Báo cáo thực tập Tìm hiểu một số loại hệ dung dịch khoan tại xí nghiệp khoan và sửa giếng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU
KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH
ĐỀ TÀI:
TÌM HIỂU MỘT SỐ LOẠI HỆ DUNG DỊCH KHOAN
TẠI XÍ NGHIỆP KHOAN VÀ SỬA GIẾNG
GVHD:ThS. NGUYỄN VĂN TOÀN
KS. DƯƠNG QUỐC KHANH
SVTT: PHAN TUẤN PHÁP
ĐẶNG THANH SANG
LỚP : DH11H1
KHÓA : 2011-2015
Vũng Tàu, tháng 7 năm 2014
NHẬN XÉT
(Của giảng viên hướng dẫn)

Vũng Tàu, ngày tháng năm 2014
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
(Ký tên)
LỜI CẢM ƠN

Chúng em chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Xí nghiệp Khoan và Sửa giếng
đã tạo cho chúng em có điều kiện tiếp cận với môi trường làm việc thực tế, giúp cho
chúng em có thêm nhiều kiến thức cũng như là kinh nghiệm từ nơi làm việc.
Đặc biệt, chúng em xin gửi lời cảm ơn đến TS. Phạm Hồng Lĩnh và KS.
Nguyễn Thanh Liêm cùng toàn thể cán bộ công tác trong phòng Dung Dịch Khoan
đã tận tình hướng dẫn, giúp chúng em hoàn thành kỳ thực tập thật tốt.
Chúng em xin cảm ơn thầy Nguyễn Văn Toàn và thầy Dương Quốc Khanh đã
chỉ dẫn cho chúng em biết về cách thức thực tập, cách làm báo cáo thực tập.
Em cũng xin cảm ơn quý thầy cô cùng tất cả bạn bè đã giúp đỡ chúng em
trong quá trình thực tập.
Vũng Tàu, ngày 7 tháng 7 năm 2014
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………1
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XÍ NGHIỆP KHOAN VÀ SỬA GIẾNG. 2
CHƯƠNG 2. QUY TRÌNH ĐIỀU CHẾ CÁC HỆ DUNG DỊCH KHOAN………. 4
2.1. CHỨC NĂNG CỦA DUNG DỊCH KHOAN…………………………………. 4
2.1.1. RỬA SẠCH ĐÁY LỖ KHOAN VÀ VẬN CHUYỂN MÙN KHOAN 4
2.1.2. GIỮ MÙN KHOAN Ở TRẠNG THÁI LỞ LỬNG KHI NGỪNG
TUẦN
HOÀN……………………………………………………………………… 4
2.1.3. LÀM MÁT VÀ BÔI TRƠN BỘ KHOAN CỤ…………………………. 5

2.1.4. GIA CỐ THÀNH GIẾNG KHOAN…………………………………… 5
2.1.5. KHỐNG CHẾ SỰ XÂM NHẬP CỦA CÁC CHẤT LỎNG TỪ VỈA VÀO
GIẾNG……………………………………………………………………… 6
2.1.6. TÁC ĐỘNG PHÁ HỦY ĐẤT ĐÁ………………………………………6
2.1.7. TRUYỀN NĂNG LƯỢNG CHO ĐỘNG CƠ………………………… 6
2.1.8. TRUYỀN DẪN THÔNG TIN ĐỊA CHẤT LÊN BỀ MẶT…………… 6
2.2. QUY TRÌNH ĐIỀU CHẾ CÁC HỆ DUNG DỊCH KHOAN SỬ DỤNG Ở
XNLD
VIETSOVPETRO………………………………………………………… 7
2.2.1. HỆ DUNG DỊCH POLIME-SET……………………………………… 7
2.2.2. HỆ DUNG DỊCH POLIME ÍT SÉT POLIACRILAMID………………10
2.2.3. HỆ ỨC CHẾ PHÂN TÁN………………………………………………13
CHƯƠNG 3. AN TOÀN TRONG SỬ DỤNG HÓA CHẤT VÀ CÁC BIỆN PHÁP
SƠ CỨU………………………………………………………………………… 19
3.1. TÁC HẠI CỦA HÓA CHẤT…………………………………………………19
3.1.1. TÁC HẠI CỦA HÓA CHẤT ĐỐI VỚI CƠ THỂ CON NGƯỜI………19
3.1.2. TÁC HẠI CỦA HÓA CHẤT ĐẾN MÔI TRƯỜNG………………… 21
3.2. AN TOÀN KHI SỬ DỤNG HÓA CHẤT…………………………………….21
3.3. CÁC BIỆN PHÁP SƠ CỨU…………………………………………………. 23
3.3.1. KHI BỊ THƯƠNG…………………………………………………… 23
3.3.2. BỊ BỎNG VÌ NHIỆT………………………………………………… 23
3.3.3. BỊ BỎNG VÌ HÓA CHẤT…………………………………………… 23
3.3.4. BỊ HÓA CHẤT RƠI VÀO MẮT………………………………………24
3.3.5. BỊ UỐNG PHẢI HÓA CHẤT………………………………………….24
3.3.6. BỊ HÍT PHẢI KHÍ ĐỘC……………………………………………… 24
3.3.7. BỊ ĐIỆN GIẬT…………………………………………………………24
KẾT LUẬN……………………………………………………………………… 25
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………… 26
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC
KHANH

