ta phi ly d bn kộo ti mi ren cho ng ti trng hp ny, ti
trng kộo cho phộp l:
Q'
or
= n
3
Q
or
23,2ì10
-5
D
o
qI

= 390 23,2ì10
-5
ì244,5ì52,21ì4,5 = 376,7 (T).
Vy cu trỳc chn trờn l an ton.
iv. Tớnh ct ng trung gian th ba 193,7 mm.
1. ỏp sut d trong.
- Ta ó chn phn trc:
P
th
= 100 (kG/cm
2
).
- ỏp sut d trong ti sõu 3060 m:
P
dtz
= P
th
+ P
de
- P
vl
= 100 + 0,1ì1,75ì3060 0,1ì(3060 35)ì1,60 =
151,5 (kG/cm
2
).
- ỏp sut d trong ti sõu 3790 m:
P
dtz
= 100 + 0,1ì1,75ì3790 0,1ì(3790 35)ì1,68 = 132,4
(kG/cm

2
).
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
21
Đồ án môn học -
2. ỏp sut d ngoi.
- Z = 3060 m:
P
dn
= P
vz
P
xh
= 0,1(L l
y
)k
a
0,1
o
L
P
dn
= 0,1ì(3060 35)ì1,60 0,1ì0,75ì3060 = 254,5 (kG/cm
2
).
- Z = 3790 m:
P
dn
=0,1ì(3790 35)ì1,68 0,1ì0,75ì3790 = 346,7 (kG/cm
2

).
3. V biu ỏp sut d vi h s d tr bn (hỡnh 3).
- Z = 3060 m:
P
dn
= 254,5 (kG/cm
2
) n
2
P
dn
= 1,125ì254,5 = 296,3 (kG/cm
2
).
P
dt
= 151,5 (kG/cm
2
) n
1
P
dt
= 1,1ì151,5 = 166,7 (kG/cm
2
).
- Z = 3790 m:
P
dn
= 346,7 (kG/cm
2

) n
2
P
dn
= 1,125ì346,7 = 390 (kG/cm
2
).
P
dt
= 132,4 (kG/cm
2
) n
1
P
dt
= 1,1ì132,4 = 145,6 (kG/cm
2
).
4. Chn Loi ct ng chng theo biu ỏp sut d.
Ta chn cu trỳc ng chng lng 193,7 theo API 5A nh sau:
Khong ng chng
(m)
chiu di on
(m)
loi ng chng loi u ni
3200 ữ 4020
820
193,7ì10,92ìN8
0
BTC

3200 ữ 3100
100
193,7ì10,92ìN8
0
BTC
c tớnh ng chng va chn:
cỏc thụng s
193,7ì10,92ìN80
P
bm
452
P
no
545
Q
ot
345
Q
or
379
q 49,33
5. Kim toỏn li vi h s d tr bn n
3
,
1
3
n
.
- Bn kộo mi ni ren:
n

3
=
3
379 10
77 1,75
49,33 100 49,33 820
ì
=
ì + ì
?
- Bn kộo ti thõn ng:
n
3
1
=
3
345 10
70 1, 25
49,33 100 49,33 820
ì
=
ì + ì
?
Vy cu trỳc trờn l m bo an ton.
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
22
Đồ án môn học -
v. tớnh ct ng chng khai thỏc 193,7ì139,7 mm.
1. ỏp sut d trong.
- ỏp sut ming ging ti thi im úng ging khi cú xut hin du khớ (

o
=
0,75). Nú c xỏc nh theo cụng thc nh sau:
P
t
= 346 0,1ì0,75ì4360 = 19 (kG/cm
2
).
- Sau khi khai thỏc xong tng múng ta quay li khai thỏc tng Oligoxen phớa
trờn. T trng hn hp dung dch khi m va tng ny l
b
= 0,78 (kG/cm
2
). Vi
t trng ny, ỏp sut ln nht ti ming ging do tng Oligoxen gõy ra c tớnh
nh sau:
P
t
= 631 0,1ì0,78ì3790 = 335,4 (kG/cm
2
).
- ỏp sut ming ging cc i ti cui thi im bm trỏm:
P
bt
= 0,1ì(1,52 1,06)ì4360 + (0,01ì4360 + 8) = 252,2 (kG/cm
2
).
- ỏp sut ộp th ct ng s ly tng 10% so vi ỏp sut trong ln nht:
P
th

= 1,1ì335,4 = 369 (kG/cm
2
).
- tin cho vic theo dừi ỏp sut khi ộp th ct ng khai thỏc, ta chn:
P
th
= 370 (kG/cm
2
).
- Xột on 0 ữ 4020/3790:
ỏp sut d trong ti sõu 4020/3790:
P
dn
= 370 + 0,1ì1,03ì3790 0,1ì(3790 35)ì0,9 = 421,4 (kG/cm
2
).
Ti sõu 4660/4360:
P
dn
= 370 + 0,1ì1,03ì4360 0,1ì(4360 35)ì0,8 = 473,1 (kG/cm
2
).
2. ỏp sut d ngoi.
- Ti sõu Z = 4020/3790 m:
P
dn,L
= 0,1[(
dx