- 6 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
MỞ ĐẦU

Như chúng ta đã biết, dầu khí là một ngành công nghiệp tuy còn non trẻ
nhưng chiếm vị trí vô cùng quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, nó không chỉ
đóng góp lớn vào GDP của cả nước mà còn là một ngành kinh tế mủi nhọn, đưa đất
nước tiến lên con đường công nghiệp hoá, hiện đại hoá. Trong ngành công nghiệp
dầu khí, để có dầu khí chúng ta phải trải qua một chuỗi các công tác từ tìm kiếm
thăm dò, khoan, khai thác đến chế biến và tiêu thụ các sản phẩm dầu khí. Trong đó
thì công tác khoan giếng là một trong những khâu rất quan trọng không thể thiếu.
Thông qua giếng khoan để tiến hành việc tìm kiếm, thăm dò và khai thác phục vụ
cho ngành chế biến sản phẩm như lọc hoá dầu.
Xí nghiệp Khoan và Sửa giếng thuộc liên doanh của Vietsovpetro đặt tại
số 71 đường 30/4, phường 9, TP Vũng Tàu, Việt Nam. Đây là xí nghiệp chuyên về
khoan và sửa giếng để phục vụ cho việc khai thác dầu khí. Trong quá trình khoan
các giếng thì dung dịch khoan đóng vai trò rất quan trọng nhằm đảm bảo sự thành
công hay thất bại của giếng khoan. Khi thi công các giếng khoan thường xảy ra các
sự cố như giếng bị phun, mất dung dịch, kẹt bộ dung dịch khoan, sập lở thành giếng
khoan…Việc chọn lựa hệ dung dịch khoan phù hợp để khoan qua các tầng địa chất
phức tạp cũng như tầng sản phẩm đạt được yêu cầu kỹ thuật và hiệu quả kinh tế là
điều rất quan trọng. Để đạt được điều đó thì chúng ta phải nắm rõ được thành phần
hoá học, tác dụng của từng loại dung dịch khoan để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật tốt
nhất cho giếng.
Vì vậy, trong thời gian thực tập tại xí nghiệp Khoan và Sửa giếng nhóm
chúng em đã chọn dung dịch khoan để tìm hiểu về nó và quy trình tạo ra dung dịch
khoan.
- 7 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ
XÍ NGHIỆP KHOAN VÀ SỬA GIẾNG
Xí nghiệp Khoan và Sửa giếng (XNK&SG) được thành lập từ tháng 6 năm
1983 có trụ sở đặt tại số 71 đường 30/4, phường 9, TP Vũng Tàu, Việt Nam. Đây là
một xí nghiệp với tập thể CBCNV quốc tế có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực
khoan thăm dò và khai thác dầu khí. XNK&SG có đội ngũ chuyên gia kỹ thuật và
quản lý nhiều kinh nghiệm, trong đó có các tiến sỹ, thạc sỹ, chuyên gia, kỹ sư, kỹ
thuật viên được đào tạo trong và ngoài nước. XNK&SG được trang bị ba giàn
khoan tự nâng Tam Đảo – 01, Tam Đảo - 02 và Cửu Long với các thiết bị hiện đại,
sáu bộ giàn khoan Uranmash-3D, một bộ sửa giếng MMWU-01, Sáu đội khoan
cùng với căn cứ dịch vụ sản xuất trên bờ, xưởng lắp láp, xưởng bơm trám xi măng,
phòng dung dịch khoan đáp ứng được dịch vụ trọn gói hoặc riêng lẻ trong thi công
và sửa chữa giếng khoan. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng,
XNK&SG liên tục cải tiến công tác quản lý sản xuất kinh doanh bằng việc áp dụng
hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001:2008, bộ luật ISM Code, ISPS Code.
Bằng thiết bị và nhân lực hiện có, cho tới nay XNK&SG đã khoan được trên
1,4 triệu mét khoan, sửa trên 779 lượt giếng khoan ở các mỏ Bạch Hổ, Dragon, Sòi,
Hoàng Long, Big Bear, Ba Vì, Thiên Ưng, Với kỹ thuật khoan xiên góc lên tới
70
0
và đã tiến hành khoan cho nhiều nhà thầu khác nhau như VRJ, PVSC Với hệ
thống thiết bị hiện đại tối tân, đội ngũ chuyên gia, kỹ sư, kỹ thuật viên giàu kinh
nghiệm, XNK&SG sẵn sàng phục vụ mọi yêu cầu của khách hàng với các sản phẩm
dịch vụ đạt tiêu chuẩn quốc tế.
Ngoài khoan cho LD VSP, Xí nghiệp khoan còn năng thực hiện các công
việc sau:
- Thiết kế các giếng khoan thăm dò khai thác dầu khí ở biển và đất liền.
- Trực tiếp chỉ đạo kỹ thuật và thi công giếng khoan có độ sâu 5000m.
- Khoan xiêng định hướng có độ lớn 70
0

, khoan ngang vào các tầng sản phẩm
dầu khí.
- 8 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
- Bơm trám xi măng, gia cố giếng khoan, kiểm tra độ kín của các ống dẫn
dầu, khí và nước.
- Sửa chữa các giếng khoan dầu, nước, nâng cấp khả năng khai thác lâu dài.
- Kiểm tra khuyết tật các loại thiết bị bằng máy siêu âm, điện tử có độ chính
xác cao.
- Sửa chữa, bảo dưỡng, phục hồi các loại máy khoan, cơ khí cắt gọt kim loại,
thiết bị động lực, thiết bị nâng.
- 9 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
CHƯƠNG 2
QUY TRÌNH ĐIỀU CHẾ
CÁC HỆ DUNG DỊCH KHOAN
2.1. CHỨC NĂNG CỦA DUNG DỊCH KHOAN
Trong quá trình tiến hành thi công các giếng khoan, dung dịch khoan giữ
một vai trò rất quan trọng, và là một thành phần không thể thiếu trong thi công
khoan, vì nó đảm nhận các chức năng chính sau:
- Rửa sạch đáy lỗ khoan và vận chuyển mùn khoan.
- Giữ mùn khoan ở trạng thái lơ lửng khi ngừng tuần hoàn.
- Gia cố thành giếng khoan.
- Khống chế sự xâm nhập của các chất lỏng từ vỉa vào giếng.
- Làm mát và bôi trơn bộ khoan cụ.
- Tác động phá hủy đất đá.
- Truyền năng lượng cho động cơ đáy.
- Truyền dẫn thông tin địa chất lên bề mặt.
Ta tiến hành xem xét chi tiết từng chức năng chính của dung dịch khoan.
2.1.1. Rửa sạch đáy lỗ khoan và vận chuyển mùn khoan

Đi đôi với quá trình phá hủy đất đá là quá trình giải phóng mùn khoan ở
đáy giếng khoan. Nếu mùn khoan được làm sạch khỏi đáy thì dụng cụ phá hủy
mới có điều kiện tiếp xúc phá hủy liên tục đất đá và như vậy vận tốc khoan mới có
điều kiện tăng lên. Nếu mùn khoan được làm sạch thì sẽ tránh được số sự cố phức
tạp trong quá trình khoan như: kẹt bộ khoan cụ, tốc độ cơ học giảm…
Nhìn chung quá trình làm sạch đáy và vận chuyển mùn khoan phụ thuộc
vào:
- Vận tốc đi lên của dòng dung dịch.
- Tính chất dung dịch sử dụng.
- Hình dạng và kích thước của hạt mùn.
- 10 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
2.1.2. Giữ mùn khoan ở trạng thái lơ lửng khi ngừng tuần hoàn
Trong quá trình khoan vì những lý do cần xử lý theo yêu cầu công nghệ đôi
lúc phải tạm ngừng quá trình tuần hoàn dung dịch. Trong quá trình ngừng tuần
hoàn này dung dịch phải đảm bảo chức năng giữ hạt mùn ở trạng thái lơ lửng để
tránh xảy ra các hiện tượng phức tạp như lắng mùn khoan làm kẹt bộ dụng cụ
khoan… Để đảm bảo chức năng này dung dịch khoan được sử dụng cần phải có
tính xúc biến phù hợp và giá trị ứng suất trượt tĩnh đủ lớn.
2.1.3. Làm mát và bôi trơn bộ khoan cụ
Trong quá trình khoan, do sự tiếp xúc giữa dụng cụ phá hủy với đất đá ở
đáy giữa bộ khoan cụ với đất đá ở thành, nên nhiệt độ ở những nơi tiếp xúc thường
rất cao. Khi nhiệt độ tăng lên, độ bền của dụng cụ khoan giảm rất nhanh (thậm chí
có thể gây hư hỏng dụng cụ khoan ngay lập tức).
Khi tuần hoàn, dung dịch khoan có tác dụng thu nhiệt ở những điểm có
nhiệt độ cao và làm giảm nhiệt độ tại những điểm đó. Nói chung quá trình làm mát
này phụ thuộc vào tính chất của dung dịch nghĩa là phụ thuộc vào lưu lượng, khả
năng dẫn nhiệt và kích thước hình học của bộ khoan cụ.
Ngoài khả năng làm mát, dung dịch còn đảm nhận chức năng bôi trơn bộ
dụng cụ khoan. Dung dịch giúp làm giảm ma sát giữa bộ khoan cụ với thành giếng

và mùn khoan. Để tăng khả năng bôi trơn người ta thêm vào dung dịch một số
chất dầu và các sản phẩm của chúng.
2.1.4. Gia cố thành giếng khoan
Trong quá trình khoan do sự chênh lệch giữa áp suất cột dung dịch với áp
suất của vỉa mà một phần nước tách ra khỏi dung dịch đi vào các khe nứt, lỗ hổng
của đất đá ở thành giếng và để lại trên thành giếng những hạt keo. Những hạt keo
này liên kết với nhau tạo thành lớp màng xung quanh thành giếng khoan. Quá
trình này gọi là quá trình tạo lớp vỏ bùn ở thành giếng khoan.
Độ dày và tính chất của lớp vỏ bùn phụ thuộc vào tính chất của dung dịch
và tính chất của đất đá ở thành giếng.
Vỏ bùn được hình thành trên các bề mặt nếu các khe nứt, lỗ hổng của đất đá
có kích thước nhỏ.
- 11 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
Vỏ bùn được hình thành từ bên trong các khe nứt, lỗ hổng nếu các khe nứt
lỗ hổng có kích thước tương đối lớn.
2.1.5. Khống chế sự xâm nhập của các chất lỏng từ vỉa vào giếng
Trong quá trình phá hủy đất đá để tạo thành giếng khoan đã làm mất đi sự
cân bằng tự nhiên của các tầng nham thạch và các vỉa sản phẩm. Chúng hướng vào
lỗ khoan, có xu thế làm bó hẹp thành giếng, gây các hiện tượng phức tạp như sụp
lở, phun dầu…
Do đó, dung dịch khoan phải thực hiện chức năng tạo một phản áp lên thành
giếng, ổn định và ngăn ngừa các sự cố phức tạp và cuối cùng giữ cho giếng khoan
hoàn thành đạt chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cao.
2.1.6. Tác động phá hủy đất đá
Dung dịch đi qua lỗ của cần khoan với một vận tốc khá cũng có tác dụng
phá hủy đất đá. Đất đá là một khối vật thể có độ bền không đồng nhất, trong mạng
tinh thể có những chỗ rất yếu và trên bề mặt có những khe nứt dọc ngang. Dung
dịch thấm sâu vào đất đá tạo nên vùng bị phá hủy trước khi có tác động của dụng
cụ phá hủy. Ngoài ra, người ta còn cho thêm các hóa phẩm làm giảm độ cứng, làm