b

)L (
dx

dk
)h +
b
H](1 k
v
)
- Khi gi dũng bng Gaslif, ct cht lng c y ton b ra khi ging, do
ú
b
= 0, nờn ỏp sut d s tớnh nh sau (h = 2860):
P
dn
= 0,1ì[1,52ì4360 (1,52 1,06)ì2860]ì(1- 0,25) = 398,4
(kG/cm
2
).
- Xột khong 4020/3790 ữ 4460/4360 m, tớnh ỏp sut d ngoi theo cụng thc
sau:
P
dnz
= P
vz
P
tz
= 0,1ì(Z l
m
)k

a
0,1(Z H)
b
Vi H = 4020/3790:
- Z = 4660/4360:
P
dn
= 0,1ì(4360 35)ì0,8 0,1ì(4360 3790)ì0,73 = 304,4
(kG/cm
2
).
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
23
Đồ án môn học -
3. V biu ỏp sut d (hỡnh 4).
- ỏp sut d ngoi:
+ Ti ming ging:
P
dn
= 0
+ Ti Z = 4360 m:
P
dn
= 398,4 (kG/cm
2
) n
1
P
dn
= 1,125ì497 = 448 (kG/cm

2
).
- ỏp sut d trong:
+ Khong t 0 ữ 4020/3790 m:
Z = 0 m:
P
dt
= 370 (kG/cm
2
) n
2
P
dt
= 1,1ì370 = 407 (kG/cm
2
).
Z = 3790 m:
P
dt
= 138 (kG/cm
2
) n
2
P
dt
= 1,1ì138 = 152 (kG/cm
2
).
+ Khong t 4020/3790 ữ 4660/4360m:
Z = 3790m:

P
dt
= 421,4 (kG/cm
2
) n
2
P
dt
= 1,1ì421,4 = 436,5 (kG/cm
2
).
Z = 4360 m:
P
th
= 473,1 (kG/cm
2
) n
2
P
dt
= 1,1ì473,1 = 520,4 (kG/cm
2
).
4. Chn loi ct ng chng theo biu ỏp sut.
Ta chn cu trỳc ng 140ì194 theo API 5A nh sau:
Khong ng
(m)
chiu di on
(m)
loi ng chng loi u ni

3000 ữ 4350
1350
139,7ì9,17ìN80
FJL
2510 ữ 3000
490
193,7ì10,92ìN8
0
BTC
0 ữ 2510
2510
193,7ì9,52ìN80
BTC
c tớnh ng chng va chn:
cỏc thụng s
139,7ì9,17ìN80 193,7ì9,52ìN80
P
bm
609 330
P
no
634 475
Q
ot
208 302
Q
or
225 333
q 29,57 43,50
5. Kim toỏn li vi h s bn d tr n

3
,
1
3
n
:
- on 2510 m 193,7ì9,52ìN80 phớa trờn:
3
3
333 10
n 1,92 1, 75
43,5 2510 49,34 490 29,5 1350
ì
= = >
ì + ì + ì
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
24
Đồ án môn học -
3
1
3
302 10
n 1,74 1, 25
43,5 2510 49,34 490 29,5 1350
ì
= = >
ì + ì + ì
Ti v trớ ct xiờn, ren u ng b cong lm gim kh nng chu kộo ti mi
ni ren. Do ú ta phi ly d bn kộo ti mi ni ren cho ng ti trng hp
ny, ti trng kộo cho phộp s l:

Q'
or
= Q
or
23,2ì10
-5
D
o
qI
Q'
or
= 333 23,2ì10
-5
ì193,7ì43,50ì4,5 = 324,3 (kG/cm
2
)
n'
3
=
3 '
or
10 Q
Q
=
3
324,3 10
2,04 1, 75
43,5 2190 49,34 490 29,5 1350
ì
= >

ì + ì + ì
- on 490 m 193,7ì10,92ìN80 gia:
3
3
379 10
n 5,92 1, 75
49,34 490 29,5 1350
ì
= = >
ì + ì
3
1
3
345 10
n 5,39 1,25
49,34 490 29,5 1350
ì
= = >
ì + ì
- on 1350 m 139,7ì9,17ìN80 di cựng:
3
3
225 10
n 5,65 1, 75
29,5 1350
ì
= = >
ì
3
1

3
208 10
n 5,22 1, 25
29,5 1350
ì
= = >
ì
Vỡ vy cu trỳc ta chn trờn l an ton.
Ta a s liu va tớnh toỏn v cỏc ct ng trờn vo bng sau:
N
o
N
o
Khong
ng chng
(m)
chiu
di
on
(m)
Khi
lng
(T)
khi
lng
chung
(T)
ng
kớnh ng
(mm)

loi
u
ni
mỏc
thộp
b
dy
(mm
)
1 1
0 ữ 120
120 33,36 33,36 720 hn d 11,1
3
2 1
0 ữ 250
250 26,372 26,372 426 btc k55 10,9
2
3
1
1175 ữ
1275
100 9,022 9,022 340 btc k55 10,9
2
2
0,00 ữ
1175
1175 94,458 103,48 340 btc k55 9,65
4
1
3100 ữ

3200
100 5,9 5,9 244,5 btc n80 10,0
3
2
100 ữ 3100
3000 159,9 165,8 244,5 btc n80 8,94
Thiết kế kỹ thuật giếng khoan thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ
25