tăng lực tương tác hóa lý giữa môi trường phân tán và bề mặt mới của đất đá
được tạo ra trong quá trình phá hủy cơ học.
2.1.7. Truyền năng lượng cho động cơ đáy
Đối với một số ứng dụng: Khoan định hướng, khoan kim cương… người ta
gắn vào bộ khoan cụ một động cơ đáy nó có tác dụng làm quay bộ dụng cụ khoan.
Động cơ này làm việc nhờ lưu lượng dòng dung dịch đi qua bên trong bộ dụng cụ
đáy.
2.1.8. Truyền dẫn thông tin địa chất lên bề mặt
Nhờ sự tuần hoàn của dung dịch khoan mà các kỹ sư địa chất biết được các
nguồn thông tin chủ yếu qua: mùn khoan nhận được ở máng dung dịch, dấu vết
chất lỏng hoặc khí nhờ các bộ cảm biến trên mặt. Sự thay đổi các tính chất lý hoá
của dung dịch (nhiệt độ, độ pH, các thành phần khoáng…) cũng nhờ vào một phần
của các phép đo định tính giúp cho nhà địa chất và các nhà thi công khoan điều
hành công tác hiện trường.
- 12 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
2.2. QUY TRÌNH ĐIỀU CHẾCÁC HỆ DUNG DỊCH KHOAN SỬ DỤNG Ở
XNLD VIETSOVPETRO
2.2.1. Hệ dung dịch polime-set
Thường sử dụng khoan tại mỏ Bạch Hổ và Rồng để khoan qua các địa tầng
chứa ít sét hoặc phi sét gồm: plioxen, playstosen, mioxen thượng, mioxen
trung và tầng đá móng.
Hệ dung dịch này có ưu điểm:
- Đơn giản, dễ điều chế.
- Giá thành rẻ.
- Hợp với thành hệ giếng khoan kém bền chắc, thẩm thấu lớn nhưng có điểm
không phù hợp là khi khoan ở tầng sản phẩm sẽ ảnh hưởng đến công việc gọi
dòng và thử vỉa khai thác sau này.
2.2.1.1. Công nghệ điều chế
- Dung dịch polime-sét được điều chế như sau: trộn sét bột với nước kỹ thuật

(80-100 kg/m
3
nước, khuấy kỹ, ủ 2-6 giờ để tạo dung dịch sét đặc. Sau đó
hoà loãng với nước kỹ thuật hoặc nước biển (làm mềm nước bằng Na
2
CO
3
:
0.5-2 kg/ m
3
) đến khi đạt độ nhớt (khoảng 25-35 giây). Sau đó cho CMC-LV
(6-12 kg/m
3
) hay CMC-HV (4-8 kg/ m
3
) để giảm độ thải nước của dung
dịch.
- Hoặc điều chế từ đầu như sau: lấy 30m
3
nước kỹ thuật vào bể trộn, bật máy
khuấy và máy bơm li tâm, bơm tuần hoàn qua phễu, rồi cho đúng thứ tự các
hoá phẩm sau:
+ NaOH: 15-60kg (0,5-2 kg/m³). Nếu dung dịch tuần hoàn bị nhiễm ximăng
thì thay NaOH bằng NaHCO
3
(0,5-2 kg/m³).
+ Sét bột: 1,2-1,5 tấn (40-50kg/m³) trộn, khuấy cho sét tan hết (1- 2h).
+ CMC-LV: 180-360kg (6-12 kg/m³), nếu không có CMC-LV thì dùng
CMC-HV: 120-240kg (4-8 kg/m³), khuấy cho tan hết, khuấy tiếp 1-2 giờ,
kiểm tra độ nhớt của phễu.

+ Kiểm tra pH, chỉnh pH bằng NaOH: 2-4 kg m
3
(cho vào từ từ, luôn kiểm
tra pH, khi pH = 9-10 thì dừng lại).
- 13 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
+ Diệt khuẩn: 1,0 kg/m
3
.
2.2.1.2. Công nghệ điều chỉnh dung dịch polime-sét trong khi khoan
a. Khi dung dịch đặc
Pha loãng dung dịch khoan với dung dịch CMC LV: (10-20kg/m
3
nước). Cụ
thể: cho vào bể trộn 20m
3
nước kỹ thuật bật máy khuấy và máy bơm li tâm,
bơm tuần hoàn qua phễu, rồi cho đúng thứ tự các hoá phẩm sau:
+ NaOH:10-40kg (0,5-2 kg/m³). Nếu dung dịch tuần hoàn bị nhiễm ximăng
thì thay NaOH bằng NaHCO
3
(1-2kg/m
3
).
+ CMC-LV: 200kg - 400kg (10-20kg/m
3
).
Khuấy tiếp 1-2 giờ thì bơm về bể tròn hoặc bể vuông cho chảy dần vào vòng
tuần hoàn và đo thông số dung dịch, khi nào đạt yêu cầu thì dừng cho.
b. Khi độ thải nước lớn và độ nhớt thấp hơn thiết kế

Xử lý theo một trong các cách sau:
- Lấy 20 m
3
dung dịch trong vòng tuần hoàn vào bể trộn, bật máy khuấy và
máy bơm tuần hoàn qua phễu trộn rồi cho hoá phẩm như sau: NaOH 0,5-1
kg/m
3
dung dịch, CMC-EHV hoặc CMC-HV: 20-40kg, trộn đều, bơm xả đều
vào máng tuần hoàn, làm liên tục theo vòng tuần hoàn khi nào độ thải nước
đạt yêu cầu thì dừng lại.
- Hoặc pha nước CMC-EHV (10kg/m
3
nước) và cho vào dung dịch theo vòng
tuần hoàn. Đo kiểm tra thông số dung dịch khi nào đạt yêu cầu thì dừng.
c. Khi độ thải nước lớn và độ nhớt cao hơn thiết kế
Cách làm vẫn như trên, nhưng thay CMC-EHV bằng CMC-LV: 5-10 kg/m
3
dung dịch (riêng trường hợp pha hoá phẩm với nước thành dung dịch, thì
nồng độ/m
3
nước của CMC-LV tăng lên gấp đôi, tức là CMC-LV:10-20kg/m
3
nước).
d. Trường hợp dung dịch có độ nhớt và lực cắt tĩnh nhỏ
Tiến hành xử lý bổ sung sét vào hệ hoạt động, chuẩn bị dung dịch sét đặc
80-100 kg/m
3
khuấy kỹ trong 2 giờ và xả vào dung dịch. Hệ hoạt động theo
vòng tuần hoàn. Đo kiểm tra thông số dung dịch khi nào đạt yêu cầu thì dừng
xả.

- 14 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
Cụ thể:
Lấy nước kỹ thuật vào ½ bể trộn, (xác định thể tích nước để làm cơ sở tính
hoá phẩm) bật máy khuấy và máy bơm li tâm, bơm tuần hoàn qua phễu, rồi
cho
đúng thứ tự các hoá phẩm sau:
+ NaOH (1- 2 kg/m³ ). Nếu dung dịch bị nhiễm xi măng thì dùng NaHCO
3
:
1,5 – 2 kg/m³.
+ Sét bột: 80-100 /m³ trộn, khuấy cho sét tan hết, vừa cho sét vừa quan sát
nếu thấy đặc thì dừng không cho sét nữa, sau 2 giờ, tiến hành bơm dung dịch
từ giếng khoan về bể trộn, vừa bơm vừa khuấy, khi thể tích dung dịch trong
bể trộn đầy thì dừng không bơm dung dịch vào bể trộn, khuấy trộn thêm
khoảng 0,5-1 giờ thì bơm dung dịch từ bể trộn về bể vuông hoặc tròn rồi xả
dần vào vòng tuần hoàn, đo kiểm tra dung dịch thường xuyên đến khi nào đạt
yêu cầu thì thôi không xả vào nữa.
2.2.1.3. Đơn pha chế tổng quát hệ dung dịch polime-sét
Bảng 2.1: Đơn pha chế tổng quát hệ dung dịch polime-set
Tên hóa phẩm Chức năng chính
Hàm lượng (kg/m³)
Nền nước ngọt
Nền nước
biển
Sét Tạo cấu trúc 40 – 60 50 – 70
Chất diệt khuẩn Diệt khuẩn 1 - 1,5 1 - 1,5
CMC - HV hoặc
CMC - LV
Giảm độ thải nước,

tăng độ nhớt
6 - 10
hoặc 8 - 10
8 – 12
NaOH
Giảm độ thải nước
Điều chỉnh pH
3 - 5 2
Na
2
CO
3
hoặc
NaHCO
3
Kết tủa ion Ca
2+
0,5 – 1 1
Chất bôi trơn Giảm moment 10 - 15 15
- 15 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
2.2.1.4. Thông số dung dịch polime-set
Bảng 2.2: Thông số dung dịch polime-set
STT Các thông số Đơn vị tính Thông số yêu cầu
1 Tỷ trọng g/cm
3
1.08 - 1.12
2 Độ nhớt phễu Giây 40 - 60
3 Gel 1/10 (Fann) Lb/100ft
2

3 - 8/6 - 12
4 Độ thải nước Cm
3
/30’ 6 - 8
5 Độ dày vỏ bùn mm 1 - 1,5
6 Hàm lượng cát % (V) ≤ 1,5
7 Pv cPs 8 - 15
8 Yp Lb/100ft
2
18 - 30
9 pH - 9 ± 0,5
10 Hàm lượng keo % (V) ≤ 3
11 Hàm lượng rắn % (V) <8
- 16 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
2.2.2. Hệ dung dịch polime ít sét poliacrilamid (PAA)
Hệ dung dịch polime ít sét bổ sung poliacrilamid ở XNK&SG thường sử
dụng khoan ở địa tầng trên như: tầng plioxen, mioxen trên và giữa của các giếng
khoan mỏ Bạch hổ và Rồng. Hệ dung dịch này có ưu điểm hơn so với hệ dung dịch
truyền thống sét lignosulfonat.
+ Hàm lượng pha rắn thấp
+ Nâng và tải mùn khoan tốt
+ Tăng khả năng ức chế của dung dịch
+ Khả năng bôi trơn tốt hơn và chống kẹt dính tốt hơn do có vỏ bùn mỏng
+ Tăng tốc độ cơ học khoan
2.2.2.1. Công nghệ điều chế
Cho nước kỹ thuật vào bể trộn 30m³, bật máy khuấy và máy bơm li tâm,
bơm tuần hoàn qua phễu, rồi cho đúng thứ tự các hoá phẩm sau:
+ Sét bột API: 30-40kg/m³, khuấy trộn 1
÷

2h.
+ CMC-LV: 8-10kg/m³, khuấy trộn 1h.
+ NaOH: 0,5-1kg/m³, sao cho pH = 9
±
0,5.
+ Diệt khuẩn: 1kg/m³ khuấy 30 phút.
2.2.2.2. Công nghệ điều chỉnh
Khi dung dịch bị đặc, chuẩn bị dung dịch CMC-LV để điều chỉnh như sau:
Cho vào bể trộn: 30 m³ nước kỹ thuật, bật máy khuấy và máy bơm li tâm, bơm
tuần hoàn qua phễu 150kg CMC-LV (5kg/ m³), khuấy trộn 1-2 giờ, bơm dần về bể
vuông hoặc tròn xả dần vào vòng tuần hoàn, đo kiểm tra dung dịch thường xuyên
đến khi nào đạt yêu cầu thì thôi không xả vào nữa.
Trường hợp độ nhớt và GEL của dung dịch giảm, chuẩn bị dung dịch với
đơn pha chế như sau: cho vào bể trộn 30 m³ nước kỹ thuật, bật máy khuấy và máy
bơm li tâm, bơm tuần hoàn qua phễu cho các hoá phẩm đúng theo thứ tự:
+ Sét bột: 80 - 100 kg/m³.
+ CMC- HV: 5kg/m3 (CMC- LV 10kg/m
3
).
- 17 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
Khuấy trộn 1 giờ, bơm dần về bể vuông hoặc tròn xả dần vào vòng tuần
hoàn, đo kiểm tra dung dịch đến khi đạt yêu cầu thì thôi không xả vào nữa.
Trong quá trình khoan PAA sẽ bị mất đi, hàm lượng trong dung dịch giảm
nên cần phải bổ sung thường xuyên PAA vào dung dịch dưới dạng dung dịch
nước 0,3-0,5%.
2.2.2.3. Đơn pha chế tổng quát của hệ dung dịch polime ít sét + PAA
Bảng 2.3: Đơn pha chế tổng quát của hệ dung dịch polime ít sét + PAA
Tên hóa phẩm Chức năng chính
Hàm lượng (kg/m3)

Nền nước
ngọt
Nền nước
biển
Sét Tạo cấu trúc 30 – 40 40 - 50
CMC-HV/CMC- LV Giảm độ thải nứơc 5 – 7 / 6 - 8 6 – 8 / 7 - 10
NaOH Điều chỉnh PH 0,5 – 1 0,5 – 1
Na
2
CO
3
hoặc NaHCO
3
Khử Ion Ca
++
Mg
++
1 – 2 2
÷
3
Chất diệt khuẩn Diệt khuẩn 1 – 2 1 – 2
Chất bôi trơn
Bôi trơn, giảm
Moment
10 – 20 15 – 20
2.2.2.4.Thông số dung dịch polimer ít sét + PАА
Bảng 2.4: Thông số dung dịch polimer ít sét + PАА
STT Các thông số Đơn vị tính Thông số yêu cầu
1 Tỷ trọng g/cm
3

Theo yêu cầu
2 Độ nhớt phễu Giây 40 - 60
3 Gel 1/10 (Fann) Lb/100ft2 3 - 8/6 - 12
- 18 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
4 Độ thải nước Cm
3
/ 30’ ≤ 8
5 Độ dày vỏ bùn mm 1 - 1,5
6 Hàm lượng cát % ≤ 1,5
7 Hàm lượng pha keo % (V) 1,5 - 2
8 Ca
2+
mg/lít <200
9 pH - 9 ± 0,5
2.2.3. Hệ ức chế phân tán lignosulfonat-phèn nhôm kali (FCL/AKK)
Đây là hệ truyền thống đã và đang được sử dụng để khoan các giếng thăm
dò và khai thác ở XNK&SG khi khoan vào các thành hệ mioxen hạ và oligoxen.
Hệ dung dịch khoan ức chế FCL/AKK được điều chế chủ yếu từ nước kỹ thuật, sét
Bentonite và hóa phẩm giảm độ thải nước CMC-HV hoặc CMC-LV, chất bôi trơn,
chất diệt khuẩn và cùng một số chất khác và đặc biệt là có hai tác nhân ức chế sét
(FCL, AKK), hoặc trên cơ sở dung dịch lignosulphonat bổ sung thêm hoá phẩm ức
chế phèn nhôm kali và sử dụng KOH thay cho NaOH.
* Ưu điểm:
- Có khả năng ức chế sét rất tốt, đảm bảo tính ổn định thành giếng khoan.
- Ổn định ở nhiệt độ cao và chịu bền muối đến 10-15% NaCl.
- Đơn giản khi điều chế và xử lý.
- Giá thành hạ.
* Nhược điểm:
- Dễ gây kết bông ở chu kỳ tuần hoàn ban đầu khi xử lý phèn nhôm Kali

(tăng độ nhớt và độ thải nước, làm xốp lớp vỏ bùn). Độ bền gel sau 10 phút tăng
mạnh vì vậy đòi hỏi phải xử lý bổ sung, làm tăng chi phí thời gian và tiêu hao hóa
phẩm làm loãng.
- Lớp vỏ sét của dung dịch ức chế FCL/AKK thường dày do sét kết tụ và
kém bền chắc (do phèn nhôm Kali có tính keo tụ) vì vậy hay gây hiện tượng sói lở
thân giếng khoan.
- Hệ có tính phân tán và ức chế nên ở chừng mực nào đó việc điều chỉnh
các thông số dung dịch có khó khăn hơn so với hệ Polimer phi sét.
- 19 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
- Sự phân rã của hệ thấp nên gây ảnh hưởng tới môi trường sinh thái.
2.2.3.1. Đơn pha chế tổng quát hệ dung dịch ức chế lignosulfonat-phèn nhôm
kali
Bảng 2.5: Đơn pha chế tổng quát hệ dung dịch ức chế FCL/AKK
Tên hóa
phẩm
Chức năng chính
Hàm lượng( kg/m
3
)
Nền nước
kỹ thuật
Nền nước biển
(60-70%)
Sét Tạo cấu trúc 20 - 40 30 - 40
CMC-HV
hoặc
CMC-EHV
CMC-LV
Giảm độ thải nước

và tăng độ nhớt
Giảm độ thải nước
5 - 10
10 - 15
6 - 12
14 - 20
FCL
Giảm độ nhớt
Lực cắt tĩnh
25 - 35 30 - 40
Na
2
CO
3
Kết tủa ion Ca
2+
0,5 - 1 1 - 2
KOH Điều chỉnh pH 4 -6 5 - 7
AKK Ức chế sét 4 - 5 4 - 5
Chất
diệt khuẩn
Diệt khuẩn 1 - 2 1 - 2
Chất bôi trơn Bôi trơn 15 - 25 15 - 25
Chất khử bọt Khử bọt 0,1 - 0,5 0,1 - 0,5
- 20 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
2.2.3.2. Thông số dung dịch của hệ FCL/AKK
Bảng 2.6: Thông số dung dịch của hệ FCL/AKK
STT Các thông số Đơn vị tính Thông số yêu cầu
1 Tỷ trọng g/cm

3
1,12 - 1,6
2 Độ nhớt phễu Giây 40 - 70
3 Gel 1/10 (Fann) Lb/100ft
2
8 - 20/15 - 40
4 Độ thải nước Cm
3
/ 30’ 4 - 5
5 Độ dày vỏ bùn mm 1 - 1,5
6 Hàm lượng cát % ≤ 1,5
7 pH - 9 ± 0,5
8 Hàm lượng pha keo % (thể tích) < 3
9 Hàm lượng pha rắn % (thể tích) < 38
10 Hàm lượng K
+
mg/l 2000 - 2500
11 Mức độ trương thấm (ПУС) M/h < 0,03
2.2.3.3. Công nghệ điều chế
Hệ dung dịch ức chế phèn nhôm kali có thể được điều chế như sau:
- Dựa trên cơ sở dung dịch lignosulfonat: dung dịch lignosunfonat vừa sử
dụng khoan ở đoạn trên, tăng hàm lượng của FCL và bổ sung hóa phẩm AKK.
Trước khi sử lý dung dịch với AKK ta phải điều chỉnh dung dịch lignosunfonat về
độ nhớt 40-45 giây, độ thải nước = 4,5 cm
3
/30 phút.
- Hoặc điều chế trực tiếp từ đầu như sau:
+ Lấy nước vào bể trộn.
+ Cho Na
2

CO
3
0,5-2 kg/m³, khuấy.
+ Cho sét bột bentonit 20-40 kg/m³ vào trộn, khuấy kỹ và ủ trong
khoảng 2-6 giờ. Nếu dùng nước biển thì phải khuấy hồ sét nhão sau đó bổ sung
nước biển vào cho đủ 30m³ dung dịch.
+ Cho tiếp CMC-LV 15-20 kg/m³, khuấy trộn kỹ.
+ Cho KOH để chỉnh pH = 8.5 – 9.5 (4-6 kg/m³) cho rất từ từ khi nào
pH đạt tiêu chuẩn thì dừng.
Khi dùng dung dịch ức chế phèn nhôm kali, trước hết phải chuẩn bị các
dung dịch hoá phẩm sau:
- 21 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
- Chuẩn bị dung dịch FCL pha như sau: Nước kỹ thuật 20 m
3
+ 200-300 kg
KOH + 200-300 kg CMC-LV khuấy cho tan hết + 1500 - 2000kg + FCL khuấy tan
hết + cho tiếp KOH để pH=9-10, (khoảng 200-300 kg KOH) sau đó bơm về bể
trộn.
- Dung dịch AKK pha như sau: Nước kỹ thuật 10m³ + 1000 kg AKK
khuấy cho tan hết rồi bơm về bể vuông.
- Tiến hành cho hoá phẩm ức chế: Khi dung dịch tuần hoàn phải kiểm tra
các thông số, nếu độ nhớt cao hơn thiết kế thì xả từ từ dung dịch FCL vào vòng
tuần hoàn, khi độ nhớt đạt 40-45 giây thì cho từ từ dung dịch AKK vào dung dịch
tuần hoàn (xả riêng hai dung dịch hoá phẩm FCL, AKK vào máng), kiểm tra độ
nhớt của dung dịch tại bể hoạt động, nếu thấy độ nhớt thấp so với yêu cầu thì vặn
nhỏ hoặc ngưng không cho dung dịch FCL vào vòng tuần hoàn, nếu độ nhớt tăng
cao thì tăng thêm lưu lượng xả dung dịch FCL vào vòng tuần hoàn. Nếu pH dung
dịch thấp thì tăng cường thêm KOH. Hàm lượng AKK ban đầu vào trong dung
dịch khoảng 4-5kg/m

3
. Sau đó trong quá trình khoan sẽ bổ sung thêm dung dịch
AKK vào, đảm bảo hàm lượng ion K
+
trong dung dịch tối ưu 2,5g/l để giúp ức chế
sét tốt. Bổ sung lượng KOH cần thiết vào dung dịch để giữ pH = 8,5-9,5. Trong
trường hợp sử dụng nước biển để điều chế hoá phẩm, ta phải cho thêm Na
2
CO
3
(0,7-1kg/m
3
nước) để làm mềm nước.
- Trong trường hợp phải làm nặng dung dịch, trước hết ta phải tính lượng
barit cần cho 1m
3
dung dịch ban đầu, rồi nhân với tổng số m
3
dung dịch hiện có
cần làm nặng.
Tóm lại qua đây ta hiểu rằng: (tỷ trọng 1* thể tích 1) + (tỷ trọng 2* thể tích
2) = tỷ trọng 3 * thể tích 3
Theo kinh nghiệm ( tính nhanh): cứ tỷ trọng tăng một vạch (đo trên cân tỷ
trọng) thì lượng barit cho vào là: 16-17 kg/m
3
dung dịch ban đầu.
Ví dụ dung dịch ban đầu có tỷ trọng là 1,18 g/cm
3
muốn tăng lên thành
dung dịch có tỷ trọng 1,68 g/cm

3
, ta tính như sau:
168 -118 = 50 (vạch)
Lượng barit cho vào 1m
3
dung dịch ban đầu (có tỷ trọng 1,18) sẽ là:
- 22 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
50 * 16 kg (đến 17kg) = 800kg ( đến 850kg)/m
3
dung dịch ban đầu.
Quy trình làm nặng tỷ trọng dung dịch:
+ Chỉnh các thông số độ thải nước, độ nhớt, độ bền Gel của dung dịch
theo thiết kế. Cho dung dịch tuần hoàn, rồi tiến hành làm nặng.
+ Có thể bơm barit từ bồn chứa cho vào bể số 4, hoặc 5 (bể có đầu ra
của bồn barit), dung dịch tuần hoàn hút từ bể số 1, hoặc 2, dung dịch từ giếng ra
đưa về bể có đầu ra của bồn barit, luôn kiểm tra tỷ trọng của dung dịch ra từ
miệng giếng, khi nào tỷ trọng đạt yêu cầu thì dừng không bơm barit nữa.
+ Nếu barit đựng trong bao, thì bơm dung dịch về bể số 8 (theo nguyên
tắc cuốn chiếu), cho barit qua phễu trộn, đến khi đạt tỷ trọng yêu cầu thì bơm dần
vào các bể chứa. Đưa về bể 1 bơm xuống giếng. Dung dịch ở giếng ra đưa về bể 4
hoặc bể 5 rồi bơm về bể 8 làm nặng. Sau đó bơm về bể 1 (bể hoạt động).
- Trong trường hợp có 2 bể dung dịch có hai tỷ trọng khác nhau (một bể có
tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng yêu cầu, một bể có tỷ trọng thấp hơn tỷ trọng yêu cầu).
Khi trộn 2 bể tỉ trọng khác nhau để có 1 bể có thể tích và tỉ trọng mong muốn. Ta
tính như sau:
+Thể tích dung dịch nhẹ được tính bằng công thức:
)(
3
32

21
m
dd
dd
V
−
−
=
V: thể tích của dung dịch nhẹ ban đầu, cần thiết để thêm vào cho 1m
3
dung
dịch nặng ban đầu
d
1
: tỉ trong dung dịch nặng ban đầu
d
2
: tỉ trọng dung dịch mới được diều chế
d
3
: tỉ trọng của dung dịch nhẹ ban đầu
2.2.3.4. Phương pháp điều chỉnh thông số dung dịch
a. Khi dung dịch đặc, độ nhớt và độ bền Gel cao
- Khi dung dịch bị đặc thì tiến hành xử lý dung dịch với nước hoá phẩm
như sau: 20-30 m
3
nước kỹ thuật + KOH 5-10 kg /m
3
+ CMC-LV 5-15kg/m
3

khuấy
- 23 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
tan + 30-50 kg/m
3
FCL + KOH để chỉnh pH = 9-10 (5-10 kg /m
3
), khuấy 1 giờ,
bơm về bể, xả dần vào vòng tuần hoàn theo chu kỳ.
- Nếu là dung dịch nặng thì có thể cho trực tiếp FCL vào dung dịch với liều
lượng 20-40 kg/m³ dung dịch. Cụ thể: bơm chuyển 20m
3
dung dịch nặng trong hệ
hoạt động vòng tuần hoàn vào bể trộn, bật máy khuấy, bơm tuần hoàn qua phễu,
cho hoá phẩm theo thứ tự: FCL 400 - 800 kg + KOH 100 - 300 kg + 50 -100 kg
AKK. Kiểm tra pH, nếu pH thấp thì phải chỉnh pH bằng cách cho 100 - 150 kg
KOH vào bể (cho dần dần, kiểm tra pH đạt thì dừng lại), đồng thời kiểm tra độ
nhớt, nếu độ nhớt lớn hơn 60-70 giây thì vẫn cho FCL, nếu nhỏ hơn 50 giây thì
dừng ngay để chất làm nặng không bị lắng. Khi đã đạt được yêu cầu thì bơm
chuyển về bể tròn, hoặc thùng vuông xả từ từ đều vào vòng tuần hoàn. Tiếp tục
điều chế tiếp, (tương tự như trên), theo dõi thông số dung dịch trong hệ hoạt động
khi nào đạt thông số thiết kế thì cho dừng lại.
Hoặc có thể điều chế dung dịch FCL đặc rồi cho chảy vào vòng tuần hoàn.
Cụ thể: Nước kỹ thuật 10 m
3
+ 800-1200 kg FCL + 300-400 kg KOH khuấy 1 giờ,
sau đó cho chảy vào dung dịch hệ hoạt động theo vòng tuần hoàn, đến khi đạt yêu
cầu thì dừng. Nếu không có nước kỹ thuật thì dùng nước biển, nhưng trước tiên
phải làm mềm nước bằng NaHCO
3

hoặc Na
3
CO
3
(0,7-1kg/m
3
), sau đó cho các loại
hoá phẩm theo thứ tự như trên .
b. Khi độ thải nước của dung dịch tăng
- Nếu là dung dịch nặng thì nên cho trực tiếp CMC-LV vào dung dịch với
liều lượng 3-4 kg/m³, không nên dùng CMC-LV dạng dung dịch vì như thế thì
phải thêm chất làm nặng.
Cho CMC-LV vào vòng tuần hoàn ở điểm dung dịch vừa ra khỏi hệ thống
tách lọc pha rắn, tách khí, bắt đầu đi vào máng tuần hoàn. CMC-LV phải làm tơi,
không vón cục, cho qua lưới, cho rất từ từ (thời gian cho hết 1 bao khoảng 15 -20
phút), đo thông số từ trong giếng ra, nếu đạt yêu cầu thì dừng không cho nữa.
Trường hợp dung dịch nhẹ ta điều chỉnh với CMC-LV (khoảng 5-8 kg/m
3
dung
dịch) ở dạng nước 1-5% (cụ thể 10-50 kg/m
3
nước)
Cụ thể:
- 24 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
Lấy 20 m³ nước kỹ thuật vào bể trộn, bật máy khuấy và máy bơm li
tâm, bơm tuần hoàn qua phễu, rồi cho đúng thứ tự các hoá phẩm sau:
+ KOH: 10-20 kg (0,5 -1 kg/m³ ).
+ CMC-LV: 200 -1000 kg (10-50kg/ m³) khuấy cho tan hết .
Sau đó bơm về bể vuông hoặc bể tròn, xả dần vào vòng tuần hoàn, đo

thông số dung dịch thường xuyên đến khi nào đạt yêu cầu thì dừng xả.
- 25 -